[實用新型]一種基于電容量測量粒狀物料水分的裝置

有效

• 申請號: 201420685751.7
• 申請日: 2014-11-15
• 公開（公告）號: CN204228653U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 王建軍
• 申請（專利權）人: 新疆科立機械設備有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本實用新型涉及物料水分測量技術領域，是一種基于電容量測量粒狀物料水分的裝置。

背景技術

在大規模商品混凝土生產中，混凝土配比設計是基于粉狀膠凝材料（如水泥、活性礦渣微粉、粉煤灰）、各種骨料（如自然砂、河砂、石英砂、機制砂、卵石、陶粒等）、水和外加劑的正確比例設計及充分混合。其中用量最大的屬于砂、石骨料，尤其以砂為甚，如果砂、石的水分減少2%，配料系統就會誤增加2%的砂石而少加水，導致混凝土生產拌合趨于干燥，甚至拌合不充分，影響混凝土質量。這種情況下，如果操作者多加水，水和水泥的比例增加，就會導致混凝土硬度降低，甚至影響強度，水泥增加成本也會上升。常規商品混凝土生產中，砂、石骨料的來源變化無常，其中水洗砂中的水分含量更是難以掌控，還受到環境濕度的影響。如果水分可以精確測量，設計、混合配比正確，就可以避免添加額外的水或加水量不足的情況發生，就能得到完全準確比例混合的混凝土，達到配合比設計指標，滿足設計質量要求和工程實際要求，可見在大規模商品混凝土生產領域砂、石水分精確測量的重要性，同樣可以延伸到其它化工、醫藥、食品、冶金等需要測量磨礪性物料或一般常規物料水分的技術領域。

但是，到目前為止國內尚未發現有比較可靠的適用于磨礪性介質（如砂石）的在線水分測量系統，常規的水分測量裝置受溫度、環境濕度影響非常大，測量誤差較大，難于滿足磨礪性介質連續并精準水分的測量要求，造成大規模商品混凝土生產過程產品質量難以精準控制，給混凝土工程帶來一定的質量隱患。

容性水分測量傳感器屬于電容法測量理論，其測量水分的原理是：電容C?與介質的介電常數ε、極板的相對面積S、兩極板間的距離d?和溫度t等有關，當S，d?，t為恒定值時，則有C=f(ε)，可穩定供給砂石等物料的介電常數一般為2?～?3，水的介電常數為攝氏25度時，大約為82.45。電容式水分測量傳感器以一定含水率的砂石物料為介質，含水率的變化會引起物料介電常數的變化，從而引起承載一定砂石物料的容器的電容量的變化，檢測出電容量的信號再予以處理，即對應就是含水率的值。

發明內容

本實用新型提供了一種基于電容量測量粒狀物料水分的裝置，是基于介電因數變化的容性平衡橋式磨礪性物料水分測量傳感器技術，尤其適于大規模商品混凝土生產領域，彌補了現有技術之缺憾或不足，能有效解決現有磨礪性物料在線水分測量之難題，使得大規模商品混凝土生產關鍵環節—配料攪拌工序砂石骨料含水率精準可控，并且傳感器不易磨損失效，系統穩定可靠，可做到長周期安全、穩定生產。

主要包括安裝在儲料罐上的標準樣水分測量系統及待測料水分測量系統；所述標準樣水分測量系統整體安裝在出料罐外側的標準測量安裝座上，包括標準樣水分測量傳感器及補償溫度傳感器，且標準樣溫度傳感器的一端在標準樣水分測量傳感器的內部；所述待測料水分測量系統整體安裝在測量安裝座上，主要包括水分測量傳感器及溫度傳感器，且水分測量傳感器及溫度傳感器一端在儲料罐內部。

所述水分測量傳感器，主要包括的電容正極、電容負極及耐磨絕緣片，從內向外依次通過安裝法蘭固定在安裝支座上，安裝支座與安裝法蘭間墊有絕緣墊片，安裝支座上可開有溫度計安裝孔，絕緣墊片上通過螺栓固定有兩個接線柱，一個接線柱與電容正極相連，另一接線柱與電容負極相連，且電容正極與電容負極間有固定大小的空隙。

所述標準水分測量傳感器為外部設有儲料外殼的水分測量傳感器，且儲料外殼為保溫材料。

進一步的所述水分測量傳感器在儲料罐上環向均勻對稱分布，安裝為一對及以上；

使用時用標準物料將標準水分測量傳感器的電容正極與電容負極間的空隙填滿，將測量電容的儀器與接線柱連接測得電容；再次測得水分測量傳感器中待測物料的電容，通過比較電容調整物料的含水量。

本實用新型不僅可以用來測量水分，也可以用來測量液態介質或固態非粘粘物料的介電常數，如測量工業、農業領域的顆粒狀產品水分，如塑料粒料、活性炭粒料、稻谷，大米，小麥，玉米等。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1是：一種基于電容量測量粒狀物料水分的裝置的安裝結構示意圖；

圖2是：一種基于電容量測量粒狀物料水分的裝置的水分測量傳感器的結構安裝示意圖；

圖3是：一種基于電容量測量粒狀物料水分的裝置水分測量傳感器的示意圖；