Способ определения влажности

 

Способ определения влажности, включающий помещение исследуемого вещества в поле постоянного магнита, воздействие на него радиочастотными импульсами от поляризационного устройства, регистрацию сигналов ядерной магнитной индукции, оценку времени релаксации протонов воды и образцов исследуемого материала в сухом состоянии, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения влажности перемещающихся на поточной линии кровельных и гидроизоляционных материалов, регистрацию сигналов ядерной магнитной индукции осуществляют двумя приемными устройствами, первое из которых располагают непосредственно за поляризационным устройством, а второе - на расстоянии L = V <SP POS="POST">.</SP> T<SB POS="POST">B</SB> от поляризационного устройства в направлении перемещения исследуемого материала, и определяют влажность в объемных процентах по формуле @ где W - влажность

V - скорость перемещения полотна

L - расстояние между приемными устройствами

T<SB POS="POST">уг</SB>, T<SB POS="POST">B</SB> - времена релаксации протонов углеводородной части материала и воды

U<SB POS="POST">макс</SB>, U<SB POS="POST">I</SB> - величины сигналов ядерной магнитной индукции, зарегистрированные соответственно в первом и втором приемных устройств.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1495695 (51)4 G 01 N 24/08 дг щ;;,>

ПАР.Н!Ь".:- ),"м; "61. ИЬЯ LFi . t r

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3957616/29-25 (22) 30.09.85 (46) 23.07.89. Бюл. М - 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт кровельных и гидроиэоляционных материалов и иэделий (72) А.Мамадалиев и М.В.Липилин (53) 539.143.43(088,8) . (56) "Дахнов В.Н. и др. Определение петрофиэических характеристик по образцам. — М.: Недра, 1977, с.85-94.

Определение коллекторских свойств горных пород импульсным методом ядерного магнитного резонанса. Методические указания. — М., ОНТИ ВНИИЯГГ, 1978, с.3-34. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ, включающий помещение исследуемого вещества в поле постоянного магнита, воздействие на него радиочастотными импульсами от поляриэационного устройства, регистрацию сигиалов ядерной магнитной индукции, оценку времен релаксации протонов воды и образцов исследуемого материа-,. ла в сухом состоянии, о т л и ч а ю—

Изобретение относится к физико,химическим методам исследования и касается, в частности, способа определения влажности кровельных и гидроизоляционных материалов, перемещающихся на поточной производственной линии

Целью изобретения является повышение точности определения влажнос2 шийся тем, что, с целью повьппения точности определения влажности перемещающихся на поточной линии кровельных и гидроиэоляционных материалов, регистрацию сигналов ядерной магнитной индукции осуществляют двумя приемными устройствами, первое из которых располагают непосредственно эа поляриэационным устройством, а второе — на расстоянии Е=ч Т от поляризационного устройства в направлении перемещения исследуемого материала, и определяют влажность в

4 объемных процентах по формуле

271 8 U Uma c exp(L/Tyrvp

П„„„;У „ехр ((Т„,ч-Г)/ . Tyrll I гд е У вЂ” влажно с ть;

v — скорость перемещения полотна;

Ь вЂ” расстояние между приемными устройствами;

Т,Т - времена релаксации протонов углеводородной части материала и воды;

U С.U величины сигналов ядерной 4 фИМ3(С 6 магнитной ш дукции, эарегист- C© рированные соответственно в ф 3 первом и втором приемных Cb устройств. Жти перемещающихся на поточной линии кровельных и гидроиэоляционных материалов.

Предлагаемый способ определения влажности основан на измерении времен релаксации. Если исследуемое вещество содержит протоны, характеризующиеся различными временами затухания сигналов ядерной магнитной ин3 1495б95 дукции, что отмечается для влажных кровельных и гидроизоляционных материалов (для всех наиболее распространенных видов этих материалов в воздушно-сухом состоянии они находятся Нля релаксометра АОКС-1 в пределах 5-20 мс, в то время как для воды имеют величину, не меньшую

100 мс), то величина сигнала ядерной магнитпой индукции описывается

< ро рмуло1"1

Пл=Б,„„„,(100-И) ехр (-c/Ò „,. ) + между скоростью перемещения полотна

v„ временами затухания сигнала инНУкЦии от воды Та и воздУшно-сУхого материала Т > и временем, прошедшим с момента поляризации до момента регистрации.

Если расстояние L между поляриэационным и вторым приемным устройством равно произведению скорости перемещения полотна v на время затуха15 ния сигнала ядерной индукции вонь!

Т, уравнение, описывающее величину сигнала ядерной магнитной индукции через некоторое 7, прошедшее с момента поляризации до момента регист20 рации, приобретает вид

П-.-П ««p(-Ь/v. Т г

U gc-Ц„„„exp ((Tyr v-L ) /T>„- v13 где 4 — влажность, ;

v — скорость перемещения полотна, 25 м/мс; — расстояние между приемными устройствами, м;

Т вЂ” время затухания сигнала ядерной магнитной индукции угле30 водородной части, мс;

U,11 - величины сигналов ядерной раис 7 магнитной индукции, зарегист— рированные соответственно первым и вторым приемными

35 устройствами, усл.ед..:

Таким образом, данный способ содержит следующую последовательность операций.

Предварительно в протонно-резонансном устройстве оценивают времена затухания сигнала ядерной магнитной индукции (аналогичные в идеальном случае временам спин-спиновой релаксации) воды и того материала, который предполагается исследовать п<а данной производственной линии в воздушно-сухом состоянии (тип материала на производственной линии не меняется годами), и приводят относительные величины этих сигналов в соответствие с объемамИ изучаемых объектов. Эти операции являются общими с прототипом. При этом используется приемное устройство, расположенное непосредственно вслед за поляризационным в направлении перемещения полотна.

Далее располагают второе приемное угтройство на расстоянии L=v .Т, где

+ U,„„,ехр(- /Т ), где W—

U Uw«c

В Уг ветственпо. влажности. вклад в суммарный сигнал протонов воды,%; величины сигналов ядерной магнитной индукции сразу после поляризации и через л некоторое время <, соответственно; времена затухания сигналов индукции протонов воды и углеводородной части соотТак как сигнал ядерной магнитной индукции создается (в рассматриваемом случае) только протонами, а протоны содержатся в данном материале, в воде и углеводородах, можно считать, что величина (100-И) характеризует содержание протонов в углеводородной части, а в соответствующих условиях и самих углеводородов, в то время как Ы в этом случае адекватно влажности. Поэтому в дальнейшем И будет рассматриваться как влажность.

Hs приведенного выражения видно, что при небольших влажностях, как это имеет место в кровельных и гидроизоляционных материалах (до 1020/), неучет вклада в суммарный сигнал ядерной магнитной индукции протонов углеводородной части при оценках влажности по величине этого сигнала ведет к существенным погрешностям, Так, например, при 0=10 Т <=

1 0 мс,. Т 8 = 1 00 мс и 2 =1 0 мс простая подстановка в последнюю формулу позволяет установить, что неучет вклада уклеводородной части приводит к более чем двухкратному завышению суммарного сигнала ядерной магнитной индукции и, следо1зательно, соответствующей ошибке при оценке

Для учета вклада углеводородной части материала в суммарный сигнал выбирают соответствующие соотношения

Составитель В.Майоршин

Техред Л.Олийнык Корректор О.Ципле

Редактор С.Пекарь

Заказ 4258/41 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

5 14956

T> — установленное для данного протонно-резонансного устройства время затухания сигнала ядерной магнитной индукции от воды, L " расстояние, v — скорость перемещения полотна на

5 данной поточной линии, и начинают исследования, контролируя влажность по приведенной формуле.

Данный способ опробован на раэлич- 1 ных рулонных кровельных материалах: рубероиде марки РК-350,рубероиде РП350, экарбите и др.

При проведении экспериментов,использован макет поточной линии, пред- 15 ставляющий разнесенные по разные

f стороны датчика релаксометра вращающиеся бобины, на которые намотан исследуемый материал, с применением модифицированного. релаксометра AOKC1. Диаметр датчика составлял 25 мм, напряженность поля постоянного магнита 4000 Гс, длительность импульса до 15 мкс, частота следования 0—

10 с. Полотно исследуемого материала имело ширину 20 мм, сам .материал предварительно высушивался, а затем насьпцался водой. При этом до сушки и после насьпцения он взвешивался и влажностью считалась разность в весе до и после насьпцения. Скорость перемещения составляла 60 м/мин.

Исслеповался рубероид марки PK350 с Т„„=20 мс, Т =100 мс и при скорости перемещения полотна 60 м/мин, Применение предлагаемого способа позволяет значительно повысить точность .определения влажности, оперативно влиять на ход технологического процесса, снизить количество брака.