3 Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги

Рис. 1 - Схема классификации физических методов измерения влажности сыпучих 
материалов 
Термогравиметрический метод подразделяется по способу удаления из образца влаги: 
вакуумно-тепловой; воздушно-тепловой и прямого нагрева. 
Из прямых методов определения влажности зерна и зерновых продуктов 
стандартизированными являются вакуумно-тепловой
2
как образцовый и воздушно-тепловой как 
лабораторный. 
Установка вакуумно-тепловая образцовая (УВТО) предназначена для точного измерения 
влажности зерна и зернопродуктов, а также для поверки и градуировки различных измерителей 
влажности. Диапазон измерения влажности 5...45%; предел допускаемой абсолютной погрешности 
±0,1%. Время выхода установки на рабочий режим не более 20 мин, мощность 1500 Вт; масса 125 
кг. Время измерения составляет не менее 40 мин. 
Воздушно-тепловой метод положен в основу работы сушильных электрических шкафов, 
сушильных камер, предназначенных для сушки зерно- продуктов при определении влажности в 
лабораторных условиях. 
Метод выполнения измерения (МВИ) влажности регламентирован ГОСТ которыми 
предусматриваются измельчение продукта до определенного гранулометрического состава; 
высушивание навески определенной массы в специальных бюксах при заданных температуре и 
времени сушки, охлаждение с использованием влагопоглощающих веществ, взвешивание и 
вычисление влажности. 
Абсолютная погрешность результатов определения влажности воздушно-тепловым 
методом по сравнению с образцовым вакуумно-тепловым для различных культур составляет 
±0,5...0,8%. 

---

50
Примером прямого нагрева может служить способ, используемый в настоящее время в 
лабораторных влагомерах экспресс-анализа, измерения влажности с помощью инфракрасных 
лучей. Данный способ позволяет значительно сократить время измерения по сравнению с сушкой 
в обычных сушильных шкафах. В некоторых случаях это время сокращается в десятки, а иногда и 
в сотни раз. 
В результате объединения сушильного шкафа и весов отпадает необходимость 
предварительного взвешивания и охлаждения продукта в эксикаторе. Все это позволяет 
производить измерения в течение 5-20 мин и обеспечивает возможный предел допускаемой 
погрешности анализатора ±0,2...0,35%
3 
В качестве инфракрасного излучателя используются ТЭНы или галоге- новые лампы. 
Определяют начальную массу образца, в процессе сушки непрерывно контролируют его текущую 
массу, определяют момент, когда из образца удалена вся влага, определяют массу сухого образца 
и по формуле вычисляют влажность образца. 
Прямые методы измерения влажности сыпучих материалов имеют высокую точность 
измерения, применяются в качестве стандартизированных методов определяемых ГОСТ. Однако 
такие методы имеют ряд недостатков (для вакуумно-теплового и воздушно-теплового методов):
-требуется большое количество поверенных приборов и устройств, отвечающих 
требованиям МВИ (лабораторные весы, мельница, секундомер, часы с сигнальным устройством, 
электроконтактный термометр);
- длительное проведение анализа; требуются лабораторные условия, невозможно 
проведение анализов в поле, на производственных участках, станциях отгрузки; 
- измеряется влажность не всей массы вещества, а только отдельно взятой пробы, и по ее 
результату судят о влажности всей партии;
- данный способ является разрушающим, то есть после определения влажности образца его 
выбрасывают. 
Метод измерения влажности вещества, в основу которого положена зависимость между 
влажностью 
и 
его 
диэлектрической 
проницаемостью, 
называется 
емкостным 
или 
диэлькометрическим. В данном методе используют средневолновый и коротковолновый диапазон 
частот (f=0,1-30МГц). В этих условиях геометрические размеры датчиков значительно меньше 
длины волны и их можно рассматривать как системы с сосредоточенными параметрами. 
Использование данного метода связанно с аномально высокой диэлектрической 
проницаемостью воды; в диапазоне частот от 100 кГц до 100 МГц при комнатной температуре ее 
можно считать близкой к 81, при значении диэлектрической проницаемости каппилярно-пористых 
материалов не более 5-10. Диэлектрическая проницаемость некоторых сухих материалов приве-
дена в таблице 1. 
Таблица1 
Материал 
ξ 
Материал 
ξ 
Кожа 
1,3 
Животные жиры 
3-3,5 
Зерновая масса 
2 
Древесина 
1,6-4 
Бумага 
1,5-3 
Гипс 
5,5 
Хлопчатобумажные ткани 
2-2,5 
Крахмал 
10 
Уголь 
2,5 
Целлюлоза 
6,5 
Поэтому электрические параметры капиллярно-пористых материалов сильно зависят от их 
влажности, то есть емкость ЕПП есть функция ξ(W). 
Однако емкостной метод измерения влажности может быть, применен лишь только в том 
случае, если большая часть молекул воды в веществе находится в «свободном» состоянии и 
вещество имеет более или менее постоянный физико-химический состав. 
В качестве ЕПП чаще всего используют датчики на основе плоскопараллельного и 
коаксиального конденсаторов. Емкость плоскопараллельного конденсатора вычисляется по 
формуле : 
(1) 
а коаксиального (цилиндрического): 

---

51
(2) 
где S - площадь электродов; a- расстояние между электродами; l- длина цилиндрических 
электродов; ξ
0
- диэлектрическая постоянная; R
1
, R
2
- радиус внутреннего электрода и радиус 
внутренней поверхности цилиндра (рисунок 2).