Μετρητές υγρασίας για έλεγχο υγρασίας χύδην υλικών
Οι μετρητές υγρασίας είναι συσκευές μέτρησης που έχουν σχεδιαστεί για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε υγρασία. Όλες οι μέθοδοι μέτρησης της υγρασίας συνήθως χωρίζονται σε άμεσες και έμμεσες.
Όταν χρησιμοποιούνται μέθοδοι άμεσου ελέγχου της υγρασίας, πραγματοποιείται άμεσος διαχωρισμός του υλικού δοκιμής σε ξηρή ύλη και υγρασία.
Στις εργαστηριακές δοκιμές και για τον έλεγχο των αυτόματων συσκευών χρησιμοποιείται η μέθοδος βάρους (άμεση). Η ουσία της μεθόδου είναι ότι ένα δείγμα του υλικού δοκιμής (άμμος χύτευσης, άμμος κ.λπ.) τοποθετείται σε εργαστηριακή φιάλη και, μετά από προσεκτική ζύγιση, τοποθετείται σε φούρνο σε θερμοκρασία 103-105 OS και στεγνώνει μέχρι σταθερό βάρος.
Το ξηρό υλικό στη συνέχεια τοποθετήθηκε σε ξηραντήρα, ψύχθηκε παρουσία πυριτικής πηκτής και ζυγίστηκε εκ νέου στον ίδιο ζυγό. Με βάση τα αποτελέσματα της ζύγισης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα σε υγρασία των υλικών. Η περιγραφόμενη μέθοδος παρέχει υψηλή ακρίβεια, αλλά πραγματοποιείται για μεγάλο χρονικό διάστημα (2-3 ώρες).
Πρόσφατα, οι έμμεσες φυσικές μέθοδοι για τη μέτρηση της περιεκτικότητας σε υγρασία χύδην υλικών γίνονται όλο και πιο κοινές. Βασίζονται στη μετατροπή της υγρασίας σε οποιαδήποτε φυσική ποσότητα που είναι βολική για μέτρηση ή περαιτέρω μετατροπή χρησιμοποιώντας μορφοτροπείς μέτρησης.
Ανάλογα με τη φύση της μετρούμενης παραμέτρου, οι έμμεσες μέθοδοι χωρίζονται σε ηλεκτρικές και μη ηλεκτρικές. Οι ηλεκτρικές μέθοδοι μέτρησης της υγρασίας βασίζονται στην άμεση μέτρηση των ηλεκτρικών παραμέτρων του υπό μελέτη υλικού. Χρησιμοποιώντας μη ηλεκτρικές μεθόδους, προσδιορίζεται ένα φυσικό μέγεθος, το οποίο στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα. Μεταξύ των ηλεκτρικών μεθόδων για τη μέτρηση της περιεκτικότητας σε υγρασία σε χύδην υλικά, οι αγωγομετρικές και οι διηλεκτρικές (χωρητικές) μέθοδοι χρησιμοποιούνται ευρέως.
Μια αγωγομετρική μέθοδος ελέγχου της υγρασίας που βασίζεται στη μέτρηση της ηλεκτρικής αντίστασης του υλικού, η οποία αλλάζει ανάλογα με την περιεκτικότητα σε υγρασία του υλικού. Κατά τη μέτρηση της υγρασίας με αυτήν τη μέθοδο, ένα δείγμα της ουσίας 1 τοποθετείται μεταξύ των επίπεδων ηλεκτροδίων 2 του πρωτεύοντος μορφοτροπέα (Εικ. 1).
Ρύζι. 1. Σχήμα αγωγομετρικού μετρητή υγρασίας
Η ένταση που μετράται από τη συσκευή 3 θα εξαρτηθεί από την περιεκτικότητα σε υγρασία του δείγματος. Η αντίσταση Ro χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση του μηδενός της συσκευής. Η αγωγομετρική μέθοδος σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την περιεκτικότητα σε υγρασία χύδην υλικών στην περιοχή 2 - 20%. Το ανώτερο όριο περιορίζεται από τη μείωση της ευαισθησίας με την αύξηση της υγρασίας και το κατώτερο όριο οφείλεται στις δυσκολίες μέτρησης των υψηλών ηλεκτρικών αντιστάσεων.
Στο κύκλωμα μέτρησης ενός χωρητικού μετρητή υγρασίας (Εικ. 2), που λειτουργεί με βάση την αρχή του προσδιορισμού των διηλεκτρικών απωλειών, η χωρητικότητα του μετατροπέα πυκνωτή προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα συντονισμού που αποτελείται από μια αυτεπαγωγή L και μια μεταβλητή χωρητικότητα Cx. Ο συντονισμός του κυκλώματος εξασφαλίζεται με τη ρύθμιση του πυκνωτή Co.
Ρύζι. 2. Σχέδιο χωρητικού υγρόμετρου
Ως δείκτης συντονισμού χρησιμοποιείται ένα βολτόμετρο 2. Το κύκλωμα διαχωρίζεται από τη γεννήτρια 1 με έναν διαχωριστικό πυκνωτή Cp. Καθώς η υγρασία του δείγματος δοκιμής 3 αυξάνεται, η χωρητικότητα του μορφοτροπέα αλλάζει. Για να αποκατασταθεί η συμμετρία, είναι απαραίτητο να αλλάξει η χωρητικότητα του πυκνωτή Co έτσι ώστε η συνολική χωρητικότητα του κυκλώματος να γίνει ξανά αρχική.Η αλλαγή στη θέση της λαβής του πυκνωτή Co είναι ένδειξη υγρασίας.
Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η εξάρτηση της χωρητικότητας του υλικού όχι μόνο από την υγρασία, αλλά και από τη χημική σύνθεση. Ως εκ τούτου, οι χωρητικές μέθοδοι ελέγχου της υγρασίας χρησιμοποιούνται μόνο με ειδικές συσκευές για κάθε συγκεκριμένο υλικό.