Измерение влажности зерна
Очевидно Q2 = Q3.
,
отсюда понижение температуры зерна в процессе размола в охлажденном датчике
,
когда т1, С2, т2, Т0 выбраны соответствующим образом
,
т.е. Т3 < Т1 и в процессе размола температура зерна понижается.
Способ осуществляется с помощью влагомера зерна повышенной точности ВЗПТ-1. Масса пробы зерна т1 = 0,025 кг.
Масса датчика М = 1,5 кг, материал - сталь-3 (С2 = 460 Дж/кг.К; С1 - удельная теплоемкость пробы зерна, точное измерение затруднительно). Поэтому величина температуры Т0 = 5-8°С = 278-281°К охлаждения датчика выбрана экспериментальным путем с таким расчетом, что в пределах практически возможной температуры контролируемого зерна от 5 до 35°С удовлетворилось вышеприведенное неравенство.
На рисунке показан емкостный датчик, реализующий способ. Он состоит из корпуса измерительной камеры, дно которой представляет собой электрод 1 нулевого потенциала конденсатора - емкостного датчика, электрода высокого потенциала (потенциальный электрод) 2, крышки 3 изоляционного (фторопластового) цилиндра 4, на котором крепится потенциальный электрод 2, ножа 5 и термодиода 6. Между электродами 1 и 2 помещен контролируемый материал - шрот зерна 7; корпус датчика 8; направляющий зерна 9; подшипник 10.
Емкостной датчик с размалывающим устройством
Способ осуществляется следующим образом: за час до начала измерения два вышеуказанных датчика помещаются в холодильник типа "Морозко", в котором установлена температура 5-8°С.
Из контролируемого зерна берется проба массой 25 г и помещается в вынутый из холодильника первый емкостный датчик; измельчающий механизм (нож) 5 датчика присоединяется к электроприводу, который включается в течение 20 с и контролируемая проба зерна размалывается. После этого крышка 3 спускается усилием специального пресса до упора, при этом размолотый контролируемый материал (трот зерна) 7 уплотняется между электродами 1 и 2 до постоянного объема. Одновременно в размолотую массу погружается датчик температуры (термодиод) 6, который прикреплен на изоляционном цилиндре 4.
Емкостный датчик отсоединяется от электропривода и электрически подключается к измерителю электрической емкости и температуры, измеряется емкость датчика и температура размолотого зерна, определяется по калибровочным характеристикам значение влажности. После этого первый емкостный датчик, температура которого повышалась до Т3°С, освобождают от размолотого зерна и помещают в холодильник "Морозко" с предварительно установленной температурой 5-8°С. Для измерения влажности второй пробы зерна из холодильника достают второй емкостный датчик и измеряют влажность. Затем в холодильник ставят второй датчик.
Для измерения влажности третьего образца зерна из холодильника достают первый датчик, который успел охладиться до 5-8°С; влажность четвертого образца измеряют с помощью второго датчика и т.д.
Способ был осуществлен с помощью указанного устройства при температуре окружающего воздуха 17-21°С. Пробы зерна брались с температурой 17, 21, 25 и 30°С.
Контроль температуры размолотого зерна и датчика с мельницей показал, что в процессе размола температура зерна понижается соответственно до 10, 15, 18 и 23°С.
Предложенный способ дал возможность практически полностью устранить составляющую погрешность, вызванную потерями влаги в процессе размола зерна, в результате чего удалось повысить точность измерения его влажности влагомером ВЗПТ-1 (довести погрешность измерения до ±0,6% против 1-1,5% в существующих емкостных влагомерах).
Литература:
Хурцилова А. и др. "Новый способ измерения влажности зерна"