Спосіб визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу за допомогою занурювальних електродів

Реферат: Спосіб визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу за допомогою занурювальних електродів включає занурювання занурювальних електродів у сипучий матеріал, прикладання змінної електричної напруги до занурювальних електродів та створення рівномірного розподілу силових ліній електричного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом, за допомогою занурювальних електродів, і подальше визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу. До занурювальних електродів прикладають змінну електричну напругу, використовуючи автогенератор, і додатково збільшують рівномірність розподілу силових ліній електромагнітного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом. Зменшують масу сипучого матеріалу, котрий налипає на поверхнях занурювальних електродів при витяганні занурювальних електродів з сипучого матеріалу та/чи при взаємодії занурювальних електродів з потоком сипучого матеріалу, створюючи мінімальну ширину простору, котрий обмежує один занурювальний електрод не менше 5 мм. UA 105727 U (12) UA 105727 U UA 105727 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель може бути використана в електронних приладах, пристосованих для визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу, з метою подальшого визначення вологості сипучого матеріалу. Відомий спосіб вимірювання діелектричної проникності сипучого матеріалу, з метою визначення вологості сипучого матеріалу, який включає використання електродів, які мають вигляд сіток, занурювання електродів у сипучий матеріал, прикладання змінної електричної напруги до електродів та створення рівномірного розподілу силових ліній електричного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом, за допомогою електродів і подальше визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу [1]· Недоліком цього способу є, перш за все те, що в ньому використовують недостатньо рівномірний розподіл силових ліній електричного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом, оскільки ніяк не позначені і не оптимізовані ні відстані між електродами, ні розміри самих електродів. До того ж у вказаному способі не вжито ніяких заходів щодо зменшення налиплого сипучого матеріалу на поверхнях електродів при витяганні занурювальних електродів із сипучого матеріалу та/чи при взаємодії електродів з потоком сипучого матеріалу. Налиплий сипучий матеріал вносить значні похибки при визначенні комплексного електричного опору сипучого матеріалу. Найбільш близьким є спосіб визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу за допомогою занурювальних електродів, який включає занурювання занурювальних електродів у сипучий матеріал, прикладання змінної електричної напруги до занурювальних електродів та створення рівномірного розподілу силових ліній електричного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом, за допомогою занурювальних електродів і подальше визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу [2]. Цьому способу властиві такі самі недоліки. В основу корисної моделі поставлена задача шляхом вдосконалення способу визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу за допомогою занурювальних електродів збільшити точність визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу. Поставлена задача вирішується тим, що у способі визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу за допомогою занурювальних електродів, який включає занурювання занурювальних електродів у сипучий матеріал, прикладання змінної електричної напруги до занурювальних електродів та створення рівномірного розподілу силових ліній електричного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом, за допомогою занурювальних електродів і подальше визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу, згідно з корисною моделлю, до занурювальних електродів прикладають змінну електричну напругу, використовуючи автогенератор, і додатково збільшують рівномірність розподілу силових ліній електромагнітного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом, та зменшують масу сипучого матеріалу, котрий налипає на поверхнях занурювальних електродів, при витяганні занурювальних електродів, з сипучого матеріалу, та/чи при взаємодії занурювальних електродів з потоком сипучого матеріалу, створюючи мінімальну ширину простору, котрий обмежує один занурювальний електрод не менше 5 мм, та/чи створюючи мінімальний радіус викривлення хоча б частини поверхні занурювального електрода не менше 2,5 мм, та/чи створюючи мінімальну відстань між двома найближчими один до одного занурювальними електродами, до котрих прикладають однаковий електричний потенціал не менше 5 мм, при цьому створюючи максимальну ширину суцільної поверхні кожного занурювального електрода, яка є джерелом силових ліній електромагнітного поля не більше 50 мм, та при цьому створюючи максимальну відстань між двома найближчими занурювальними електродами, до яких прикладають змінну електричну напругу не більше від 1000 мм, та створюючи мінімальну відстань між двома найближчими занурювальними електродами, до яких прикладають змінну електричну напругу не менше 5 мм, при цьому електроди можуть мати будь-яку стереометричну форму, і вимірюють значення тривалості періоду коливань електричної напруги, а визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу здійснюють шляхом розрахунків, використовуючи виміряне значення чи виміряні значення тривалості періоду коливань електричної напруги, котру прикладають до занурювальних електродів в автоматичному режимі, використовуючи інформаційну систему. На фіг. 1 схематично зображено виконання способу визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу за допомогою занурювальних електродів. Суцільними стрілками вказані силові лінії змінного електромагнітного поля. Літерою L позначено максимальну відстань між двома найближчими занурювальними електродами, до яких прикладають змінну електричну 1 UA 105727 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 напругу. Літерою К позначено мінімальну відстань між двома найближчими занурювальними електродами, до яких прикладають змінну електричну напругу. На фіг. 2 зображено вид А, вказаний на фіг. 1. Літерою Μ позначено мінімальну ширину простору, котрий обмежує один занурювальний електрод. Літерою N позначено мінімальну відстань між двома найближчими один до одного занурювальними електродами, до котрих прикладають однаковий електричний потенціал. Літерою R позначено мінімальний радіус викривлення хоча б частини поверхні занурювального електрода. На фіг. 3 зображено переріз В - В, вказаний на фіг. 2. Літерою Ρ позначено максимальну ширину суцільної поверхні кожного занурювального електрода, яка є джерелом силових ліній електромагнітного поля. На фіг. 4 зображено вид збоку з'єднання занурювальних електродів. Літерою Μ позначено мінімальну ширину простору, котрий обмежує один занурювальний електрод. Літерою N позначено мінімальну відстань між двома найближчими один до одного занурювальними електродами, до котрих прикладають однаковий електричний потенціал. Літерою R позначено мінімальний радіус викривлення хоча б частини поверхні занурювального електрода. Спосіб здійснюють наступним чином. Занурювальні електроди 1 занурюють у сипучий матеріал 2 (фіг. 1). До занурювальних електродів 1 прикладають змінну електричну напругу за допомогою з'єднувальних вузлів 3. Змінну електричну напругу до занурювальних електродів 1 прикладають, використовуючи автогенератор 4. Значення тривалості періоду коливань електричної напруги, котрі забезпечує автогенератор, вимірюють, використовуючи електронний вимірювальний прилад 5. Таким приладом може бути вимірювач частоти електричних коливань, осцилограф, чи будь-який інший електронний прилад, пристосований для вимірювання періоду коливань електричної напруги. Визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу 2 здійснюють шляхом розрахунків, використовуючи виміряне значення чи виміряні значення тривалості періоду коливань електричної напруги, котру прикладають до занурювальних електродів 1, в автоматичному режимі, використовуючи інформаційну систему 6. Значення комплексного електричного опору сипучого матеріалу 2 необхідні для подальшого визначення вологості сипучого матеріалу. При цьому додатково необхідно вимірювати та враховувати температуру сипучого матеріалу, необхідно вимірювати та враховувати фракційний склад сипучого матеріалу, а також необхідно вимірювати та враховувати діелектричну проникність сухого сипучого матеріалу. При визначенні комплексного електричного опору сипучого матеріалу додатково збільшують рівномірність розподілу силових ліній електромагнітного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом 2, та зменшують масу сипучого матеріалу 2, котрий налипає на поверхнях занурювальних електродів 1 при витяганні занурювальних електродів 1 з сипучого матеріалу 2 та/чи при взаємодії занурювальних електродів 1 з потоком сипучого матеріалу 2. Для цього створюють мінімальну ширину простору, котрий обмежує один занурювальний електрод 1 не менше 5 мм (на фіг. 2, 4 позначена літерою М) та/чи створюють мінімальний радіус викривлення хоча б частини поверхні занурювального електрода 1 не менше 2,5 мм (на фіг. 2, 4 позначена літерою R), та/чи створюють мінімальну відстань між двома найближчими один до одного занурювальними електродами 1, до котрих прикладають однаковий електричний потенціал не менше 5 мм (на фіг. 2, 4 позначена літерою N). При цьому створюють максимальну ширину суцільної поверхні кожного занурювального електрода 1, яка є джерелом силових ліній електромагнітного поля не більше 50 мм (на фіг. 3 позначена літерою Р). Також при цьому створюють максимальну відстань між двома найближчими занурювальними електродами 1, до яких прикладають змінну електричну напругу не більше від 1000 мм (на фіг. 1 позначена літерою L) та створюють мінімальну відстань між двома найближчими занурювальними електродами 1, до яких прикладають змінну електричну напругу не менше 5 мм (на фіг. 1 позначена літерою К). Відстані Μ та N не повинні бути меншими від 5 мм, а також радіус R не повинен бути меншим від 2,5 мм, оскільки це призведе до невиправданого збільшення налипання маси сипучого матеріалу 2 на поверхнях занурювальних електродів 1. Збільшення налипання маси сипучого матеріалу 2 на поверхнях занурювальних електродів 1 при витяганні занурювальних електродів 1 з сипучого матеріалу 2, а потім при подальшому зануренні занурювальних електродів 1 у сипучий матеріал 2 та/чи при взаємодії занурювальних електродів 1 з потоком сипучого матеріалу 2 зменшує точність визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу 2. Значні похибки в вимірюванні комплексного електричного опору сипучого 2 UA 105727 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 матеріалу 2 забезпечує налиплий сипучий матеріал 2. Особливо це важливо при визначенні комплексного електричного опору такого сипучого матеріалу, як зерно чи насіння. З наведених вище причин відстань К також не повинна бути меншою від 5 мм. Таким чином збільшують точність визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу 2. Максимальна ширина суцільної поверхні кожного занурювального електрода 1, яка є джерелом силових ліній електромагнітного поля Р, не повинна бути більше 50 мм, інакше це призведе до невиправданого збільшення нерівномірності розподілу силових ліній електромагнітного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом 2. Силові лінії електромагнітного поля завжди скупчуються по краях поверхні електрода. Збільшення ширини Ρ більше 50 мм невиправдано збільшить концентрацію силових ліній електромагнітного поля у сипучому матеріалі 2. Відстань L також не повинна бути більше 1000 мм, оскільки це також невиправдано збільшить нерівномірність розподілу силових ліній електромагнітного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом 2. Силові лінії електромагнітного поля розташовуються у великому просторі між занурювальними електродами 1 криволінійно. Відстань між електродами 1 більше 1000 мм забезпечить велику криволінійність силових ліній електромагнітного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом 2. Це й призведе до нерівномірного розподілу силових ліній електромагнітного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом 2. При цьому занурювальні електроди 1 не завжди можуть бути прямолінійними, а можуть бути випуклими чи ввігнутими, або взагалі можуть мати будь-яку стереометричну форму з метою забезпечення найбільшої рівномірності розташування силових ліній електромагнітного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом 2. Таким чином також збільшують точність визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу 2. Збільшення точності визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу забезпечить збільшення точності визначення вологості сипучого матеріалу. Це особливо важливо при визначенні вологості сипучого матеріалу, при сушінні зерна чи насіння у шахтних зерносушилках. Приклад конкретного виконання Спосіб випробуваний в промислових умовах на шахтних зерносушарках, при сушінні зерна чи насіння. Завдяки оптимізації розмірів занурювальних електродів вдалося збільшити точність визначення вологості зерна чи насіння на 15-20 відсотків. Джерела інформації: 1. Деклараційний патент України на корисну модель № 11764, 06 G01N 25/20, опублікований 16.01.2006, бюл. №1. 2. Патент на винахід Російської Федерації № 2046333, 06 G01N 27/22, опублікований 20.10,1995. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу за допомогою занурювальних електродів, що включає занурювання занурювальних електродів у сипучий матеріал, прикладання змінної електричної напруги до занурювальних електродів та створення рівномірного розподілу силових ліній електричного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом, за допомогою занурювальних електродів, і подальше визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу, який відрізняється тим, що до занурювальних електродів прикладають змінну електричну напругу, використовуючи автогенератор, і додатково збільшують рівномірність розподілу силових ліній електромагнітного поля у просторі, заповненому сипучим матеріалом, та зменшують масу сипучого матеріалу, котрий налипає на поверхнях занурювальних електродів, при витяганні занурювальних електродів з сипучого матеріалу та/чи при взаємодії занурювальних електродів з потоком сипучого матеріалу, створюючи мінімальну ширину простору, котрий обмежує один занурювальний електрод не менше 5 мм та/чи створюючи мінімальний радіус викривлення хоча б частини поверхні занурювального електрода не менше 2,5 мм, та/чи створюючи мінімальну відстань між двома найближчими один до одного занурювальними електродами, до котрих прикладають однаковий електричний потенціал не менше 5 мм, при цьому створюючи максимальну ширину суцільної поверхні кожного занурювального електрода, яка є джерелом силових ліній електромагнітного поля не більше 50 мм, та при цьому створюючи максимальну відстань між двома найближчими занурювальними електродами, до яких прикладають змінну електричну напругу не більше від 3 UA 105727 U 5 1000 мм, та створюючи мінімальну відстань між двома найближчими занурювальними електродами, до яких прикладають змінну електричну напругу не менше 5 мм, при цьому електроди можуть мати будь-яку стереометричну форму, і вимірюють значення тривалості періоду коливань електричної напруги, а визначення комплексного електричного опору сипучого матеріалу здійснюють шляхом розрахунків, використовуючи виміряне значення чи виміряні значення тривалості періоду коливань електричної напруги, котру прикладають до занурювальних електродів, в автоматичному режимі, використовуючи інформаційну систему. 4 UA 105727 U 5 UA 105727 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6