Принцип работы влагомера. Влагомеры нефти принцип работы


Принцип работы влагомера

Измерение влажности воздуха и твердых материалов — одна из важнейших задач не только в сложных технологических процессах, но и в обычной жизни. Такой параметр, как влажность воздуха в жилом или производственном помещении, играет важную роль для здоровья и самочувствия человека. Нестандартная влажность сырья на производстве может привести к выпуску бракованной продукции, а значит к финансовым убыткам. Поэтому влагомеры — приборы, измеряющие абсолютное содержание влаги в процентном отношении ко всей массе воздуха или твердого материала — находят все более широкое применение.

Прежде чем перейти к принципу работы современных влагомеров, необходимо осветить основные методы измерения абсолютного содержания влаги в воздухе и твердых материалах.

Весовой метод

Это традиционный и один из самых старых способов измерения влажности твердых материалов и воздуха. Он довольно прост — берется образец исследуемого материала, например кусочек дерева, и высушивается в специальной камере. Взвесив образец до и после сушки, можно вычислить влажность материала в процентном соотношении. Для измерения влажности воздуха поступают по-другому: в изолированную от атмосферы камеру помещается предварительно взвешенный гигроскопический материал и туда закачивается исследуемый воздух. Взвесив увлажненный гигроскопический материал, который принял в себя влагу из воздуха, также вычисляют процентное содержание влажности.

Влагомер работающий на принципе весового метода

Влагомер, работающий на принципе весового метода

Хотя весовой способ прост и дает адекватные результаты измерений, он требует наличия дополнительных приборов — точных весов и специальных камер. Даже для производственных целей это довольно сложное в обращении оборудование, не говоря о домашнем использовании. К тому же, для твердых материалов требуется разрушить (отделить) небольшую часть материала как образец, что не всегда приемлемо.

Волосяной метод

Этот способ для измерения влажности воздуха применяется уже давно. В его основе лежит свойство волоса (гигроскопического материала), изменять свои размеры от степени увлажнения. Измеряя изменение длины волоса в зависимости от количества влаги в воздухе, мы тем самым меряем процентное содержание влажности самого воздуха. В последнее время этот метод трансформировался — вместо волоса применяют различные полимерные материалы, которые тоже реагируют на изменение влажности в воздухе. Влагомер, работающий на таком принципе, называется гигрометр. Естественно для измерения влажности твердых материалов такой способ не годится.

Влагомер, работающий на принципе волосяного метода

Влагомер, работающий на принципе волосяного метода

Психрометрический метод

Здесь для измерения влажности воздуха применены два термометра, один из которых обернут хлопчатобумажной тканью, смоченной в воде. Так как влага из ткани испаряется, расходуя на это тепло из окружающей среды, этот термометр всегда будет показывать более низкую температуру, чем другой. По специальной таблице разницы температур двух градусников можно узнать влажность окружающего воздуха. Этот прибор называется психрометр, а его показания более точны, чем у гигрометра. С появлением современных электронных компонентов вместо термометров используются полупроводниковые термодатчики, а цифровые микросхемы вычисляют влажность воздуха и индицируют результаты на жидкокристаллический дисплей.

Влагомер работающий на принципе психрометрического метода

Влагомер, работающий на принципе психрометрического метода

Специалисты сайта www.vlagomer.biz отмечают, что кроме этих классических методов измерения влажности существует и ряд других методов, которые появились совсем недавно благодаря последним достижениям науки и техники. Перечислим наиболее распространенные из них:

  • Химический метод. Исследуемый образец обрабатывается специальным реагентом, который вступает в реакцию только с водой. Измеряя количество выделяемого газа или жидкости, можно вычислить влажность материала.
  • Оптический метод. Влагомер измеряет оптическую плотность материала, которая зависит от степени насыщенности его водой. Подходит для газов (воздуха) и твердых материалов.
  • Кондуктометрический метод. Влагомер измеряет электрическое сопротивление материала, которое изменяется в зависимости от содержания в нем влаги.
  • Диэлькометрический метод. Принцип работы влагомера основан на измерении диэлектрической проницаемости исследуемого материала. В зависимости от количества воды (диэлектрическая проницаемость воды намного выше, чем у других веществ), можно получить достоверную информацию о её процентном содержании в материале.

Остановимся на двух последних методах, так как именно на их основе сконструированы последние образцы портативных влагомеров, получивших широкое распространение в быту и на производстве.

Кондуктометрический метод

Неотъемлемая часть такого влагомера — острые металлические иглы, которые погружают в исследуемый материал (древесина, бетон и другие стройматериалы). Прибор измеряет электрическое сопротивление материала между иглами и по заложенной в память микропроцессора формуле вычисляет процентное содержание влаги.

Влагомер, работающий на принципе кондуктометрического метода

Влагомер, работающий на принципе кондуктометрического метода

Достоинства метода:

  • Простой датчик в виде двух игл.
  • Относительно несложный и быстрый способ измерения.

Недостатки метода:

  • Значительное влияние качества контакта игл с исследуемым материалом на результаты измерения.
  • Невозможность измерения влажности ниже 5-8 % портативными приборами. Для этого нужен источник высокого напряжения (500-1500 вольт), с помощью которого измеряют большие значения электрического сопротивления.

Однако главный недостаток данного метода — это то, что приходится частично разрушать исследуемый материал. Если для партии леса или бетонных конструкций это несущественно, то исследовать влажность деталей для мебели из ценных пород древесины, прокалывая их иглами, становится проблематичным.

Диэлькометрический метод

Влагомер, работающий на принципе диэлькометрического метода

Влагомер, работающий на принципе диэлькометрического метода

Для измерения влажности этим способом в конструкции влагомера используется генератор радиочастот 3-30 мГц, с помощью которого измеряют диэлектрическую проницаемость исследуемого материала. В конструкции прибора тоже есть датчики, но они представляют собой не остро заточенные иглы, а обычные контактные площадки с закругленными краями. Разрушить древесину, а тем более бетонную стяжку ими невозможно. Датчики прижимают с небольшим усилием в 0,5-1 кг к поверхности древесины или бетона, и производят замер. Высокочастотные токи проникают в материал на глубину до 20-30 мм, прибор оценивает величину затухания токов, которая зависит от свойств материала и его влажности. Микропроцессорный блок устройства пересчитывает величину диэлектрической проницаемости в абсолютную влажность. В памяти влагомера обычно хранятся данные о плотности материалов, на которые он рассчитан. Предварительный выбор пользователем породы древесины или марки бетона перед измерением увеличивает точность полученных результатов.

Достоинства метода:

  • Высокая точность измерений и широкий диапазон измерения влажности.
  • Высокая скорость получения результата замера.
  • Влагомер не повреждает поверхность исследуемого материала.

Недостатки метода.

  • Пониженная точность результатов измерений при влажности ниже 1 процента.

Таким образом, все большое распространение получают портативные влагомеры, принцип действия которых основан на диэлькометрическом методе.

www.vlagomer.biz

Влагомеры для нефти, нефтепродуктов и других жидкостей

Влагомеры нефти измеряют процентное содержание воды в нефтепродуктах в лабораторных и промышленных условиях. Поточный влагомер нефти работает беспрерывно и незаменим в системах контроля качества нефтеперерабатывающих заводов.

Области применения

Измерители влажности нефтепродуктов и других жидкостей находят широкое применение и используются в нефтяной промышленности во всех областях. Часто приборы решают задачи и в других сферах:

  • Нефтедобывающее и нефтеперерабатывающее производство (мазут, сырая нефть)
  • Топливная промышленность
  • Теплоэнергетика
  • Химическая промышленность (спирт, эмульсии)
  • Научные и лабораторные исследования

Назначение

Влагомеры жидкостей решают задачи разных типов:

  • Качественный анализ нефтяных проб в условиях лаборатории
  • Непрерывное определение концентрации воды среди общего объема в процессе добычи нефти
  • Контроль качества во время технологического процесса, измерение содержания доли воды в нефти при подготовке сырья (влагомер сырой нефти)
  • Измерение средней влажности сырья, комплексного сопротивления
  • Определение состава пароводяных смесей, определение степени сухости
  • Оценка диэлектрической проницаемости разных типов жидкостей
  • Поддержание необходимого состава химических растворов в процессе производства

Преимущества

Приборы являются специализированными и в своей нише имеют ряд преимуществ:

  • Обладают высокой стойкостью к коррозии
  • Автоматическая работа, интеграция в АСУТП

Разные методы также имеют свои достоинства:

  • Простота конструкции (кондуктометрический метод)
  • Высокая точность и скорость измерений (диэлькометрический способ)

Недостатки

Недостатки прибора зависят от используемого рабочего метода. Это может быть:

  • Влияние качества контакта между электродами и продуктом (при кондуктометрическом методе)
  • При влажности менее 1% может быть несколько снижена точность у диэлькометрических методов

Модели приборов и аналоги

Типовая модель влагомера нефтепродуктов – FIZEPR-SW100.20. Измеряет влажность в диапазоне до 100% и диэлектрическую проницаемость в пределах от 1 до 100. Имеет выходы 4…20 мА и RS485. Работает с продуктами температурой до +145 °С. Стоек к коррозии.

Принцип работы

Принцип работы влагомера зависит от используемого метода. Их достаточно много, но наибольшую популярность имеют два: кондуктометрический и диэлькометрический.

В первом случае прибор имеет специальные электроды, между которыми измеряется электрическое сопротивление при их погружении в продукт.

Во втором случае прибор использует энергию радиоволн, изменение которой зависит от степени диэлектрической проницаемости материала. По которой, в свою очередь, оценивают степень влажности.

Заказать звонок

rusautomation.kz

Типы и виды влагомеров

Влагомер является прибором, с помощью которого можно с легкостью определить и контролировать уровень влажности в каком-либо веществе или материале. Стоит отметить, что во многих современных отраслях, таких как строительство, сельское хозяйство, мебельная и деревообрабатывающая промышленность, нефтеперерабатывающая и разного рода химическая промышленность важно постоянное наблюдение (мониторинг) уровня влажности, поддержание его на заданном уровне.

Однако на данный момент нет универсального измерительного прибора такого типа. Поэтому рынок измерительных приборов предлагает широкий выбор влагомеров по типам и модификациям, что дает конечному потребителю подобрать тип влагомера, позволяющий точно определить уровень влажности в каких-либо конкретных веществах или же материалах. В связи с этим существуют влагомеры зерновых культур, влагомеры воздуха, древесины и изделий из дерева, влагомеры масла, нефти, почвы, влагомеры бетона и так далее. Остановимся более подробно на каждом из таких влагомеров.

Разновидности Влагомеров 

Влагомеры зерна

Влагомер зерновых культур представляет собой контактный датчик уровня влажности бобовых и зерновых культур. Принцип работы состоит в измерении разности диэлектрических проницаемостей влажной и сухой среды. Выпускается в двух исполнениях: для лабораторных учреждений (стационарный) и для замеров влажности прямо на месте (переносной). Влагомер зерна позволяет с легкостью определить уровень влаги на зернохранилищах, элеваторах, каких-либо перевалочных пунктах, зерноперерабатывающих предприятиях.

Влагомеры зерна представленны: Мегеон 20540

Влагомеры древесины 

Влагомер для древесины является одним из самых потребляемых приборов, так как от уровня влажности древесины напрямую зависит уровень качества изделий из дерева, всевозможных стройматериалов. Существует два типа влагомера древесины: диэлькометрический (бесконтактный) и кондуктометрический (на основе игольчатого измерительного элемента). Первый применяется для изготовления мебели, так как не разрушает структуру дерева.

Влагомеры древесины из нашего каталога: DT-125H, Testo 616, МЕГЕОН 20610

Влагомеры воздуха и газов

Влагомер воздуха, еще называемый гигрометром или психрометром, широко используется для осуществления контроля систем кондиционирования и поддержания заданного микроклимата. Используется он также на различных предприятиях химпромышленности, в складских помещениях, где требуется строгий контроль уровня влажности.

Такие влагомеры как: testo 606-2 , РОСА-827 

Влагомеры нефтепродуктов и жидкостей

Влагомеры нефтепродуктов используются для автоматического измерения содержания воды в нефти. Основным принципом этих приборов является принцип поглощения микроволновой энергии водонефтяной эмульсией. Влагомер для нефтипродуктов Мегеон 20001

Влагомеры почвы

Влагомеры для измерения влажности почвы используются при проведении сельскохозяйственных и гидромелиоративных работ. Позволяют очень быстро и эффективно измерить уровень влажности почвы. К примеру влагомер Мегеон 35300

Влагомеры бетона

Влагомер бетона представляет собой компактный портативный измерительный прибор, позволяющий измерить уровень влажности в бетоне или других сыпучих материалах.

Универсальные влагомеры, влагомеры сыпучих материалов, влагомеры с измерением температуры и еще больше вариантов влагомеров в категории на нашем сайте

 

Похожие статьи:

printsip.ru

Влагомер сырой нефти ВСН-ПИК

Диапазон измерений, объемная доля воды,%

1 - 100,0

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешностивлагомера, объемная доля воды, %, в поддиапазонах:

 

- (1,0 – 30) %, объемная доля

+/- 0,8

- (30 – 100) %, объемная доля

+/- 1,2

Обработка результатов измерений

автоматическая

Цена единицы наименьшего разряда цифрового индикатора БИК

0,01

Выходные сигналы ПИП

цифровой интерфейс RS-485

 

или цифровая токовая петл

Выходные сигналы БИК:

 

- унифицированный сигнал постоянного тока (4 гальванически развязанных канала),мА

4-20

- цифровой интерфейс

RS-232 (протокол Modbus-RTU)

Напряжение питания токовых выходов БИК, В

12…32

Сопротивление нагрузки токовых выходов, кОм, не боле

0,25…1,1

Среднее время безотказной работы влагомера, часов, не менее

5000

Средний срок службы влагомера в целом, лет, не менее

6

Давление нефти в трубопроводе, на которое рассчитан ПИП, МПа,не более

6,4

Режим работы влагомера

непрерывный

Влагомер при эксплуатации устойчив к вибрации частотой до 25 Гц с амплитудой, не более, мм

0,1

Потребляемая мощность влагомера, ВА, не более

5

Напряжение питания влагомера от источника питания, В

24

Параметры выходных искробезопасных цепей БИК:

 

- напряжение, В не более

26

- ток короткого замыкания, мА, не более

420

- индуктивность, мГн, не более

0,5

- емкость, мкФ, не более

4,0

Параметры выходных искробезопасных цепей БИЗ:

 

- напряжение, В

24 +/-2,4

- ток короткого замыкания, мА, не более

270

- индуктивность, мГн, не более

0,5

- емкость, мкФ, не более

0,1

Сопротивление изоляции токоведущих частей, Мом, не менее

20

Температура окружающей среды, ºС:

 

- ПИП

-50...+50

- БИК

+5...+50

- контроллера Segnetics SMh3010

+5...+50

Температура измеряемой среды, ºС

0...+50

Температура измеряемой среды, при насыщенном растворе солей в воде, ºС

-50...+50

Габаритные размеры, мм:

 

- ПИП:

 

длина

400,500

диаметр внутреннего сечения

50-300

- длина щелевого пробозаборного устройства

125-352

- БИК

240х125х110

- контроллера Segnetics SMh3010

125х110х30

Масса, кг:

 

- ПИП

30-200

- щелевого пробозаборного устройства

0,3-0,6

- БИК

1,0

- контроллера Segnetics SMh3010

0,4

Диаметр условного прохода технологического трубопровода Ду может выбираться из ряда: 50, 80, 100, 150, 200, 300 мм.

topkip.ru