close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Изучение методов и средств измерения влажности сыпучих материалов, проблемы измерения влажности на производстве

код для вставкиСкачать
Министерство образования Республики Башкортостан
Государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального
образования
"Уфимский топливно-энергетический колледж"
Направление: техническое
Тема: "Изучение методов и средств измерения влажности сыпучих материалов, проблемы измерения влажности на производстве".
Автор - Абраров Артур Специальность "Автоматизация технологических процессов и производств" 3 курс
Научный руководитель: Милованов Содержание
С
Введение 3
Основные понятия и определения 3
Методы измерения влажности 3
Виды влагомеров 6
Заключение 7
Список использованных источников 7
Введение.
Влага является одним из обязательных компонентов всех живых организмов на земле, окружающей нас биосферы, а также большинства материалов, используемых человеком. Содержание влаги в окружающей среде оказывает влияние на характер и интенсивность происходящих в живых объектах биохимических и физико-химических процессов. От влажности зависят физические, химические, механические и технологические свойства значительной части неметаллических материалов. Почти во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, энергетике и строительстве применяются процессы сушки и увлажнения, предназначенные для изменения влажности материалов. Поэтому количественное определение влажности твердых материалов, жидкостей и газов необходимо почти во всех отраслях народного хозяйства, в метеорологии, в научных исследованиях, связанных со многими областями знаний.
Важнейшее практическое значение имеет измерение влагосодержания неводных жидкостей - углеводородов, растительных и минеральных масел, нефтей и нефтепродуктов, авиационных и ракетных топлив. Контроль влажности нефти необходим в процессах ее добычи, хранения, транспортировки и переработки. Информация о содержании пластовой воды в сырой нефти нужна для управления процессами ее откачки. В топливах для реактивных двигателей содержание влаги не должно превышать тысячных долей процента во избежание опасностей, связанных с образованием льда в коммуникациях двигателя.
Цели и актуальность исследования.
Целью данного исследования является выявление основной проблемы измерения влажности сыпучих материалов в промышленности. Данное исследование было и остается актуальным на сегодняшний день.
Методы измерения влажности.
Методы определения влажности материалов очень разнообразны и не ограничиваются методами, предусмотренными стандартами. Рассмотрим наиболее перспективные современные методы измерения влажности твердых тел.
Основные методы измерения влажности твердых тел, в принципе, можно разделить на прямые и косвенные.
В прямых методах влагу, содержащуюся в материале, тем или иным способом отделяют от сухого вещества и оценивают количественно-
В косвенных методах измеряют ту или иную физическую величину, в свою очередь, зависящую от содержания влаги в контролируемом материале. Зная зависимость вторичной, косвенной величины от влажности, можно, измеряя ее, судить о влажности контролируемого материала.
Прямые методы определения влажности используются чаще всего в лабораторных условиях; косвенные методы почти всегда - при разработке влагомеров.
К прямым методам относятся:
1. Методы высушивания пробы до постоянного веса, со следующими разновидностями:
сушка в кондиционных аппаратах, специально приспособленных для высушивания тех или иных материалов- зерна и зернопродуктов, шелка-сырца, зеленого чайного листа, пряжи, секловичной стружки, жома и т.п., с учетом индивидуальных свойств материалов;
ускоренная сушка при повышенной температуре с контролем по времени (продолжительности сушки); сушка в вакууме при пониженной температуре; сушка в потоке инертного газа; сушка облучением инфракрасными лучами. Некоторые методы сочетаются с устройствами для непрерывного автоматического взвешивания высушиваемой пробы.
1. Дистилляционные методы или методы прямого объемного определения содержания влаги перегонкой со вспомогательной жидкостью, не смешивающейся с водой. Эти методы имеют следующие разновидности:
вспомогательная жидкость с низкой температурой кипения применяется главным образом, чтобы избежать перегрева материала;
вспомогательная жидкость используется как передатчик тепла материалу - теплоноситель;
вспомогательная жидкость является хорошим растворителем для контролируемого материала. Растворяя пробу, она обеспечивает выход влаги из внутренних замкнутых пор п капилляров. Этот метод может быть отнесен и к экстракционным методам.
газометрический метод с применением гидрида кальция, выделяющего при взаимодействии с водой газообразный водород;
то же, с применением карбида кальция, выделяющего ацетилен; то же, с применением магнийорганических соединений, образующих с водой газообразный метан:
CH3MgJ + Н0 СН4 + MgOHJ
то же, с применением нитрида магния, образующего газообразный аммиак:
MgN + 6Н2 О - 3Mg(OH)2 + 2NH3 1. В некоторых случаях встречается необходимость в определении поверхностной влажности материалов - зеленого чайного листа, листового табака, лаврового листа и др. Здесь применяются следующие методы:
удаление поверхностной влаги фильтровальной бумагой или силикагелем с определением ее количества по потере вее материала или по увеличению веса осушителя;
метод ареометра, заключающийся в том, что навеска испытуемого материала взвешивается на воздухе, а затем подвешивается к ареометру, отградуированному в граммах (для данного вещества), и погружается в воду. Поверхностная влага переходит в окружающую воду, и ареометр показывает "сухой" вес пробы;
метод тройного взвешивания. Пробу удобно взвешивать в дистиллированной воде, заменяя ее для следующего взвешивания раствором сахара известной плотности.
К косвенным методам относятся:
2. Пикнометрические методы с использованием водных пикнометров, служащих для определения плотности (удельного веса) твердых материалов. Здесь можно отметить дна варианта:
весовой, в котором влажность образца вычисляется по увеличению веса пикнометра после того, как в него погружен влажный образец. Вес образца и плотность материала должны быть при этом известны;
объемный, в котором влажность вычисляется по весу образца и объему вытесненной им воды. 3. Механические методы. Определяют влажность материалов по их механическим свойствам. По сопротивлению раздавливанию (для зерна); вдавливанию в испытуемый материал металлической иглы, конуса или ножа (для глины); деформирующему усилию - давлению, необходимому для уплотнения, пробы (например, для уплотнения определенного количества хлопка в некотором фиксированном объеме) или по усадке материала под давлением поршня в цилиндре (для почвы).
4. Электрометрические методы особенно широко применяются при разработке автоматических промышленных и неавтоматических лабораторных влагомеров.
В основу электрометрических методов измерения и электрометрических влагомеров положены зависимости между теми или иными электрическими параметрами материала и его влажностью.
Электрические методы измерения могут применяться не только для измерения влажности твердых тел, но и для определения влаги, экстрагированной из контролируемого материала какой-либо вспомогательной жидкостью.
1. Физические методы количественного определения влаги основаны на различных физических закономерностях. К физическим методам относятся:
оптический метод, основанный на изменении угла полного внутреннего отражения на Гранине стеклянной призмы и исследуемого материала, в зависимости от его влажности;
радиоактивные методы, основанные на ослаблении интенсивности бета- и гамма-излучений при прохождении их через толщу контролируемого материала, в зависимости от его влажности;
радиоактивным методом также является нейтронный метод. Он основан на замедлении "быстрых" нейтронов ядрами атомов водорода (протонами, количество которых непосредстено отвечает содержанию влаги в материале), благодаря чему "быстрые" нейтроны превращаются в "медленные" и "тепловые" нейтроны;
2. Комбинированные методы, представляющие собой сочетание двух или нескольких методов.
Разделение методов измерения влажности на методы, применимые для твердых тел, жидкостей и газов, в некоторой степени условно. Так, при определении влажности твердого тела содержащаяся в нем влага может быть экстрагирована жидкостью, и содержание влаги в ней будет определяться методами, принятыми для определения влажности жидкостей. Виды влагомеров, принцип действия.
Влагомеры кондуктометрического типа
Влагомер, оснащенный иглами, работает на основе кондуктометрического метода. Говоря простым языком, прибор просто измеряет электрическое сопротивление между датчиками-иглами и пересчитывает полученный результат в процентное содержание влаги. Метод основан на том, что, в зависимости от величины влаги, в материале меняется его электрическое сопротивление
Влагомеры диэлькометрического типа
Диэлькометрический метод измерения влажности реализован на сканировании материала токами высокой частоты на глубину до 20-30 мм. Диэлектрическая проницаемость материала зависит от его влажности. Замерив, этот параметр, можно узнать, какова абсолютная влажность материала. Радиоизотопный влагомер
Прибор относится к устройствам для определения весовым способом влажности материала, таких как древесная стружка, фруктовые выжимки, синтетические и натуральные ткани. Может быть использовано в химической, пищевой, легкой и других отраслях промышленности. Проба материала загружается на тарелку и высушивается тепловым потоком от радиационных нагревателей.
Заключение.
Проделав данное исследование, я узнал о таком параметре как влажность. Узнал о методах измерениях влажности, а также виды приборов для измерения влажности сыпучих материалов. Основной проблемой в этой области, на мой взгляд, является затрудненность поверки и калибровки, ведь в большинстве случаев точность определения влажности влагомерами ниже, чем точность ее определения методами, предусмотренными в стандартах, а также большинство влагомеров изготавливаются для замеров влаги в какой-то конкретной области. Конечно же с развитием науки и техники, буду созданы еще более точные влагомеры, а так же эталоны к ним, которые будут узаконены государственными стандартами.
Список использованных источников
1) Берилнер М.А. "Измерение влажности" 1973г.
2) Мелкумян В.Е. "Измерение и контроль влажности материалов" 3) Музалевский В.И. "Измерение влажности древесины"
Приложение
Влагомеры кондуктометрического типа
Влагомеры диэлькометрического типа
Радиоизотопный влагомер
Весовой влагомер
1
Автор
Rquake
Rquake18   документов Отправить письмо
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1 150
Размер файла
164 Кб
Теги
артур, исследование, абраров
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа