asyan.org
добавить свой файл
1


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2

ВИМІРЮВАННЯ ВОЛОГОСТІ ДЕРЕВИНИ ЄМНІСНИМ МЕТОДОМ

Мета роботи: ознайомитися з принципами роботи приладу для експрес – вимірювань вологості деревини та визначити вологість зразків деревини.

Прилади та матеріали: прилад для експрес – вимірювань вологості деревини, зразки деревини.
KOPOTKІ TEOPETИЧHІ BІДOMOCTІ

Найбільш поширеними величинами, що визначають кількість вологи у матеріалі, є вологомісткість та вологість. Вони відносні та виражаються у безрозмірних одиницях.

Під вологомісткістю (масовою) u розуміють відношення маси вологи М, що міститься у тілі, до маси абсолютно сухого тіла М0 :

(1)

Під масовою вологістю W розуміють відношення маси вологи М, що міститься у тілі, до маси вологого матеріалу М1 :

(2)

Ці величини іноді виражають через вагу та в процентах. У цьому випадку вирази (1) та (2) приймають вигляд:

 ;

100, (3)

де P вага вологого тіла; P0 – вага абсолютно сухого тіла.

У виробничих умовах та експериментах частіше за все використовують вологість W.

Методи вимірювання вологості прийнято поділяти на прямі та непрямі. У прямих проводиться безпосередній поділ матеріалу на суху речовину та вологу. У непрямих вимірюються величини, функціонально пов’язані з вологістю.

При виборі та підготовці зразків у даній роботі використаний найбільш поширений прямий метод – метод висушування (термогравіметричний), згідно з яким зразок висушується до постійної ваги. Прискорене висушування проводиться у муфелі з регульованою температурою при 130С протягом 40 хвилин.

Застосовується діелькометричний метод  непрямий метод, заснований на визначенні залежності між вологістю та основними електричними характеристиками речовини – діелектричною проникністю і тангенсом кута діелектричних втрат  tg.

Діелектрична проникність є безрозмірна величина, вона характеризується на практиці відношенням ємностей конденсатора до і після введення в його електричне поле діелектрика:

=

Діелектрична проникність обумовлена як наскрізною електропровідністю, так і поляризаційними явищами у недосконалих діелектриках, що зрозуміло з її комплексного подання:

=  + j ,

де   коефіцієнт втрат. Відношення



називають тангенсом кута втрат.

Аналітичне визначення (W) та tg(W) за параметрами сухого матеріалу, води та повітря являє собою складну задачу, тому користуються наближеною емпіричною залежністю = f(W):

=  (1+в -

де відносна діелектрична проникність (ДП) сухого матеріалу;

  густина аналізуємого матеріалу;

в – відносна ДП води;

вгустина води;

W – вологість матеріалу;

a, b – cталі, які для більшості матеріалів дорівнюють: a = 0,010,03; = 0,5  1,5.

^ ОПИС МЕТОДУ ВИМІРЮВАНЬ

Прилад складається з блока вимірювання та датчика, що обладнаний кабелем з розніманням.

Блок вимірювання містить генератор гармонійних коливань, що живить урівноважений міст. Одне з плечей моста навантажено ємнісним датчиком, складеним з двох розташованих концентрично електродів – внутрішнього, виконаного у вигляді диска, та зовнішнього, кільцевого. Робоча поверхня датчика, яка стискається з досліджуваним матеріалом, покрита шаром діелектрика. Останній сигнал з моста надходить на операційний посилювач, зібраний на мікросхемі 140УД608, і далі  на блок відображення інформації, яка виводиться на цифровий індикатор з безпосереднім відліком значень вологості деревини. Діапазон вимірювання вологості становить 7100, точність 2.

^ ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. З’єднати датчик з приладом.

2. Перемикач виду деревини встановити на потрібний сорт деревини.

3. При ненавантаженому датчику (робоча площа датчика, що покрита коричневим діелектриком, направлена вгору) увімкнути прилад і ручкою “Уст. 0” добитися нульового показника на індикаторі.

4. З’єднати робочу площу датчика з деревиною і при натиснутій кнопці вмикання приладу відмітити на цифровому індикаторі кількість вологості.
^ КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. У чому полягає термогравіметричний метод визначення вологості деревини?

2. У чому полягає різниця між прямими та непрямими методами вимірювання вологості деревини?

3. Як визначають масову вологість деревини?

4. Як визначається діелектрична проникність речовини?

5. Опишіть конструкцію приладу для вимірювання вологості деревини.
ЛІТЕРАТУРА

1. Беднарчук М.С., Полікарпов І.С. Товарознавство сировини, матеріалів та засобів виробництва. Навчальний посібник. – К.: Центр навчальної літератури, 2006. – 560 с.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1998. – С. 164  167.