Kosteusmittarit bulkkimateriaalien kosteuden hallintaan
Kosteusmittarit ovat mittalaitteita, jotka on suunniteltu mittaamaan kosteuspitoisuutta. Kaikki kosteuden mittausmenetelmät jaetaan yleensä suoriin ja epäsuoriin.
Käytettäessä suoria kosteudenhallintamenetelmiä suoritetaan testimateriaalin suora erottelu kuiva-aineeksi ja kosteudeksi.
Laboratoriokokeissa ja automaattilaitteiden ohjauksessa käytetään painomenetelmää (suora). Menetelmän ydin on, että näyte koemateriaalista (muovaushiekka, hiekka jne.) laitetaan laboratoriopulloon ja huolellisen punnituksen jälkeen asetetaan uuniin 103–105 OS:n lämpötilaan ja kuivataan vakiopaino.
Kuivattu materiaali laitettiin sitten eksikaattoriin, jäähdytettiin silikageelin läsnä ollessa ja punnittiin uudelleen samalla vaa'alla. Punnitustulosten perusteella määritetään materiaalien kosteuspitoisuus. Kuvattu menetelmä tarjoaa suuren tarkkuuden, mutta se suoritetaan pitkän ajan kuluessa (2-3 tuntia).
Viime aikoina epäsuorat fysikaaliset menetelmät bulkkimateriaalien kosteuspitoisuuden mittaamiseen ovat yleistyneet. Ne perustuvat kosteuden muuntamiseen mihin tahansa fysikaaliseen suureen, joka on kätevä mittaamiseen tai jatkomuuntamiseen mittausanturien avulla.
Mitattavan parametrin luonteesta riippuen epäsuorat menetelmät jaetaan sähköisiin ja ei-sähköisiin. Sähköiset kosteuden mittausmenetelmät perustuvat suoraan tutkittavan materiaalin sähköisten parametrien mittaamiseen. Ei-sähköisillä menetelmillä määritetään fyysinen suure, joka muunnetaan sitten sähköiseksi signaaliksi. Irtotavaramateriaalien kosteuspitoisuuden mittausmenetelmistä sähköisistä menetelmistä yleisimmin käytetään konduktometrisiä ja dielektrisiä (kapasitiivisia) menetelmiä.
Konduktometrinen kosteudenhallintamenetelmä, joka perustuu materiaalin sähkövastuksen mittaukseen, joka muuttuu materiaalin kosteuspitoisuuden mukaan. Mitattaessa kosteutta tällä menetelmällä, näyte aineesta 1 asetetaan ensisijaisen anturin litteiden elektrodien 2 väliin (kuva 1).
Riisi. 1. Kaavio konduktometrisesta kosteusmittarista
Laitteen 3 mittaama ampeerimäärä riippuu näytteen kosteuspitoisuudesta. Resistoria Ro käytetään laitteen nollan säätämiseen. Konduktometrisellä menetelmällä voit määrittää bulkkimateriaalien kosteuspitoisuuden välillä 2–20%. Ylärajaa rajoittaa herkkyyden heikkeneminen kosteuden lisääntyessä, ja alaraja johtuu korkeiden sähkövastusten mittaamisen vaikeuksista.
Dielektristen häviöiden määritysperiaatteella toimivan kapasitiivisen kosteusmittarin (kuva 2) mittauspiirissä kondensaattorimuuntimen kapasitanssi määritetään resonanssipiirillä, joka koostuu induktanssista L ja muuttuvasta kapasitanssista Cx. Piirin resonanssi varmistetaan säätämällä kondensaattori Co.
Riisi. 2. Kapasitiivisen kosteusmittarin kaavio
Resonanssimittarina käytetään volttimittaria 2. Piiri on erotettu generaattorista 1 erotuskondensaattorilla Cp. Kun testinäytteen 3 kosteus kasvaa, anturin kapasitanssi muuttuu. Symmetrian palauttamiseksi on tarpeen muuttaa kondensaattorin Co kapasitanssia siten, että piirin kokonaiskapasitanssi tulee jälleen alkuperäiseksi.. Kondensaattorin Co kahvan asennon muutos on kosteuden indikaattori.
Tämän menetelmän haittana on materiaalin kapasiteetin riippuvuus kosteuden lisäksi myös kemiallisesta koostumuksesta. Siksi kapasitiivisia kosteudenhallintamenetelmiä käytetään vain erityisillä laitteilla kullekin tietylle materiaalille.