Методы измерения влажности материалов

1 Методы сушки и взвешивания

Классическим методом определения влажности материала и для многих материалов в качестве стандартного метода является химическая сушка и определение влажности материала на основе массы пробы до и после осушки. Метод сушки и взвешивания служит для определения единичных измерений. Автоматизировать можно только косвенные методы, в которых свойства чувствительных элементов изменяются пропорционально содержанию влаги. При косвенных методах определения содержания воды на точность измерения оказывают влияние следующие факторы:

- колебание качества материала;

- колебание химического состава;

- удельная поверхность;

- плотность;

- содержание электролита;

- зернистость структуры;

- текстура волокон;

- температура.

Хотя точность измерения массы составляет доли миллиграмма, это не означает, что аналогичная точность достигается при определении влажности методом сушки и взвешивания. Из гигроскопического материала трудно удалить всю воду без остатка. Этому препятствует давление водяных паров окружающей атмосферы, а так же наличие химически связанной влаги. Другие погрешности связаны с тем, что при сушке удаляется не только влага, но и некоторые компоненты. Методом сушки и взвешивания нельзя определять влажность материалов, которые или окисляются, или превращаются в газ.

2 Метод измерения с использованием карбида кальция

Образец влажного материала обрабатывают карбидом кальция. В результате реакции образуется газ, количество которого пропорционально влажности объекта. Например, песок перемешивают с карбидом кальция в герметичном сосуде. Давление образующегося ацетилена служит мерой влажности песка.

3 Метод Карла-Фишера

Универсальный химический метод обнаружения воды основан на использовании йодометрической реакции. Этот метод предпочтителен, так как обработка материала органическим растворителем более полно и быстрее удаляет воду. Этот метод нельзя использовать для материалов, которые образуют соединения с растворителями. Метод применяется для измерения влажности в потоке материала. Мерой содержания влаги является получаемый ток при электролизе.

4 Элекрокондуктометрический метод измерения влажности

Метод широко распространен благодаря простоте конструкции, малой стоимости аппаратур, непрерывности измерений и малой инерционности. Затрудняет считывание значений влажности логарифмическая зависимость между измеряемой влажностью и электропроводностью. Метод применим для материалов, неэлектропроводных в сухом состоянии. Метод не применим для измерения лишком сухих материалов и слишком влажных.

5 Диэлектрические методы

Получили значительное распространение как дополнение к электрокондуктометрическим методам. Пригодны для измерения влажности изолированных снаружи изделий, а так же в материалах с повышенной влажностью Большое влияние оказывает плотность материала.

6 Инфракрасные методы

Инфракрасные гигрометры основаны на использовании характерных полос поглощения воды для измерения влажности воздуха. Для твердых веществ поглощение измеряется путем отражения от поверхности. Недостаток: можно определить содержание влаги в поверхностных слоях. Для устранения подобного недостатка материал размельчают и перемешивают. Преимуществом метода считают бесконтактность метода, небольшое влияние температуры, плотности и химического состава. Однако метод чувствителен в слоях различной толщины и зернах различных размеров.

7 Нейтронный метод

Применяют для измерения содержания влаги в больших объемах материала: песка, строительных материалов, шлаков, для определения влажности строительного грунта.

8 Метод измерения влажности по температуре сушки

Между влажностью и температурой осушаемого материала существует четкая зависимость, при условии проведения сушки в камере при постоянных параметрах. Температура влажного осушаемого материала в начале снижается в результате испарения, а затем остается постоянной, пока поверхность объекта не увлажняется за счет поступающей из внутренних слоев влаги. Только в области гигроскопической влажности температура материала может повышаться. Поэтому проводя бесконтактные измерения температуры осушаемого материала с помощью низкотемпературных пирометров можно управлять сушильными камерами.

9 Метод гигротермического равновесия

Между влагосодержанием гигроскопических веществ и относительной влажностью окружающего воздуха существует тесная зависимость, описываемая изотермой сорбции вещества. Метод используют для оценки сильно гигроскопических товаров, и позволяет определять влажность с погрешностью ±1%.

Дата добавления: 2014-01-04