أجهزة قياس الرطوبة للتحكم في رطوبة المواد السائبة
مقاييس الرطوبة هي أجهزة قياس مصممة لتحديد محتوى الرطوبة. تنقسم جميع طرق قياس الرطوبة عادة إلى طرق مباشرة وغير مباشرة.
عند استخدام طرق التحكم المباشر في الرطوبة ، يتم إجراء فصل مباشر لمواد الاختبار إلى مادة جافة ورطوبة.
في الاختبارات المعملية وللتحكم في الأجهزة الأوتوماتيكية ، يتم استخدام طريقة الوزن (المباشر). جوهر الطريقة هو وضع عينة من مادة الاختبار (رمل التشكيل ، الرمل ، إلخ) في زجاجة معملية ، وبعد وزنها بعناية ، يتم وضعها في فرن عند درجة حرارة 103-105 OS وتجفيفها حتى وزن ثابت.
ثم تم وضع المادة المجففة في مجفف ، وتبريدها بوجود هلام السيليكا ، وإعادة وزنها على نفس الميزان. بناءً على نتائج الوزن ، يتم تحديد محتوى الرطوبة في المواد. توفر الطريقة الموصوفة دقة عالية ، ولكن يتم تنفيذها على مدار فترة زمنية طويلة (2-3 ساعات).
في الآونة الأخيرة ، أصبحت الطرق الفيزيائية غير المباشرة لقياس محتوى الرطوبة في المواد السائبة أكثر شيوعًا. وهي تستند إلى تحويل الرطوبة إلى أي كمية مادية مناسبة للقياس أو مزيد من التحويل باستخدام محولات الطاقة.
اعتمادًا على طبيعة المعلمة المقاسة ، تنقسم الطرق غير المباشرة إلى كهربائية وغير كهربائية. تعتمد الطرق الكهربائية لقياس الرطوبة على القياس المباشر للمعلمات الكهربائية للمادة المدروسة. باستخدام الطرق غير الكهربائية ، يتم تحديد الكمية المادية ، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى إشارة كهربائية. من بين الطرق الكهربائية لقياس محتوى الرطوبة في المواد السائبة ، يتم استخدام طرق قياس الموصلية والعازل (بالسعة) على نطاق واسع.
طريقة قياس موصلية للتحكم في الرطوبة تعتمد على قياس المقاومة الكهربائية للمادة ، والتي تتغير تبعًا لمحتوى الرطوبة في المادة. عند قياس الرطوبة بهذه الطريقة ، توضع عينة من المادة 1 بين الأقطاب المسطحة 2 من محول الطاقة الأولي (الشكل 1).
أرز. 1. رسم تخطيطي لمقياس الرطوبة الموصلية
سيعتمد التيار الذي يتم قياسه بواسطة الجهاز 3 على محتوى الرطوبة في العينة. يستخدم Resistor Ro لضبط الصفر للجهاز. تسمح لك طريقة قياس الموصلية بتحديد محتوى الرطوبة للمواد السائبة في النطاق 2 - 20٪. الحد الأعلى مقيد بانخفاض الحساسية مع زيادة الرطوبة ، أما الحد الأدنى فيعود إلى الصعوبات في قياس المقاومة الكهربائية العالية.
في دائرة القياس لمقياس الرطوبة السعوي (الشكل 2) ، التي تعمل على مبدأ تحديد خسائر العزل الكهربائي ، يتم تحديد سعة محول المكثف باستخدام دائرة طنين تتكون من المحاثة L وسعة متغيرة Cx. يتم ضمان رنين الدائرة عن طريق ضبط مكثف Co.
أرز. 2. مخطط رطوبة بالسعة
يستخدم الفولتميتر 2 كمؤشر طنين ، حيث يتم فصل الدائرة عن المولد 1 بواسطة مكثف فصل Cp. مع زيادة رطوبة عينة الاختبار 3 ، تتغير سعة محول الطاقة. لاستعادة التناظر ، من الضروري تغيير سعة المكثف Co بحيث تصبح السعة الكلية للدائرة أصلية مرة أخرى.التغيير في موضع مقبض المكثف Co هو مؤشر على الرطوبة.
عيب هذه الطريقة هو الاعتماد على قدرة المادة ليس فقط على الرطوبة ، ولكن أيضًا على التركيب الكيميائي. لذلك ، يتم استخدام الطرق السعوية للتحكم في الرطوبة فقط مع أجهزة خاصة لكل مادة محددة.