Спосіб вимірювання вологості капілярно-пористих матеріалів

Спосіб вимірювання вологості капілярнопористих матеріалів, який полягає в тому, що вимірюють фазовий зсув між напругами на зразковому елементі і ємнісному давачі вологості, увімкнених послідовно, який відрізняється тим, що C2 2 (19) 1 3 Поставлена задача розв'язується тим, що в способі вимірювання вологості, в якому вимірюють фазовий зсув між напругами на зразковому елементі і ємнісному давачі вологості, увімкнених послідовно, додатково вимірюють струм, який протікає через зразковий елемент, та відносну діелектричну проникність вологого матеріалу, що знаходиться в ємнісному давачі вологості і знаходять вологість за такою формулою: A   A в.м.   с.з. , W  с.з. в.м. A с.з.  в  A в   с.з. де A с.з. - відношення струму діелектричних втрат до ємнісного струму сухого залишку; A в.м. - відношення струму діелектричних втрат до ємнісного струму вологого матеріалу; A в - відношення струму діелектричних втрат до ємнісного струму води;  с.з. - відносна діелектрична проникність сухого залишку;  в.м. - відносна діелектрична проникність вологого матеріалу;  в - відносна діелектрична проникність води. На фіг.1 наведена еквівалентна схема послідовного кола із ємнісного давача вологості і зразкового елемента, а на фіг.2 його векторна діаграма. Спосіб вимірювання полягає в тому, що вимірюють фазовий зсув між напругами на зразковому елементі і ємнісному давачі вологості, увімкнених послідовно, та додатково вимірюють струм, який протікає через зразковий елемент, і відносну діелектричну проникність вологого матеріалу, що знаходиться в ємнісному давачі вологості. Використовуючи виміряні фазовий зсув  та струм, що протікає через зразковий елемент, знаходимо струм діелектричних втрат IR та ємнісний струм вологого матеріалу ІС з діаграми фіг.2: IR=I∙cos; IC=1∙sin. І перша, і друга складові струму I залежать від вологості досліджуваного капілярно-пористого матеріалу. Знаходимо їх відношення А, значення якого також буде залежати від вологості, а також від масової частки вологи та сухого залишку у вологому капілярно-пористому матеріалі, I A R . IC Від масової долі вологи і сухого залишку у вологому капілярно-пористому матеріалі буде залежати також значення відносної діелектричної проникності цього матеріалу. З огляду на це, можна скласти систему рівнянь, яка характеризує вологий капілярнопористий матеріал: 95573 4 mс.з. mв  с.з.  в mв.м. mв.м. , (1) m mв A в.м.  с.з. A с.з.  Aв mв.м. mв.м. де A с.з. - відношення струму діелектричних втрат до ємнісного струму сухого залишку; A в.м. - відношення струму діелектричних втрат до ємнісного струму вологого матеріалу; A в - відношення струму діелектричних втрат до ємнісного струму води;  с.з. - відносна діелектрична проникність сухого залишку;  в.м. - відносна діелектрична проникність вологого матеріалу;  в - відносна діелектрична проникність води. Розв'язуючи систему (1), знаходимо відношенmв ня : mв.м.  в.м.  A   A в.м.   с.з. mв ,  с.з. в.м. (2) mв.м. A с.з.  в  A в   с.з. оскільки за визначенням вологість - це: mв W  100 % , mв.м. то, помноживши вираз (2) на 100, одержимо значення вологості у відсотках: A   A в.м.   с.з. W  с.з. в.м.  100% , (3) A с.з.  в  A в   с.з. де A с.з. - відношення струму діелектричних втрат до ємнісного струму сухого залишку; A в.м. - відношення струму діелектричних втрат до ємнісного струму вологого матеріалу; A в - відношення струму діелектричних втрат до ємнісного струму води;  с.з. - відносна діелектрична проникність сухого залишку;  в.м. - відносна діелектрична проникність вологого матеріалу;  в - відносна діелектрична проникність води. З аналізу виразу (3) очевидно, що він є аналітичним виразом, який безпосередньо пов'язує вологість капілярно-пористого матеріалу із вимірюваними величинами: фазовим зсувом  між напругами на ємнісному давачі вологості, струмом зразкового елемента та відносною діелектричною проникністю. Вологість, визначена за виразом (3), не залежить від маси досліджуваного капілярнопористого матеріалу та неточності коефіцієнта пропорційності, який в даному виразі відсутній, а це дає можливість проводити вимірювання із високою точністю. 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 95573 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601