Drėgmės matuokliai birių medžiagų drėgmės kontrolei
Drėgmės matuokliai yra matavimo prietaisai, skirti drėgmės kiekiui nustatyti. Visi drėgmės matavimo metodai paprastai skirstomi į tiesioginius ir netiesioginius.
Taikant tiesioginius drėgmės kontrolės metodus, atliekamas tiesioginis tiriamosios medžiagos atskyrimas į sausąją medžiagą ir drėgmę.
Laboratoriniuose tyrimuose ir automatinių prietaisų valdymui naudojamas svorio (tiesioginis) metodas. Metodo esmė ta, kad tiriamosios medžiagos (liejimo smėlio, smėlio ir kt.) mėginys dedamas į laboratorinį butelį ir po kruopštaus svėrimo dedamas į 103–105 OS temperatūros orkaitę ir išdžiovinamas iki pastovus svoris.
Tada išdžiovinta medžiaga buvo dedama į eksikatorių, atšaldoma esant silikageliui ir dar kartą pasverta ant tų pačių svarstyklių. Remiantis svėrimo rezultatais, nustatomas medžiagų drėgnumas. Aprašytas metodas užtikrina didelį tikslumą, tačiau atliekamas ilgą laiką (2-3 valandas).
Pastaruoju metu vis dažniau naudojami netiesioginiai fizikiniai birių medžiagų drėgmės matavimo metodai. Jie pagrįsti drėgmės pavertimu bet kokiu fiziniu dydžiu, kuris yra patogus matavimui arba tolesniam konvertavimui naudojant matavimo keitiklius.
Priklausomai nuo matuojamo parametro pobūdžio, netiesioginiai metodai skirstomi į elektrinius ir neelektrinius. Elektriniai drėgmės matavimo metodai yra pagrįsti tiesioginiu tiriamos medžiagos elektrinių parametrų matavimu. Neelektriniais metodais nustatomas fizikinis dydis, kuris vėliau paverčiamas elektriniu signalu. Tarp elektrinių birių medžiagų drėgmės matavimo metodų plačiausiai naudojami konduktometriniai ir dielektriniai (talpiniai) metodai.
Konduktometrinis drėgmės kontrolės metodas, pagrįstas medžiagos elektrinės varžos matavimu, kuri kinta priklausomai nuo medžiagos drėgmės kiekio. Šiuo metodu matuojant drėgmę, tarp pirminio keitiklio plokščiųjų elektrodų 2 dedamas medžiagos 1 mėginys (1 pav.).
Ryžiai. 1. Konduktometrinio drėgmės matuoklio schema
3 prietaisu išmatuotas srovės stiprumas priklausys nuo mėginio drėgmės kiekio. Rezistorius Ro naudojamas įrenginio nuliui reguliuoti. Konduktometrinis metodas leidžia nustatyti birių medžiagų drėgnumą nuo 2 iki 20%. Viršutinę ribą riboja jautrumo mažėjimas didėjant drėgmei, o apatinę ribą lemia sunkumai matuojant dideles elektrines varžas.
Talpinio drėgmės matuoklio matavimo grandinėje (2 pav.), veikiančioje dielektrinių nuostolių nustatymo principu, kondensatoriaus keitiklio talpa nustatoma naudojant rezonansinę grandinę, susidedančią iš induktyvumo L ir kintamos talpos Cx. Grandinės rezonansas užtikrinamas reguliuojant kondensatorių Co.
Ryžiai. 2. Talpinio higrometro schema
Kaip rezonansinis indikatorius naudojamas voltmetras 2. Grandinė nuo generatoriaus 1 atskiriama skiriamuoju kondensatoriumi Cp. Didėjant 3 bandinio drėgmei, keičiasi keitiklio talpa. Norint atkurti simetriją, reikia pakeisti kondensatoriaus Co talpą, kad bendra grandinės talpa vėl taptų originali.. Kondensatoriaus Co rankenos padėties pasikeitimas yra drėgmės rodiklis.
Šio metodo trūkumas yra medžiagos talpos priklausomybė ne tik nuo drėgmės, bet ir nuo cheminės sudėties. Todėl talpiniai drėgmės valdymo metodai naudojami tik su specialiais prietaisais kiekvienai konkrečiai medžiagai.