CS255806B1

CS255806B1 - Device for simultaneous determination of drying curve and moisture gradient of material

Info

Publication number: CS255806B1
Application number: CS839641A
Authority: CS
Inventors: Bojan Cermak; Antonin Duska
Original assignee: Bojan Cermak; Antonin Duska
Priority date: 1983-12-20
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS964183A1

Abstract

Zařízení pro současné určování křivky sušení a vlhkostního spádu v materiálu je tvořeno dvojicí automaticky elektromagneticky kompenzovaných vah. Na vahadle prvních vah je pevně uchycena kyveta se vzorkem materiálu, váhy jsou jako celek zavěšeny na vahadle druhých vah, na němž je měřená síla úměrná časové změně střední vlhkosti ve vzorku materiálu. Na vahadle prvních vah je měřena síla úměrná střední hodnotě rozložení vlhkosti ve vzorku materiálu. Ze současně naměřených křivek lze pomocí teoretického modelu stanovit vodivost vlhkosti v příslušném vzorku materiálu.The device for simultaneous determination of the drying curve and moisture gradient in the material consists of a pair of automatically electromagnetically compensated scales. A cuvette with a material sample is firmly attached to the balance of the first scales, the scales as a whole are suspended from the balance of the second scales, on which the measured force is proportional to the time change of the mean moisture content in the material sample. The force proportional to the mean value of the moisture distribution in the material sample is measured on the balance of the first scales. From the simultaneously measured curves, the moisture conductivity in the relevant material sample can be determined using a theoretical model.

Description

Vynález se týká zařízení pro současné křivky sušení a vlhkostního spádu v materiálu.The present invention relates to a device for simultaneous drying and moisture gradient curves in a material.

Vodivost vlhkosti je látková vlastnost určující průběh sušení, i jiných hygrotermických pochodů v materiálech. Hodnoty vodivosti vlhkosti závisí na teplotě, tlaku a vlhkosti materiálu, které se určují experimentálně. Dosud užívaná zařízení je možno rozdělit do tří skupin. První skupina zařízení je založena na určování toku vlhkosti přes vzorek materiálu vyvolaného malým vlhkostním spádem při zvolené střední vlhkosti materiálu. Druhá skupina je založena na určování lokálních hodnot vlhkosti ve vzorku materiálu při známém toku vlhkosti a třetí skupina je založena na určování křivky sušení vzorku materiálu při stálých parametrech okolního prostředí.Conductivity of moisture is a substance property that determines the course of drying, as well as other hygrothermal processes in materials. The conductivity values of moisture depend on the temperature, pressure and moisture of the material, which are determined experimentally. The devices used so far can be divided into three groups. The first group of devices is based on determining the moisture flow through a sample of material induced by a small moisture gradient at the selected mean material humidity. The second group is based on the determination of local moisture values in the sample material at a known moisture flow, and the third group is based on the determination of the drying curve of the sample material at constant environmental parameters.

Nevýhody zařízení první a druhé skupiny spočívají v náročnosti regulace malých spádů vlhkosti, v určování lokálních hodnot vlhkosti gamaskopicky nebo destruktivně a v značné nespolehlivosti, např. problematika boční izolace, homogenita vzorků apod. Tyto nevýhody u třetí skupiny zařízení se nevyskytují, avšak samotné křivky sušení neposkytují dostatek údajů pro dostatečně přesné určování vodivosti vlhkosti materiálu.The disadvantages of the first and second group of devices are the difficulty of regulating small humidity gradients, the determination of local moisture values by gamma-ray or destructive means and the considerable unreliability, eg problems of lateral isolation, sample homogeneity etc. These disadvantages do not occur they do not provide enough data to accurately determine the conductivity of material moisture.

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny zařízením pro současné určování křivky sušení a vlhkostního spádu v materiálu podle vynálezu, jehož podstatou je to, že dvojice automaticky elektromagneticky kompenzovaných vah je tvořena prvními vahami, na jejichž vahadle je pevně uchycena kyveta se vzorkem materiálu a které jsou jako celek zavěšeny na vahadle druhých vah, na němž je měřena síla úměrná časové změně střední vlhkosti ve vzorku materiálu, přičemž na vahadle prvních vah je měřena síla úměrná střední hodnotě rozložení vlhkosti ve vzorku materiálu.The above disadvantages are overcome by a device for simultaneously determining the drying curve and the moisture gradient in the material according to the invention, which is based on the fact that the pair of automatically electromagnetically compensated scales consists of the first scales on which the sample cuvette is fixed. suspended on the balance beam of the second balance, on which the force proportional to the change in mean moisture in the sample material is measured, and on the balance beam of the first balance, the force proportional to the mean value of the moisture distribution in the sample material is measured.

Ze současného stanovení křivky sušení a křivky časového průběhu momentu rozložení vlhkosti ve sledováném vzorku materiálu na zařízení podle vynálezu lze s výhodou pomocí teoretického modelu stanovit vodivost vlhkosti v příslušném vzorku materiálu.From the simultaneous determination of the drying curve and the time distribution curve of the moisture distribution moment in the sample material to be monitored on the device according to the invention, the conductivity of moisture in the respective sample material can be advantageously determined by means of a theoretical model.

Na připojeném výkresu je znázorněno schematicky zařízení pro současné určování křivky sušení a vlhkostního spádu materiálu podle vynálezu.The attached drawing shows schematically an apparatus for simultaneously determining the drying curve and the moisture gradient of a material according to the invention.

Zařízení se sestává ze systému dvojice automaticky elektromagneticky kompenzovaných vah. Vzorek materiálu J je umístěn v kyvetě £ s otevřeným čelem, které umožňuje jednostranné vysoušení do okolního vzduchu. Kyveta 2 se vzorkem materiálu JL je pevně uchycena na vahadle J v prvních vah £, První váhy J jsou jako celek zavěšeny na vahadle druhých vah J5. Pomocí druhých vah je určována křivka sušení vzorku materiálu J, a to měřením síly Fj < r,. kompenzující změny hmotnosti systému vzorku materiálu 1_ s kyvetou J, vahadlem _3 a příslušnými elementy prvních vah J. Pomocí prvních vah 4^ na jejichž vahadle J3 je pevně uchycena kyveta 2 se vzorkem materiálu je současně určován časový průběh střední hodnoty momentu rozložení vlhkosti ve vzorku měřením síly F£ (ΤI Ze současně naměřených sil lze teoretického modelu stanovit vodivost vlhkosti v příslušném vzorku materiálu. Například při nejjednodušším způsobu výpočtu vodivosti vlhkosti lze uvažovat pro každý zvolený časový okamžik zvolenou tma střední vlhkost materiálu určit okamžitou efektivní hodnotu vodivosti vlhkosti k ef z poměru okamžité rychlosti změny střední vlhkosti ( rét—) g- a odpovídající okamžité střední hodnoty momentu rozložení vlhkosti ve vzorku (.The device consists of a pair of automatic electromagnetically compensated balances. A sample of material J is placed in an open-face cuvette 6 which allows one-sided drying to ambient air. The sample material cuvette 2 is rigidly attached to the balance beam of the first balance. The first balance is suspended as a whole from the balance of the second balance. By means of the second weights, the drying curve of the material sample J is determined by measuring the force Fj <r,. compensating for changes in the weight of the material sample system 7 with the cuvette J, the rocker 3 and the respective elements of the first scales J. By means of the first scales 4 on whose rocker 3 the cuvette 2 with the material is fixedly fixed. For example, in the simplest way of calculating the moisture conductivity, it is possible to consider the instantaneous effective value of the moisture conductivity to ef from the ratio of the instantaneous rate of change of mean humidity (rét—) g- and corresponding instantaneous mean values of the moment of moisture distribution in the sample (.

Tento vztah je kef (O = kef (U (ΊΤ) ) = Zdi) 'ZL) .dx /τkde —— zahrnuje geometrické parametry zařízení a vzorku materiálu, ^c2This relationship is KEF (KEF O = (U (ΊΤ)) = wall) 'ZL) .dx / τkde - includes the geometrical parameters of the device and the sample material, ^c 2

ZařízeníEquipment

F^ (T) je měřená síla úměrná časové změně střední vlhkosti,F ^ (T) is the measured force proportional to the time change of mean humidity,

F£ (T ) je měřená síla střední hodnotě rozložení vlhkosti, ΰ (Τ') je střední vlhkost materiálu, je okamžitá rychlost změny střední vlhkosti materiálu, je okamžitá střední hodnota momentu rozložení vlhkosti materiálu.F £ (T) is the measured force mean value of the moisture distribution, ΰ (Τ ') is the mean moisture of the material, is the instantaneous rate of change of the mean moisture of the material, is the instantaneous mean value of the moment of the moisture distribution of the material.

Claims

for the simultaneous determination of the drying curve and the moisture gradient of the material, characterized in that the pair of automatically electromagnetically compensated balances consists of the first balances (4), on whose rocker (3) the cuvette (2) with the sample material (1) is fixed a unit suspended on the balance beam of the second balance (5), on which the force F ^ (T) is measured proportional to the time change in moisture in the material sample (1), the balance (3) of the first balance (4) measures the moisture distribution value in the sample material (1).