Особенности применения влагомеров сыпучих материалов

Об авторе

Максимова Анна

Химик-технолог органических веществ, работает в компании "Analit-Pribor"

Статьи автора

Использование устройств для измерения влаги в сыпучих изделиях способствует длительной сохранности и повышению качества продукта, снижению энергозатрат на производстве. Модели современных влагомеров представляют собой компактные высокоточные приборы, с помощью которых можно проводить экспресс-анализ содержания влаги в образцах со скоростью в несколько секунд.

Основные особенности влагомеров

Влагоанализаторы востребованы в следующих отраслях:

• строительство (цемент, песок, древесина, гравий, щебень, стружка);
• химической, перерабатывающей, добывающей, промышленности (зола, руда, опилки, пеллеты, шлаки);
• сельское хозяйство (зерновые культуры, корма, семена);
• агрономии (лабораторные исследования);
• пищевая промышленность (мука, крупы, соль, сахар, кофе).

Измерение объема воды в сыпучих материалах часто имеет жизненно важное значение. Например, в строительстве, сельском хозяйстве. Недостаточно просохшая бетонная стяжка грозит разрушением заливки, а сырость в зерне может привести к возгоранию в хранилище. Из-за скопления влаги в нижних слоях и давления верхней массы плоды злаков греются — возникает риск воспламенения.

Преимущества использования влагомера:

• контроль качества продукции на стадии производства;
• уменьшение расходов на электроэнергию — измерение влажности в режиме реального времени предотвращает пересушивание и бесполезное использование ресурса.
• исследование продукта — применение приборов для оценки влажности позволяет анализировать сырье, проводить эксперименты.

Измерители влажности — компактны и просты в эксплуатации, обладают высокой скоростью измерения. Такие устройства пригодны для использования как в промышленном производстве, так и в быту.

Глубина и плотность проникновения влагомера

Онаа зависит от его вида и плотности материала. Наиболее распространены влагоанализаторы диэлькометрические, резистивные, микроволновые.

По принципу действия устройства подразделяются на:

• игольчатые;
• глубинные;
• поверхностные;
• бесконтактные.

Игольчатые приборы оснащены двумя электродами в виде щупов, которые опускают в субстанцию. Влажность определяется по уровню электрического сопротивления встроенного чувствительного элемента (резистивный метод). Чем больше влаги, тем ниже сопротивление и наоборот. В таких оборудованиях проводят калибровку под определенные материалы. Показатели заносят в память влагомера, что позволяет демонстрировать точные результаты. Исследование таким способом проводят при температуре выше +1°C и на объектах с относительной влажностью выше 5%. Для точности прокол рекомендуют делать в нескольких местах. Игольчатым влагомером измеряют влажность зерновых культур (пшеницу, рожь, кукурузу, овес и др.), пищевые продукты (муку, крупы и т.д.), строительные и промышленные материала (песок, опилки, пеллеты, стружку, цемент и др.). То, что невозможно повредить, проткнув щупом. Глубина измерения достигает 30 мм. Глубинные механизмы применяют для оценки влажности в брусе, досках большого сечения, наваленных горой опилках, стружке. От игольчатых влагомеров их отличает массивность и значительная глубина погружения (до 100 мм). Измеряют таким аппаратом также плотность и влажность бетона, цемента, дерева, известняка, гипса и т.д. Содержание влаги в силосе, сене в тюках проверяют пробоотборником. От влажности кормов зависят сроки и режим хранения. Скошенная трава при попадании воды быстро начинает преть, плесневеть, становится полностью непригодной. Животные рискуют отравиться таким кормом. До недавнего времени анализ сена проводили только в лаборатории. Пробоотборник упростил задачу. Прибор с виду напоминает дрель с пакетом для пробы и прочным стальным наконечником, который вводится в сено на глубину до 45 см. Поверхностные влагомеры предназначены для работы с древесиной. Такие устройства также имеют две металлические иглы, которые погружают в сырье на глубину до 20 мм. Погрешность возрастает при обработке материала в температуре ниже 0°C. Бесконтактные аппараты в отличие от игольчатых механизмов не погружают в массу, а прикладывают к изделию. При соприкосновении датчика с материалом, измерительная поверхность меняет объем (диэлькометрический вид). Таким методом можно получить реальные показатели даже при низком уровне влаги. К бесконтактному типу оценки влажности можно отнести также микроволновый способ. Базируется на анализе уровня поглощения энергии микроволн в зависимости от насыщенности воды в субстанции. Отдельного внимания заслуживают влагомеры зерна. С помощью этого оборудования можно контролировать влажность зерновых (пшеница, просо, гречиха, овес) и бобовых культур (горох, фасоль, чечевица) на стадии созревания, калибровки и отправления в печь.

Выделяют три вида влагомеров для злаков:

• портативные — экспресс-обработка результатов анализа зерна в «полевых» условиях;
• поточные — применяют во время сушки после обмолота;
• лабораторные — используют в агрономии и других научных отраслях для изучения образцов, а также на пунктах приема зерна.

Для эксплуатации в домашних условиях подойдут поверхностные и игольчатые приборы. В производстве, строительстве целесообразнее применять щуповые (глубинные) и бесконтактные устройства. Они дороже, функциональнее бытовых аналогов.

Способы снижения погрешности влагомеров для сыпучих продуктов

Не существует приборов для измерения влажности сырья со 100%-ной точностью. Погрешность влагомеров объясняется не только конструктивными особенностями, принципами обработки данных, но и природой материала. Влагомер исследует проводимость среды, которая повышается с увеличением влажности. Смена материала или возникновение иных химических примесей могут влиять на проводимость. Прибор после фиксации влажности одного материала следует перенастраивать, чтобы получить точные данные исследования другого продукта. Это значит, что нельзя сначала измерить влажность песка, а затем сразу перейти на бетон. Другой важный критерий — постоянство плотности продукции. При увеличении фактического количества сырья в том же объеме, повышается уровень влаги. Поэтому замеры следует проводить там, где плотность стабильна. Например, в нижней части зернохранилища. Влияет на точность прибора температурные-влажностные условия в помещении. Эти параметры указаны в инструкции к влагомеру. Для достижения минимальной погрешности им обязательно нужно следовать. Кроме того, в процессе анализа стоит избегать прямого попадания солнечных лучей и капель воды на датчик, не дотрагиваться пальцами до сенсора и следить за его чистотой.