Способ определения влажности сыпучих и порошкообразных материалов

 

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерений влажности сы- ПУЧ1-ГХ и порошкообразных материалов. Целью изобретения является сокращение времени и повышение точности определения влажности. Способ заключается в измерении разницы массы пробы до и после сушки. В процессе сушки на пробу накладьшаются автоволновые колебания, что интенсифицирует десорбцию воды из парового пространства. Автоволновой процесс возникает при наложении двух волн с постоянной разностью частот. Если разность частоты невелика, то возникает процесс увлечения одной частоты другой (самосинхронизация волн и в среде остаются колебания одной, доминирующей частоты. 1 ил. с (О (Л о

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51),1 G 01 N 25/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ".

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3785390/31-25 (22) 05.07.84 (46) 28.02.87.Бюл. У 8 (7!) Карагандинский политехнический институт (72) M.Ï.Òîíêoíoãoâ, В.А.Векслер и А.Д.Аязбаев (53) 620.171.33 (088.8) (56) Берлинер М.А. Электрические измерения, автоматический контроль и регулирование влажности. M. 1.:

Энергия, 1965, с.11-12.

Музалевский В. И. Измерение влажности древесины. Изд-во Лесная промышленность, 1984. с.181. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

СЫПУЧИХ И ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ ! (57) Изобретение относится к области измерчтельной техники и предназначено для измерений влажности сыпучих и порошкообразных материалов.

Целью изобретения является сокращение времени и повышение точности .определения влажности. Способ заключается в измерении разницы массы пробы до и после сушки. В процессе сушки на пробу накладываются автоволновые колебания, что интенсифицирует десорбцию воды из парового пространства. Автоволновой процесс возникает при наложении двух волн с постоянной разностью частот. Если разность частоты невелика, то возникает процесс увлечения одной частоты другой (самосинхронизация волн) и в среде остаются колебания одной, доминирующей частоты. 1 ил.

i 293607

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измере-нию влажности методом нысушивания сыпучих, а также порошкообраэных материалов. 5

Цель изобретения — сокращение времени определения влажности и повышение точности определения.

Сущность способа заключается н 1О том, что антоволноной процесс возникает при наложении двух волн с постоянной разностью частот. Если разность частот невелика, то возникает процесс увлечения одной частоты 15 другой, в результате чего один процесс годчиняет себе другой (самосинхронизация волн) и в среде остаются колебания одной, доминирующей частоты. Сплошная среда является сис 20 темой с распределенными параметрами. Согласованные колебания носят н таких системах характер распространения волн. Они являются автономными волнами, мало зависящими от тех 25 внешних условий, которые их порожда— ют. В сущности их возникновение (равно как и исчезновение часто дело случая, некое отклонение от однородного состояния системы, но не любой 30 системы, а именно системы неравнонес— ной, взведенной", готовой принять участие н сложном нзаимодейстнии отдельных волн. В данном случае такой системой является угольный ïopoшок, облучаемый, например, высокочастотной электромагнитной волной, Автоволновой процесс при этом можно вызвать ультразвуковой волной, часто. та которой на два — три порядка 4О меньше.

Ниже приводится механизм этого взаимодействия, когда одна из волн имеет очень малое волновое число и малую частоту по сравнению с другой волной. Амплитуда низкочастотнои волны (акустическая волна, >бозначе1 на через н, а ее волновой вектор и частота соответственно через М и

По предложению X а К волнового о вектора основной волны с амплитудой а . Со временем во взаимодейО ствие вступают волны с волновыми векторами Кд +и - K, амплитуды которых обозначены через а„. Можно считать, что расстройка частоты ранна нулю, те. Я -Q„ = 4

С учетом малости М, получено о 36 — — = ч 3 k где V — - матричный элемент взаимодействия, который определяется конкретным видом уран- ения (1) .

Отсюда слецует, что н рассматриваемом случае малых М, условие резо— нанса соответствует совпадению груп— поной скорости высокочастотного пакета и фазоной скорости низкочастотньгх волн. Поскольку М мало, то матри .ный элемент можно считать не зависящим от и, так что уравнение для изменения амплитуды высокочастотной волны со временем можно записать н виде

Эа, .

Ф вЂ” r(a В + а В), (2) а г,- где V — просто неко торое число, кодействительным. торое можно считать

Удобно выбрать 1 амплитуд, чтобы мат взаимодействуя с Ъ мым. Аналогично для туды низкочас отной нем имеет нид акую нормировку ричный элемент,,был чисто мниизменения ампливолны со време— о — iV р 1— (3) а а . 1 | -< рен.яи матричного элемента нзаимо—

geЙстния.

В уравнениях (2) и (3) динамическими переменными являются амплитуды волн. Можно считать, что матричные элементы взаимодействия в уравнениях 2 и 3 совпадают, что имеет место при определенной нормировке амплитуд.

Если н начальный момент была возбуждена только одна волна с амплитудой а и имелась малая примесь низ— о кочастотной нолны В, а величина В действительна (фаза В зависит от выбора начала координат), то воспользовавшись язвестным рекуррентным соотношением для функций Бесселя

2 ---и--- -= I (х) — I (х), BI (х)

dx

Ь+1 нетрудно проверить, что решением (2) является

Знак Ф ноэле амплитуд означает замену волновсго вектора при рассмот1293607 а„ = а, i Z„(2V j В J c.). (4) Отсюда следует, что за счет взаимодействия с низкочастотной волной по мере возрастания времени появляются все более и более высокие а„.

Появление гармоник а „ соответствует модуляции исходной волны, что следует из соотношения о -1(а.4- k„r) а„ „е

- (

-1(г-ы,И

y=a,kp,å expIi(k,r-ca,k)- 9 cos (2 t- м I) где = 2 VfBjt °

Отсюда следует, что в рассматриваемом случае модуляция волны является чисто фазовой. Подставляя найденные выражения для а „ из (4) в уравнение (3), получим

Но выражение справа в силу известной теоремы сложения для функций Бесселя обращается в нуль. Таким образом, возрастание амплитуды высокочастотной (например, электромагнитной ) волны происходит при постоянной амплитуде низкочастотной (например, ультразвуковой) волны. Автоколебательный режим атомных систем связан с усиленным поглощением энергии, то есть процесс сушки порошка интенсифицируется.

Пример . На чертеже изображены временные зависимости влажности проб угля при сушке инфракрасным излучением 1, ультразвуком 2 и автоволновыми колебаниями 3. Причем интенсивности ультразвука и инфракрасного излучения подобраны так, чтобы скорость сушки была примерно одинаковой. Через три минуты после начала сутики при автоволновом процессе

4 5 влажность составляет 4Е, при сушке только ультразвуком или инфракрасным излучением около 162.

Процесс измерения влажности заключается в следующем. В навеске пробы заданной массы возбуждаются автоволновые колебания. По окончании сушки измеряется масса пробы, по разности масс вычисляется влажность.

Предлагаемый способ(по сравнению с известными сокращает время ана usa влажности и устраняет ошибки,связанные с перегревом пробы.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ определения влажности сыпучих и порошкообразных материалов, заключающийся в измерении массы пробы до и после сушки и расчете искомого параметра, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью сокращения времени определения и повышения точности, на пробу в процессе сушки накладывают автоволновые колебания.

)293б07

5 г(пи )

Составитель A.Ïëàòoâà

Редактор А.Ревин Техред В.Кадар Корректор H.Êoðñëü

Заказ 378/47 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4