Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТИП 3 (окончательное исправление).doc
Скачиваний:
24
Добавлен:
18.09.2019
Размер:
3.15 Mб
Скачать

4.4. Кулонометрические влагомеры

В основу метода положено измерение силы тока, необходимой для непрерывного и полного электролиза влаги, поглощаемой влагочувствительным элементом преобразователя. Этот метод является разновидностью электролитического метода измерения. Аналогично осуществляется бифилярная намотка внутри канала, по которо­му поступает анализируемый газ с постоянным расходом. Между обмотками нане­сена пленка гидратированной пятиокиси фосфора. Расход воздуха устанавливается таким образом, чтобы влага полностью извлекалась из газа.

В датчике протекают два процесса: поглощение влаги пленкой с образованием фосфорной кислоты и электролиз кислоты с регенерацией фосфорного ангидрида:

P2 O 5+ H 2O→ 2 HPO3 ;

4 HPO3→2H2+ O2 +2 P2O5 .

В установившемся режиме количество поглощенной и количество разложенной влаги эквивалентны. Следовательно, сила тока в сети пропорциональна концентрации влаги в анализируемом газе. Сила тока (по закону Фарадея):

I= k m/et ,

где k - коэффициент, Кл / моль;

m - количество воды, подвергнутой электролизу, моль;

e - химический эквивалент воды ;

t - длительность электролиза, с.

Влажность воздуха

W =I/Q ▪Э ,

где I - ток электролиза, А ;

Q- расход газа, см/с;

Э - электрохимический эквивалент, А∙с /г (для воды Э=1,07∙104).

Недостатком метода является то обстоятельство, что даже небольшие примеси аммиака или аминов приводят к быстрому выходу из строя чувствительных элементов прибора.

Наличие спиртов также приводит к появлению погрешности. При этом происходит гидролизация на пятиокиси фосфора с образованием воды. Погрешность измерений этим методом составляет ±5 % .

Глава 5. Плотномеры

Одним из важных показателей пищевых продуктов, характеризующих их качество и однородность, является плотность. Автоматические приборы для контроля этого параметра широко используются при производстве сгущённых продуктов для управления вакуум-выпарными аппаратами, для автоматизации нормализации молока в потоке и других технологических процессов. По принципу действия плотномеры подразделяются на поплавковые, весовые, гидростатические, ультразвуковые, виброчастотные и радиоизотопные.

Плотность вещества определяется по формуле

ρ =m/V, кг/м3 ,

где m - масса вещества, кг;

V - объём вещества, м3.

Зависимость плотности от температуры характеризуется выражением

rt=rt1 [1- b(t – t1)],

где rt - плотность жидкости при рабочей температуре t;

r t1 - плотность жидкости при некоторой температуре t1;

b - коэффициент объемного теплового расширения.

5.1. Поплавковые плотномеры

Этот тип плотномеров основан на законе Архимеда. Поплавковые плотномеры имеют две модификации: с плавающим поплавком и c полностью погруженным. В первом случае мерой плотности служит глубина его погружения, во втором – величина выталкивающей силы.

В молочной промышленности применяют приборы первой модификации, называемые лактоденсиметрами: типа А с термометром (диапа­зон измерения 1015–1040 кг/м3, цена деления 1 кг/м3) и типа Б без термометра (диапазон измерения 1020–1040 кг/м3, цена деления 0,5 кг/м3).

В других областях пищевой промышленности применяют ареометрические плотномеры. В корпус емкости помещается поплавок в качестве чувствительного элемента. К поплавку с помощью штока крепится плунжер дифференциального трансформатора, а к верхней части плунжера - калиброванная изме­рительная пружина. При изменении плотности поплавок перемещается и линейное перемещение плунжера через дифференциально-трансформаторную систему передается вторичному прибору, градуированному в единицах плотности. Диапазон измерения таких приборов 1000-1400 кг/м3 с погрешностью ± 2 % .