2.4.1. Кондуктометричний метод.
Зазвичай промислові матеріали є капілярно-пористими тілами, в порах яких на-ходиться волога. Для таких матеріалів характерна залежність - їх електричних властивостей від вмісту вологи. У сухому вигляді ці матеріали зазвичай є діелектриками з питомим об'ємним опором QD = 10 10 ом * см і вище.
В результаті зволоження капілярно-пористі тіла стають про- водників, причому їх електричний опір дуже різко знижується (до QD = 10 -2 ом * см).
Залежність електричного опор-спротиву від вологості для Капілья-лярні-пористих матеріалів Вира-жается показовою функцією виду
де Rx - опір;
А - постійна, що залежить від досліджуваного матеріалу;
W - вологість матеріалу в процентах по масі сухого
п - показник ступеня, що залежить від структури і природи досліджуваного матеріалу (показник ступеня для раз-особистих матеріалів коливається в широких межах).
Графік показовою функції показаний на рис. 5. Заві-ності Rx = 'f (W) має два характерних ділянки.
6. Рис.5 Залежність електричного опору датчика від вологості матеріалу
Початкова ділянка (1-у дільницю), відповідний низької та середньої вологість-ності, характерний високою крутизною "і може бути аппроксімі-ваний прямий виду
де а і b - постійні, залежні від матеріалу і умов вимірювання.
На цій ділянці вологомір дуже чутливий до зміни: вологості матеріалу; вплив інших факторів на величину опору незначно.
Ділянка підвищеної вологості (2-й ділянка) характерний зниженням крутизни характеристики; чутливість волого-мера різко падає, починають впливати побічні фак-тори.
Ступенева залежність опору від вологості матеріалу визначає високу чутливість кондуктометрического ме-тода визначення вологості капілярно-пористих матеріалів.
Однак складна зави-ності опору від ряду інших факторів (тим-пература, структура мате-ріалу, щільність насипання, хімічний склад, нали-чие електролітів і ін.) Робить цей метод малоприм-придатним для автоматичн-ського безперервного визна-ділення вологості.
Прилади цього типу в даний час застосо- вуються в основному в якості лабораторних.
7. Рис.6 Схема автоматичного влагомера з мерії вимірювальної схемою
Датчики кондуктометричних вологомірів перед- являють собою два елек-Трод, конструктивно виконаних у вигляді плоских пластин, циліндричних трубок, роликів і т. П.
Відтворюваність показань кондуктометричних волого-мерів дотримується лише при пресуванні навішування, тому біль-шинство датчиків для сипучих матеріалів забезпечується устрій-ством, спресовувати навішення між електродами.
З вимірювальних схем найбільшого поширення напів-чилі схеми моста, утвореного двома постійними сопротив-лениями і внутрішнім опором подвійного тріода, у кото-рого зміщення на другу сітку залежить від опору датчика. Мостові вимірювальні схеми відрізняються високою чутливих-ності; вони використовуються при середніх і підвищеного вмісту вологи (5-25%).
На рис. 6 показана принципова схема автоматичного влагомера з мерії вимірювальної схемою.
Випробуваний стрічковий матеріал пропускається між ролі-ком і валом, причому ролик ізольований від вала. Основним еле-ментом ланцюга є міст, два плеча якого R4 і R5 - по-постійні опору, а два інших є внутрішнім опором подвійного тріода Л (в схемі є два додаткового-них опору R1 і R3). У діагональ моста включений мілівольтметр. Негативна напруга Uc на сітці лівої половини лампи визначається падінням напруги на опору-тивления RK і є постійним. Тому буде постійним і опір лівої половини тріода. Негативне напруги-ня на сітці правого тріода відрізняється від Uc на величину IR6. а струм I залежить від опору Rx досліджуваного матеріалу і від положення движка реохорда R2. Движок реохорда при отклоне-ванні стрілки мілівольтметра від нульового положення (при нару-шении рівноваги моста) приводиться в рух компенсатором до тих пір, поки падіння напруги на Rz не врівноважує падінням напруги на R6 і R7.
Коли напруги зсуву в обох половинах тріода стануть рівними, міст прийде в стан рівноваги. При зміні вологості, а отже, і опору матеріалу Rx на опорі R6 знову виникне струм, міст вийде зі стану рівноваги, що викличе відповідне переміщення движка R2. Кожному значенню вологості відповідає певний поло-ження движка реохорда R2.
Як вказувалося, опір датчика, крім вологості матеріалу, залежить також від ряду інших чинників. Тому криві, що характеризують залежність опору від вологість-ності, залишаючись однаковими за характером, для різних речовин зазвичай не збігаються (для кожної речовини необхідна градуировочная крива або перерахункові таблиці).