Датчики для измерения влажности

В деревообрабатывающем производстве применяются чувствительные элементы для измерения влажности древесины и для измерения влажности воздуха в сушильных камерах.

Чувствительные элементы для измерения влажности древесины называются влагометрическими датчиками. Наиболее распространены электрические влагометрические датчики (электровлагомеры), принцип действия которых основан на измерении омического сопротивления или диэлектрической проницаемости древесины, зависящих, как известно, от ее влажности.

Наиболее распространены электровлагомеры сопротивления, разработанные Центральным научно-исследовательским институтом механической обработки древесины (ЦНИИМОД). Датчики сопротивления этих влагомеров имеют корпус 1 (рис. 28,а) с двумя заостренными иглами 2 длиною около 8 мм, которые вводятся в древесину 3. Для того чтобы избежать перекоса при установке, корпус снабжен упорами-фиксаторами 4. О влажности древесины судят по ее омическому сопротивлению: при повышении влажности электрическое сопротивление уменьшается. К недостаткам таких датчиков относится неправильность их показаний при неодинаковой влажности древесины на поверхности и в середине, поскольку датчики определяют влажность лишь ее поверхностного слоя.

Этого недостатка лишены датчики, определяющие влажность древесины по ее диэлектрической проницаемости.

Индуктивный влагометрический датчик бесконтактного влагомера ВЭБ-1, разработанный Львовским политехническим институтом, состоит из двух маломощных генераторов электромагнитных колебаний высокой частоты, выполненных в виде катушек I и 3 (рис. 28,6), включенных в мостоную схему. Измеряемый образец 2 древесины проходит через одну из катушек, в связи с чем равновесие электрического моста нарушается. По силе электрического тока в диагонали моста судят о влажности древесины.

К недостаткам датчика относится возможность определения влажности у образца небольшого сечения (25X35 мм).

Емкостный влагометрический датчик, разработанный Уральским политехническим институтом и Научно- исследовательским институтом промышленных зданий и сооружений Академии строительства и архитектуры СССР состоит из двух круглых металлических обкладок 1 к 3 конденсатора (рис. 28,в), в воздушном зазоре которого располагается образец 2 древесины, имеющий форму диска. Датчик подключается к измерительному устройству, оборудованному двумя генераторами, из которых один имеет постоянную частоту колебаний, а частота колебаний другого зависит от диэлектрической проницаемости, т. е. от влажности образца.

Диэлектрическая проницаемость древесины определяется по формуле:

У
где:
- толщина образца;
- емкость образца;
- площадь образца.

Емкость образца определяетсячерез емкость датчика и емкость воздушного конденсатора (см. рис. 28,в) по формуле:

Датчик может определять влажность, равную не более 30%. К недостаткам датчика относится необходимость подготовки образцов определенных размеров.

Радиоволновой влагометрический датчик бесконтактного влагомера, разработанного Научно-исследовательским институтом деревообрабатывающего машиностроения (НИИДревмаш), также определяет влажность древесины по ее диэлектрической проницаемости. Он состоит из высокочастотного генератора радиоволн 1 (рис. 28,г) и приемника их 3, между которыми пропускают испытываемый материал 2. Действие датчика основано на зависимости величины поглощения радиоволн от диэлектрической проницаемости древесины, а следовательно, и от ее влажности.

Преимуществом датчика является возможность испытания материала разных размеров.
Для измерения влажности воздуха применяются психометрические и гигрометрические чувствительные элементы.
Психрометрические датчики основаны на использовании двух термочувствительных элементов, один из которых

помещен в измеряемую среду («сухой»), а второй в среду CO 100%-ной влажностью («мокрый»). Относительная влажность воздуха определяется разностью показаний этих элементов. В качестве термочувствительных элементов применяются описанные ранее ртутно-контактные термометры, термометры сопротивления, манометрические термометры и термопары.

В гигроскопических датчиках используют зависимость длины тонкой нити или волоса от влажности окружающей среды. Схема одного из таких датчиков приведена на рис. 28,(3. Положение углового рычага 1 этого датчика с контактной стрелкой 7 на конце зависит от длины пучка волос 2, нижний конец которого связан с рычагом, а верхний удерживается гайкой-маховичком 4. Для натяжения пучка волос применена пружина 3. При увеличении влажности воздуха пучок волос удлиняется и отклоняет стрелку влево, до соприкосновения с контактом 5. При уменьшении влажности стрелка отклоняется вправо до контакта 6. Замыкание контактов используется для- автоматической сигнализации или регулирования. Чтобы предотвратить деформацию или поломку стрелки при ее перемещении после замыкания контактов, применено пружинное сочленение стрелки с рычагом посредством шарнира 8.

отрывки из книги Автоматизация технологических процессов в деревообработке, Н. В. МАКОВСКИЙ (внимание! возможны ошибки распознавания)

От: LidiaZaiceva,

Скрыть комментарии (отзывы) (0)