Способ измерения влажности материала переменной плотности

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ МАТЕРИАЛА ПЕРЕМЕННОЙ ПЛОТНОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Автор Лисовский Владислав Васильевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Способ измерения влажности материала переменной плотности, в котором на исследуемый материал, помещенный в цилиндрический резонатор, воздействуют электромагнитным полем с частотой 1,50,1 ГГц, при этом определяют переходное ослабление резонатора , дБ, и смещение частоты резонатора , ГГц, воздействуют ультразвуковым полем с частотой 10020 кГц и определяют отношения амплитуд 0/1 и времен прохождения 0/1 зондирующих импульсов ультразвукового поля без исследуемого материала и с ним, а влажность , , определяют в соответствии с выражением где- обратная функция от измеряемых параметров, связанных с влажностью 0 - амплитуда напряжения зондирующего импульса пьезоприемника в отсутствие материала, мВ 1 - амплитуда напряжения зондирующего импульса пьезоприемника, прошедшего через материал, мВ 1, 2 - коэффициенты, являющиеся константами для исследуемого материала 0 - время прохождения зондирующего импульса в отсутствие материала, мс 1 - время прохождения зондирующего импульса, прошедшего через материал, мс. Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению влажности твердых материалов многопараметровыми СВЧ-методами с коррекцией результатов измерений по температуре и плотности, и может найти применение в промышленности и сельском хозяйстве для повышения точности непрерывного и дискретного контроля содержания влаги. 16009 1 2012.06.30 Известен способ измерения влажности материалов переменной плотности на основе СВЧ-метода, в котором материал помещают в первичный преобразователь, представляющий собой цилиндрический резонатор, возбуждаемый по моде Е 10 на частоте 1,5 ГГц. При этом определяются переходное ослаблениеи сдвиг частоты резонатора , связанные известной зависимостью с влажностью . Это позволяет производить измерение влажности не контролируя температуру и плотность материала 1. Однако такой способ совершенно непригоден при поточных измерениях, кроме того, недостатком его является низкая точность измерения влажности за счет неоднозначности определения плотности при средней и большой влажности. Задачей предлагаемого способа является повышение точности измерения влажности при средней и высокой влажности материала. Поставленная задача решается следующим образом. Предложен способ измерения влажности материалов переменной плотности, в котором на исследуемый материал, помещенный в цилиндрический резонатор, воздействуют электромагнитным полем с частотой 1,50,1 ГГц, при этом определяют переходное ослабление резонатора , дБ, и смещение резонансной частоты , ГГц, воздействуют ультразвуковым полем с частотой 10020 кГц и определяют отношения амплитуд 0/1 и времен прохождения 1/0 зондирующих импульсов ультразвукового поля без исследуемого материала и с ним, а влажность , , определяют в соответствии с выражением где- обратная функция от измеряемых параметров, связанных с влажностью 0 - амплитуда напряжения зондирующего импульса пьезоприемника в отсутствие материала, мВ 1 - амплитуда напряжения зондирующего импульса пьезоприемника, прошедшего через материал, мВ 1, 2 - коэффициенты, являющиеся константами для исследуемого материала 0 - время прохождения зондирующего импульса в отсутствие материала, мс 1 - время прохождения зондирующего импульса, прошедшего через материал, мс. В качестве материала для определения влажности используем табак, плотность которого изменяется в пределах от 0,1 до 0,6 г/см 3. Диапазон изменения влажности табака в технологических процессах составляет от 5 до 30 . Для измерения влажности табак засыпают в кювету, которую помещают в цилиндрический резонатор, и воздействуют на табак электромагнитным полем частотой 1,50,1 ГГц, при этом определяют переходное ослабление 2,17 дБ и смещение частоты резонатора 0,06 ГГц, затем воздействуют на кювету с табаком ультразвуковым полем частотой 10020 кГц и измеряют отношение амплитуд 10/10,97 и времени прохождения зондирующих импульсов с образцом и без него 20/11,05, затем по формуле определяют влажность в . 1,05(0,51)20,7, что при влажности по эталонному ме тоду эт 20,4 приводит к абсолютной погрешности, не превышающей 0,5 . В то же время результат измерения влажности только по СВЧ-параметрам приводит к значительно большей погрешности 21,320,40,9 . 16009 1 2012.06.30 Таким образом, полученные результаты свидетельствует о возможности данного способа решить поставленную задачу - существенно повысить точность измерения влажности в условиях значительного (в 5-6 раз) изменения плотности. Источники информации 1. СССР 1205004, МПК 01 1/66 // БИ. -2. - 1986. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3