Вологомір
Вологомір (рос. влагомер, англ. moisture meter, moisture tester; нім. Feuchtemesser m) — прилад для вимірювання вологості газів, рідин та твердих тіл.
Загальна характеристика
Вимірювання вологості рідин
Для вимірювання вологості рідин (тобто вмісту домішки води в рідині, для якої вода не є основним компонентом, напр. в нафті) застосовуються ємкісні вологоміри, дія яких основана на визначенні діелектричної проникності або діелектричних втрат в рідині (діелектричний метод), а також кондуктометричні вологоміри, при яких вимірюється електропровідність рідини.
Для визначення вологовмісту нафти на вибої нафтових свердловин використовують глибинні вологоміри (ГВ), які опускають у свердловину на геофізичному кабелі. Максимальна вимірювана величина вологовмісту нафти 50 % (у випадку вищого вологовмісту використовують акваміри). При опусканні приладу у свердловини з відносно невеликими дебітами (малими швидкостями потоку рідини) ГВ має дистанційно керований пакер (для спрямування рідини через вимірювальний канал приладу), точність при цьому підвищується.
Вимірювання вологості твердих тіл
Вологість твердих тіл визначається ємкісними і кондуктометричними вологомірами. Використовують також резонансне поглинання радіохвиль НВЧ діапазону ядрами водню, що входять до складу води. При цьому виміряну фізичну величину (наприклад, діелектричну проникність) контрольованого шару вологого вугілля зіставляють з еталонним зразком. Застосовуються вологоміри для вимірювання вологості проб вугілля в лабораторних умовах, а також вологоміри для контролю вологості вугілля в технологічному потоці, наприклад, на стрічковому конвеєрі.
Вимірювання вологості газів
Вологість повітря визначають гігрометрами і психрометрами.
Ємнісні вологоміри
На вуглезбагачувальних фабриках набув поширення ємнісний вологомір ВАК-4, розроблений інститутом УкрНДІвуглезбагачення. Датчик має форму «лижі», що спирається з постійним зусиллям на транспортований матеріал. Чутливий елемент датчика (рис. а), закріплений на дні «лижі», являє собою плоску чарунку з кільцевими (2) або прямокутними електродами, закріпленими на діелектричній основі (1), і має односторонній контакт з контрольованим матеріалом.
Вимірювальна система вологоміра містить коректуючу схему, що ліквідує чутливість вихідного сигналу перетворювача (Пр) до зміни активного опору контрольованого матеріалу. Як вимірювальний прилад (ВП) використано автоматичний потенціометр (вторинний прилад).
Нейтронні вологоміри
Нейтронний метод вимірювання вологості заснований на втраті енергії швидких нейтронів при їх зіткненні з атомами водню, що містяться в молекулі води. При зіткненні нейтронів з ядрами інших елементів втрата енергії значно менша. У даному вологомірі (рис.) джерело нейтронного випромінювання (1) і блок детектування повільних нейтронів (2) поміщені в захисному кожусі (3), біля якого безперервно проходить контрольований матеріал. Сигнал від блока детектування надходить на проміжний перетворювач (Пр) і далі на вимірювальний прилад (ВП). Маса контрольованого матеріалу в об'ємі повинна бути постійною, дана вимога — основний недолік вологоміра.
Інфрачервоні вологоміри
Належать до групи оптичних аналізаторів. Принцип роботи заснований на здатності поглинання водою, що міститься в контрольованому матеріалі, енергії випромінювання з довжиною хвилі в інфрачервоній області (від 0.75 до 2.5 мкм).
У промисловості застосовуються інфрачервоні вологоміри типу ВКИ-1, ВСМИ-1, АНАКОН, що вимірюють вогкість матеріалу в потоці на конвеєрі. Вимірювальна головка приладів встановлюється над стрічкою. Для компенсації впливу інших фізико-хімічних властивостей матеріалу використовується додаткове джерело інфрачервоного випромінювання.
Перевага даних вологомірів — відсутність безпосереднього контакту первинного датчика з контрольованим матеріалом. Основний недолік полягає в тому, що вони є вимірниками тільки поверхневої вологи.
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
- Папушин Ю. Л., Білецький В. С. Основи автоматизації гірничого виробництва. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2007. — 168 с.