Mesuradors d'humitat per al control d'humitat de materials a granel
Els mesuradors d'humitat són dispositius de mesura dissenyats per determinar el contingut d'humitat. Tots els mètodes de mesura de la humitat solen dividir-se en directes i indirectes.
Quan s'utilitzen mètodes de control directe de la humitat, es realitza una separació directa del material de prova en matèria seca i humitat.
En les proves de laboratori i per al control d'aparells automàtics s'utilitza el mètode del pes (directe). L'essència del mètode és que una mostra del material de prova (sorra de modelat, sorra, etc.) es col·loca en una ampolla de laboratori i, després d'un pes acurat, es col·loca en un forn a una temperatura de 103-105 OS i s'asseca a un pes constant.
A continuació, el material assecat es va col·locar en un dessecador, es va refredar en presència de gel de sílice i es va tornar a pesar amb la mateixa balança. A partir dels resultats del pesatge, es determina el contingut d'humitat dels materials. El mètode descrit proporciona una alta precisió, però es porta a terme durant un llarg període de temps (2-3 hores).
Recentment, els mètodes físics indirectes per mesurar el contingut d'humitat dels materials a granel són cada cop més comuns. Es basen en la conversió de la humitat en qualsevol quantitat física que sigui convenient per a la mesura o la conversió posterior mitjançant transductors de mesura.
Depenent de la naturalesa del paràmetre mesurat, els mètodes indirectes es divideixen en elèctrics i no elèctrics. Els mètodes elèctrics per mesurar la humitat es basen en la mesura directa dels paràmetres elèctrics del material estudiat. Mitjançant mètodes no elèctrics, es determina una magnitud física, que després es converteix en un senyal elèctric. Entre els mètodes elèctrics per mesurar el contingut d'humitat en materials a granel, els mètodes conductomètrics i dielèctrics (capacitius) són els més utilitzats.
Un mètode conductomètric de control d'humitat basat en la mesura de la resistència elèctrica del material, que canvia en funció del contingut d'humitat del material. Quan es mesura la humitat amb aquest mètode, es col·loca una mostra de substància 1 entre els elèctrodes plans 2 del transductor primari (Fig. 1).
Arròs. 1. Esquema d'un mesurador d'humitat conductomètric
L'amperatge mesurat pel dispositiu 3 dependrà del contingut d'humitat de la mostra. La resistència Ro s'utilitza per ajustar el zero del dispositiu. El mètode conductomètric us permet determinar el contingut d'humitat dels materials a granel en el rang del 2 al 20%. El límit superior està limitat per la disminució de la sensibilitat amb l'augment de la humitat, i el límit inferior es deu a les dificultats per mesurar altes resistències elèctriques.
En el circuit de mesura d'un mesurador d'humitat capacitiu (Fig. 2), que funciona segons el principi de determinació de pèrdues dielèctriques, la capacitat del convertidor del condensador es determina mitjançant un circuit ressonant format per una inductància L i una capacitat variable Cx. La ressonància del circuit s'assegura ajustant el condensador Co.
Arròs. 2. Esquema d'un higròmetre capacitiu
Com a indicador ressonant s'utilitza un voltímetre 2. El circuit està separat del generador 1 per un condensador separador Cp. A mesura que augmenta la humitat de la mostra de prova 3, la capacitat del transductor canvia. Per restablir la simetria, cal canviar la capacitat del condensador Co de manera que la capacitat total del circuit torni a ser original.El canvi de posició del mànec del condensador Co és un indicador d'humitat.
El desavantatge d'aquest mètode és la dependència de la capacitat del material no només de la humitat, sinó també de la composició química. Per tant, els mètodes capacitius de control de la humitat només s'utilitzen amb dispositius especials per a cada material específic.