Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 5310900 «Метрология, стандартизация и менеджмент качества продукции»

6.5. Qattiq va quyma materiallarning namligini o'lchash usullari va asboblari
Namlik - bu jismoniy muhit yoki tanadagi suv miqdori. Tushunchaning nuanslari va o'lchash usullari o'rganilayotgan ob'ektlarning xususiyatlariga bog'liq. Katta va qattiq jismlar uchun namlik namlik massasining nam jismning massasiga nisbati hisoblanadi. Ko'rsatkich ko'p jihatdan materialning tabiatiga, uning silliqlash darajasiga, g'ovaklilikka bog'liq. Alohida-alohida, namlik kontseptsiyasini hisobga olish kerak - namlik massasining quruq moddalar massasiga nisbati.
Bu faqat kimyoviy parchalanish yo'li bilan ajratilishi mumkin bo'lgan molekulyar bog'langan suvni hisobga olmaydi.
Namlik ishlab chiqarish jarayonida kuzatilishi kerak bo'lgan eng muhim parametrlardan biri bo'lib qolmoqda. Ish jarayonining xavfsizligi va mahsulot sifati atrof-muhit ko'rsatkichlariga va to'g'ridan-to'g'ri blankalarga bog'liq. Namlikni o'lchashning zamonaviy usullari oziq-ovqat, qurilish materiallari, farmatsevtika, foydali qazilmalarni qayta ishlash, to'qimachilik va boshqa ko'plab iste'mol tovarlari ishlab chiqarishda faol qo'llaniladi, ular yuqori sanoat talablari hisoblanadi.
To'g'ridan-to'g'ri va bilvosita o'lchash usullari
Sanoat sharoitida namlikni nazorat qilish uchun maxsus qurilmalar - namlik o'lchagichlar qo'llaniladi. An'anaviy tarzda, bunday qurilmalarni yaratish uchun ishlatiladigan barcha usullarni ikki toifaga bo'lish mumkin.
To'g'ridan-to'g'ri - o'lchovlar materialdan namuna olish orqali amalga oshiriladi. Yakuniy natijalar juda aniq, ammo ularni olish uchun uzoq vaqt kerak bo'ladi (10-15 soatgacha). Bundan tashqari, to'g'ridan-to'g'ri usullar ko'pchilik qattiq qismlarga mos kelmaydi.
Bilvosita - namlikni aniqlash kontaktsiz usulda amalga oshiriladi.
Natija biroz kamroq aniq bo'ladi, lekin ancha tezroq (ma'lumotlarni qayta ishlash bir necha soniya davom etadi). Variant ham ommaviy, ham qattiq materiallar uchun javob beradi.
Bilvosita usullar namlik tushunchasini hisobga olish uchun qulay fizik miqdorga aylantirishga asoslangan. Amaldagi usullar elektr va elektr bo'lmaganlarga bo'linadi. Ishlab chiqarish va tovarshunoslik sohasida bilvosita o'lchovlarga ustunlik beriladi, to'g'ridan-to'g'ri tadqiqot variantlari laboratoriya sharoitida talabga ega.
Uslubiy xatolar va ularni kamaytirish yo'llari
Namlikni o'lchashning barcha usullari nisbiy bo'lib qoladi, garchi ularning noaniqliklarining kattaligi va xilma-xilligi farq qiladi. Noaniqliklarning eng xilma-xil sabablari namunalarni havo-issiqlik bilan quritishni nazarda tutuvchi vazn yondashuvidir:
organik namunaning termal parchalanishi;
suv bilan birga uchuvchi moddalarning bug'lanishi;
namuna va atrof-muhitdagi bug 'bosimi o'rtasidagi muvozanatga erishish natijasida namlikning to'liq olib tashlanmaganligi;
suv o'tkazmaydigan qobiqning shakllanishi.
Kapasitiv usulning ishlashi harorat va namuna olish usuliga ta'sir qiladi. Optik usullar bilan, sirt qatlami quritilganidan keyin namlikni saqlaydigan sinov materialining qalinligi tufayli xatolar paydo bo'lishi mumkin. Noaniqliklar darajasini pasaytirish yoki chalkash omilni butunlay yo'q qilishning bir necha yo'li mavjud:
tadqiqot usulini to'g'ri tanlash;
faqat ishonchli, to'g'ri sozlangan va sozlangan uskunalardan foydalanish;
namunalar olish, tadqiqotlar uchun uslubiy talablarga rioya qilish.
Usullarning har biri o'rnatilgan noaniqlik chegaralariga ega.
Shunday qilib, ba'zi qurilmalar 10% dan past namlikni aniqlay olmaydi, ba'zi tadqiqot usullari esa bir foizdan kam xato darajasiga ega.
Namlikni o'lchashning eng aniq usullari
Har bir material uchun namlikni o'lchashning eng aniq usullari va vositalari boshqacha bo'ladi. Laboratoriyaning eng to'g'ri usuli bu havo-issiqlik bilan quritish bo'lib, u namunani yuqori sezgir uskunada ishlov berishdan oldin, davomida va keyin tortishni o'z ichiga oladi. Bunday holda, texnika birinchi toifadagi ish standartiga qo'yiladigan talablarga javob berishi kerak. Usulning xatosi taxminan yarim foizni tashkil qiladi.
Sanoat elektr hisoblagichlari ham yuqori aniqlikka ega: mikroto'lqinli, kondüktometrik, sig'imli. Ular suv va quruq materialning o'tkazuvchanligi o'rtasidagi sezilarli farq tamoyilini hisobga oladi. Kamchilik - namlikni 1% dan kamroq darajada nazorat qilish qiyinligi, ammo bu barcha materiallar uchun muhim emas. Ishlab chiqarish jarayonlarini boshqarish uchun xatosi 1% dan kam bo'lgan optik infraqizil tizimlar ham qo'llaniladi va o'lchov diapazoni 0 dan 100% gacha ko'rsatkichlarni qamrab oladi.
Eng zamonaviy o'lchash usullari
Qattiq va qattiq jismlarning namligini aniqlashning eng zamonaviy va qulay usuli optik infraqizil tizimdan foydalanish hisoblanadi. Usul sinov materialining xususiyatlarini u bilan bevosita aloqa qilmasdan va / yoki namunalar olmasdan aniq aniqlash imkonini beradi. Texnologiya o'ziga xos yorug'lik to'lqinlarini vodorod aloqalari bilan singdirishga asoslangan.
Qurilma ma'lum uzunlikdagi to'lqinni yuboradi, so'ngra suv molekulalari sonini aniqlab, aks ettirilgan energiya miqdorini o'qiydi.
Qurilma har soniyada minglab o'lchash nuqtalaridan ma'lumotlarni qayta ishlaydi, bu esa katta hajmdagi statik yoki harakatlanuvchi jismlarning namlik darajasini aniqlash imkonini beradi. Shu bilan birga, uskunani qayta kalibrlash yoki maxsus texnik xizmat ko'rsatish kerak emas, bu sizga mahsulot sifatini doimiy ravishda kuzatib borish, agar kerak bo'lsa, jarayonni optimallashtirish imkonini beradi.
O'lchov asboblari
Laboratoriya sharoitida va ba'zi tovarlarni ishlab chiqarishda (masalan, yog'och) og'ir statik uskunalar ishlatiladi: quritish kameralari, tarozilar va boshqalar. Dalada ishlashda namunani operativ tekshirish uchun mo'ljallangan ixcham portativ higrometrlar optimal tanlovga aylanadi. Ommaviy materiallar uchun cho'ntak uskunalari ko'proq qo'llaniladi.
Kontaktsiz statsionar datchiklar odatda konveyerlar, qutilar, oluklar, quritgichlar ustida o'rnatiladi. Ular minimal miqdordagi xodimlarni jalb qilgan holda kun bo'yi namlikni nazorat qilish imkonini beradi. Bitta operator ko'p sonli jarayonlarni kuzatishi mumkin, chunki nomuvofiqlik aniqlanganda sensor signal beradi.
Konduktometrik usulning xususiyatlari
Materiallarning namligini o'lchashning bilvosita usullarini o'rganayotganda, tekshirilayotgan jismning elektr o'tkazuvchanligini aniqlashga asoslangan konduktometrik yondashuvga e'tibor qaratish lozim. Ko'pgina quruq materiallar dielektrik bo'lib qoladi, ho'l bo'lganda bu xususiyatni yo'qotadi. Tananing qarshiligi namlikka qarab o'zgaradi - bu ko'rsatkich higrometr bilan o'lchanadi.
Usul ko'pincha yog'och ishlab chiqarishda qo'llaniladi, ammo uning aniqligi materialning strukturasining xususiyatlari, sirtdagi axloqsizlik, suv mavjudligi bilan salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Kapasitiv usulning nuanslari
Kapasitiv (dielektrik) yondashuv suv va o'rganilayotgan materialning dielektrik o'tkazuvchanligidagi farqga asoslangan. Qurilma namlik miqdorini aniqlab, o'rganilgan korpus bilan sensorning quvvatini o'qiydi. Kapasitiv higrometrlarning afzalliklari keng ko'lamli ko'rsatkichlarni yuqori aniqlik bilan tekshirish qobiliyatini o'z ichiga oladi. Shuni esda tutish kerakki, qurilma ma'lumotlari materialning turli xil zichligi, strukturaning bir xilligi bilan o'zgarishi mumkin.
Namlik o'lchagichlarning ishlash chastotalari
Yuqori chastotalar asosida namlikni o'lchash usullari va asboblari mikroto'lqinli pech deb ataladi. Ushbu yondashuv o'ziga xos sig'imli tadqiqot usuli bo'lib, materialning mikroto'lqinli nurlanish uchun o'tkazuvchanligini o'rganishga asoslangan. Qurilmalar 5 * 10³ dan 5 * 10⁷ Gts gacha bo'lgan diapazonda ishlashga qodir.
Signal materialdan qanchalik zaif o'tsa, namlik darajasi shunchalik yuqori bo'ladi. Olingan ma'lumotlar juda aniq va asosan lenta, varaq materiallari, masalan, karton ishlab chiqarishda qo'llaniladi.