Способ определения влажности сыпучих материалов

 

Изобретение относится к СВЧ- влагометрии. Цель изобретения сужение рабочей полосы частот. Сущность данного способа определения влажности сыпучих материалов состоит в том, что значения рабочих длин волн 7i, и -л выбираются в интервалах между заданными значениями. Измерение влажности путем измерения ослабления потока плоских электромагнитных волн на рабочих длинах волны А, и А дает возможность сузить рабочую полосу частот.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 ф G О 1 N 22/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 2 10700/24-09 (22) 16.03.87 (46) 23.01.89. Бюл. N 3 (75) В.И.Перевертень (53) 621.317.39 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1195230, кл . G 01 N 22/04, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

СЬ1ПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (52) Изобретение относится к СВЧвлагометрии. Цель иэобретения—

„,Я0„„1453274 А 1 сужение рабочей полосы частот. Сущность данно ro способ а определения влажности сыпучих материалов состоит в том, что значения рабочих длин волн A и h выбираются в интервалах межпу заданными значениями. Измерение влажности путем измерения ослабления потока плоских электромагнитных волн на рабочих длинах волны и % дает возможность сузить рабочую полосу частот.

1453274

Изобретение относится к СВЧ-влагометрии, преимущественно к неразрушающему измерению и контролю. влажности различных сыпучих веществ, форма час- 5 тиц которых равна или близка к форме шара, или же является многогранником, величина максимальной диагонали которого не более двух величин максимальной диагонали и может быть использовано для измерения и контроля влажности различных сыпучих веществ, а также жидких и газообразных.

Цель изобретения — сужение полосы частот. 15

Сущность способа определения влажности сыпучих материалов состоит в том, что значение рабочей длины волны 9 1 выбирают в интервале между 4е, значениями = †-- и %

0,2п

« Я» а значение рабочей (0,2п+0,1)

25 длины волны %q выбиравт в интервале

weepy значениями д, P

0,2(п+1)

Предлагаемый выбор значений 3 1, Ъ обеспечивает уменьшение разницы значений, и ., Энергетическая функция рассеяния проводящей сферы имеет форму изменяющейся знакопеременной кривой, подобной синусоиде, асимптотически приближающейся к З5 единичному значению эффективности площади рассеяния Q = Тr, где r радиус. проводящей среды.

Периодичность этой функции близка к значению 2r/%= 0,2, т.е, при этих 4О значениях кривая энергетической рассеянной функции проходит через единичные значения эффективной площади рассеяния, равные (7 = и г . Значения

/ с

2r/11, кратные 0,2, являются как-бы

11 нулевыми значениями . А экстремаль11 ные значения энергетическая функция рассеяния принимает при значениях аргумента 2r/ф, отличаницихся от "нулевых значений" на величину порядка

+- 0,1. Таким образом, по отношению к каждому экстремальному значению энергетической функции рассеяния обе соседние точки "нулевых значений" как предыдущая, так и последую- 55 щая, находятся на участках кривой с противоположными знаками изменения этой функции. При этом участок кривой между двумя соседними экстремумами, в интервале между точками, несколько удаленными от экстремаль- . ных, можно считать почти прямолинейными. Два соседних участка энергетической функции рассеяния, примыкающие к экстремальной точке слева и справа, имеют близкую крутизну, Для двух частотных точек, расположенных между "нулевым и экстремальным значениями энергетической функции рассеяния на соседних (iio отношению к экстремуму функции) участках, среднеарифметическое значение эквивалентной отражающей поверхности отличается от "нулевого" значения, равного 0 II r . Для точек, выбранных на участках вблизи максимума, среднее значение эквивалентной отражающей поверхности больше "нулевого", а для точек, выбранных вблизи минимума — меньше. Для точек, симметрично удаленных от экстремума, среднее значение равно значению в любой из этих точек, а для точек, несимметрично -удаленных от экстремума, больше меньшего и меньше большего. Характерным является то, что как при изменениях в определенных пределах диаметра проводящей сферы, так и рабочей длины волны, среднеарифметическое значение эквивалентной отражающей. поверхности остается постоянным.

Так, например, при увеличении диа" метра проводящей среды и уменьшении длины волны обе рабочие точки смещаются вправо, и наоборот. А так как рабочие точки расположены на участках с противоположными знаками изменения энергетического рассеяния, то среднеарифметическое значение эквивалентной отражающей поверхности остается постоянным. Следовательно, остается постоянным и среднеарифметическое значение измеренных ослаблений.

Таким образом, измерение влажности путем изменения ослабления потока плоских электромаГнитных волн на рабочих длинах волны 9, ф дает воэможность сузить полосу частот и упростить устройство для реализации предлагаемоro способа.

Измерение влажности способом определения влажности сыпучих материалов производят следующим образом.

Определяют значение относительной диэлектрической проницаемости Е1

1453274

1 Я 147; (( (0,2n+0, 1) 0,2(n+ I ) где 1 — средний габаритный размер частиц сыпучего вещества;

Я, — относительная диэлектрическая проницаемость частиц сыпучего материала для среднего значения влажности диапазона измеряемых значений влажности;

n — целое положительное число, Составитель А.Лысов

Редактор Л.Зайцева Техред M.Ходаиич Корректор И.Муска

Заказ 7276/39 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,, Раушская наб., д..4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сыпучего материала при среднем значении влажности диапазона измеряемых значений влажности. Оценивают средний габаритный размер 1 частицы сы 5 пучего материала. Если частицы сыпучего материала имеют форму, близкую или равную шару, то величина 1.равна диаметру шара таких размеров, наибольшее число которых содержится )О в сыпучем веществе. Если частицы сыпучего материала имеют форму параллелепипедов или многогранников с отношением наибольшей диагонали к наименьшей не более двух, то величина 15 равна наибольшему габаритному размеру. такой частицы, наибольшее число которых содержится в исследуемом мате-риале. По формуле A„p, = 1 5,/0,2п, т (0,2п+О 1) Ъ, = 1 1с, /О, 2(п+1) вычисляют значения граничных длин волн, В этих

Ьормулах и †действительные целые чис.25 ла от 1 до 20. Само значение числа и выбирают, исходя из соображений аппаратурных удобств, а также других требований, обусловленных свойствами исследуемых веществ, условиями изме- Ç0 рения и т.д, Исходя из указанных требований, выбирают рабочие длины волн ф, и % в интервалах Я т, -,ф q z и соответственно % тра A r|3

При этом необходимо учитывать в первую очередь величину ухода частоты генератора и амплитуды изменений размеров частиц сыпучего вещества.

%, и должны быть удалены на таi кое расстояние от %т которое т 2 ). 40 обеспечивает расположение рабочей точки на прямолинейном участке энергетической функции рассеяния при смещении любой рабочей длины волны

В сторону < g > вызванном суммар 45 ным воздействием изменений частоты и размеров частиц сыпучего вещества.

Облучают материал постоянного объема потоком плоских электромагнитных волн поочередно на рабочих длинах ,волн, и % . Раздельно на каждой рабочей длине волны измеряют ослабление электромагнитных волн сыпучим веществом и вычисляют среднеарифметическое значение ослабления для этих двух длин волн. По величине этого среднего значения ослабления судят о влажности сыпучего материала.

Формула изобретения

Способ определения влажности сыпучих материалов, основанный на измерении ослабления электромагнитных волн в сыпучем материале для двух значений длин волн, вычислейии среднего арифметического значения измеряемых ослаблений, по которому определяют влажность сыпучего материала, отличающийся тем, что, с целью сужения рабочей полосы частот, рабочие длины волн и ф выбирают в соответствии с

1 вы ажениями

1-7 (%, а .— — - — — -1

0,2п (0,2п 0,1)