Misuratori di umidità per il controllo dell'umidità di materiali sfusi

I misuratori di umidità sono dispositivi di misurazione progettati per determinare il contenuto di umidità. Tutti i metodi di misurazione dell'umidità sono generalmente suddivisi in diretti e indiretti.

Quando vengono utilizzati metodi di controllo diretto dell'umidità, viene eseguita una separazione diretta del materiale di prova in materia secca e umidità.

Nelle prove di laboratorio e per il controllo dei dispositivi automatici viene utilizzato il metodo del peso (diretto). L'essenza del metodo è che un campione del materiale di prova (sabbia per stampaggio, sabbia, ecc.) viene posto in una bottiglia da laboratorio e, dopo un'attenta pesatura, viene posto in un forno a una temperatura di 103 - 105 OS ed essiccato a un peso costante.

Il materiale essiccato è stato quindi posto in un essiccatore, raffreddato in presenza di gel di silice e ripesato sulla stessa bilancia. Sulla base dei risultati della pesatura, viene determinato il contenuto di umidità dei materiali. Il metodo descritto fornisce un'elevata precisione, ma viene eseguito per un lungo periodo di tempo (2-3 ore).

Recentemente, i metodi fisici indiretti per misurare il contenuto di umidità dei materiali sfusi stanno diventando più comuni. Si basano sulla conversione dell'umidità in qualsiasi grandezza fisica conveniente per la misurazione o l'ulteriore conversione mediante trasduttori di misurazione.

A seconda della natura del parametro misurato, i metodi indiretti sono suddivisi in elettrici e non elettrici. I metodi elettrici per misurare l'umidità si basano sulla misurazione diretta dei parametri elettrici del materiale studiato. Utilizzando metodi non elettrici, viene determinata una grandezza fisica, che viene poi convertita in un segnale elettrico. Tra i metodi elettrici per misurare il contenuto di umidità nei materiali sfusi, i metodi conduttometrici e dielettrici (capacitivi) sono i più utilizzati.

Un metodo conduttometrico di controllo dell'umidità basato sulla misurazione della resistenza elettrica del materiale, che cambia a seconda del contenuto di umidità del materiale. Quando si misura l'umidità con questo metodo, un campione di sostanza 1 viene posto tra gli elettrodi piatti 2 del trasduttore primario (Fig. 1).

Riso. 1. Schema di un misuratore di umidità conduttometrico

L'amperaggio misurato dal dispositivo 3 dipenderà dal contenuto di umidità del campione. Il resistore Ro viene utilizzato per regolare lo zero del dispositivo. Il metodo conduttometrico consente di determinare il contenuto di umidità dei materiali sfusi nell'intervallo 2 - 20%. Il limite superiore è limitato dalla diminuzione della sensibilità con l'aumentare dell'umidità e il limite inferiore è dovuto alle difficoltà nella misurazione di resistenze elettriche elevate.

Nel circuito di misura di un misuratore di umidità capacitivo (Fig. 2), che opera secondo il principio della determinazione delle perdite dielettriche, la capacità del convertitore del condensatore viene determinata utilizzando un circuito risonante costituito da un'induttanza L e una capacità variabile Cx. La risonanza del circuito è assicurata regolando il condensatore Co.

Riso. 2. Schema di un igrometro capacitivo

Come indicatore risonante viene utilizzato un voltmetro 2. Il circuito è separato dal generatore 1 da un condensatore di separazione Cp. All'aumentare dell'umidità del campione di prova 3, la capacità del trasduttore cambia. Per ripristinare la simmetria, è necessario modificare la capacità del condensatore Co in modo che la capacità totale del circuito ritorni originale.Il cambiamento nella posizione della maniglia del condensatore Co è un indicatore di umidità.

Lo svantaggio di questo metodo è la dipendenza della capacità del materiale non solo dall'umidità, ma anche dalla composizione chimica. Pertanto, i metodi capacitivi di controllo dell'umidità vengono utilizzati solo con dispositivi speciali per ciascun materiale specifico.