Реферат: Измерение влажности зерна

МинистерствоОбразования Российской Федерации

ДальневосточнаяГосударственная Академия

Экономикии Управления

Кафедратехнологического оборудования и инженерных коммуникаций

РЕФЕРАТ

подисциплине «Методы и средства измерений и контроля»

Измерениевлажности зерна

Работал: Принял:

студент 431-С ст.преподаватель

Лаврова Ю.А. Слесаренко И.Б.

Владивосток

2002

При измерении влажностисыпучих материалов емкостным методом наилучшие результаты в смысле точностиизмерения достигаются при полном устранении влияния переменной объемной массы,т.е. при уплотнении постоянной массы контролируемого материала междуэлектродами емкостного датчика до постоянного объема, т.е. при обеспечениипостоянной плотности.

В случае измерения влажностизерновых (пшеницы, ржи, ячменя, овса, проса и др.) использовать непосредственноэтот способ не удается по той причине, что зерновые при низкой влажности несжимаются и уплотнению не поддаются.

Поэтому для повышенияточности измерения влажности зерновых предложен способ, включающий помещениеконтролируемого зерна в емкостный датчик, совмещенный с мельницей, размол зернадо определенного дисперсного состояния, уплотнение размолотой массы (трота)между электродами датчика до постоянного объема, измерение емкости датчика иопределение влажности по заранее составленным градуировочнымхарактеристикам.

Однако этот способ имеетсущественный недостаток, который ограничивает использование способа — размолзерновых в емкостном датчике возможен с помощью мельницы с электроприводом свысокой скоростью оборотов. Поэтому в процессе размола повышается температураразмалываемого зерна и датчика с мельницей, что вызывает неконтролируемыепотери влаги, т.е. резкое повышение погрешности измерения влажности.

Например, эксперименты,проведенные при температуре окружающего воздуха и зерна пшеницы 17-21°

С показали, что температура размолотого зернаи датчика с мельницей в процессе размола первого образца пшеницы повысилась до30°С,второго — (с температурой 27-28°С) до 34-35°С, а третьего образца в том же датчике (стемпературой 30-32°С) до 40-42°С.

Устранение этого недостаткав предложенном способе достигается тем, что образец зерна с постоянной массойпомещается в емкостной датчик с мельницей, предварительно охлажденный дотемпературы 5-8°

С, при этом масса навескипробы контролируемого зерна и датчика с мельницей и материал датчика смельницей выбраны при условии выполнения неравенства

где Т0 — температура датчика с мельницей допомещения в него контролируемого зерна;

Т1 — температураконтролируемого зерна до размола;

Т2 — температураконтролируемого зерна после размола в случае неохлажденного датчика смельницей;

Т3-конечная температура контролируемого зерна после размола и датчика с мельницей;

D

Т1= Т2 — Т1 — повышение температуры зерна в результате размола;

D

Т2= Т2 — Т3 — понижение температуры зерна в процессе размола в предварительноохлажденном датчике с мельницей;

С1, С2 — удельная теплоемкость контролируемого зерна иматериала датчика с мельницей;

m1,m2-масса пробы зерна и датчикас мельницей соответственно.

Предварительное охлаждениедатчика с мельницей до температуры Т0 — 5-8°С, соответствующий подбор масспробы контролируемого сыпучего материала m1,датчика т2 и материаладатчика с удельной теплоемкостью С2обеспечивает то, что в процессе размола температура материала Т3 получается ниже, чем первоначальная температура пробыконтролируемого материала Т1, Т3< Т1. Это означает, что в процессе размолапроба зерна не нагревается, а наоборот, ее температура понижается, чтопредотвращает потери влаги в процессе размола и устраняет один из существенныхсоставляющих погрешности измерения влажности. В действительности в процессеразмола внутренняя энергия пробы контролируемого зерна увеличивается за счеткинетической энергии размалывающего ножа. Температура пробы контролируемогозерна повышается. Количество теплоты, полученное зерном при размоле, составит

где

DТ1 = Т2- Т1

В процессе размола вохлажденном датчике происходит теплообмен между пробой зерна и охлажденнымдатчиком, при этом внутренняя энергия, выделенная при охлаждении пробы зерна,расходуется на нагревание датчика с мельницей.

Количество теплоты, отданноезерном при размоле, будет

Количество теплоты,полученное охлажденным до температуры 5-8°С датчиком с мельницей притеплообмене в процессе размола контролируемого зерна, составит

ОчевидноQ2=Q3.

отсюда понижение температурызерна в процессе размола в охлажденном датчике

,

когда т1, С2, т2, Т0выбраны соответствующим образом

т.е. Т3 < Т1 и в процессе размола температура зернапонижается.

Способ осуществляется спомощью влагомера зерна повышенной точности ВЗПТ-1. Масса пробы зерна т1 = 0,025 кг.

Масса датчика М = 1,5 кг,материал — сталь-3 (С2 =460 Дж/кг.К; С1 — удельная теплоемкость пробы зерна, точное измерение затруднительно). Поэтомувеличина температуры Т0=5-8°С = 278-281°К охлаждения датчика выбрана экспериментальным путем с такимрасчетом, что в пределах практически возможной температуры контролируемогозерна от 5 до 35°

С удовлетворилосьвышеприведенное неравенство.

На рисунке показан емкостныйдатчик, реализующий способ. Он состоит из корпуса измерительной камеры, днокоторой представляет собой электрод 1нулевого потенциала конденсатора — емкостного датчика, электрода высокогопотенциала (потенциальный электрод) 2,крышки 3 изоляционного(фторопластового) цилиндра 4, накотором крепится потенциальный электрод 2,ножа 5 и термодиода6. Между электродами 1 и 2помещен контролируемый материал — шрот зерна 7; корпус датчика 8;направляющий зерна 9; подшипник 10.

Емкостной датчик сразмалывающим устройством

Способ осуществляетсяследующим образом: за час до начала измерения два вышеуказанных датчикапомещаются в холодильник типа "Морозко", вкотором установлена температура 5-8°

С.

Из контролируемого зернаберется проба массой 25 г и помещается в вынутый из холодильника первыйемкостный датчик; измельчающий механизм (нож) 5 датчика присоединяется к электроприводу, который включается втечение 20 с и контролируемая проба зерна размалывается. После этого крышка 3 спускается усилием специального прессадо упора, при этом размолотый контролируемый материал (трот зерна) 7 уплотняется между электродами 1 и 2до постоянного объема. Одновременно в размолотую массу погружается датчиктемпературы (термодиод) 6, который прикреплен на изоляционном цилиндре 4.

Емкостный датчикотсоединяется от электропривода и электрически подключается к измерителюэлектрической емкости и температуры, измеряется емкость датчика и температураразмолотого зерна, определяется по калибровочным характеристикам значениевлажности. После этого первый емкостный датчик, температура которого повышаласьдо Т3°С, освобождают отразмолотого зерна и помещают в холодильник "Морозко"с предварительно установленной температурой 5-8°С. Для измерения влажностивторой пробы зерна из холодильника достают второй емкостный датчик и измеряютвлажность. Затем в холодильник ставят второй датчик.

Для измерения влажноститретьего образца зерна из холодильника достают первый датчик, который успелохладиться до 5-8°

С; влажность четвертогообразца измеряют с помощью второго датчика и т.д.

Способ был осуществлен спомощью указанного устройства при температуре окружающего воздуха 17-21°

С. Пробы зерна брались с температурой 17, 21,25 и 30°С.

Контроль температурыразмолотого зерна и датчика с мельницей показал, что в процессе размолатемпература зерна понижается соответственно до 10, 15, 18 и 23°

С.

Предложенный способ далвозможность практически полностью устранить составляющую погрешность, вызваннуюпотерями влаги в процессе размола зерна, в результате чего удалось повыситьточность измерения его влажности влагомером ВЗПТ-1 (довести погрешностьизмерения до ±0,6% против 1-1,5% в существующих емкостных влагомерах).

Литература:

ХурциловаА. и др. «Новый способизмерения влажности зерна»

еще рефераты

Еще работы по технологии. сельскому хозяйству

Реферат по технологии. сельскому хозяйству

Первичная обработка хлопка - сырца

29 Августа 2013