Zarówno materiały sypkie, jak i stałe charakteryzują się określoną wilgotnością. Znajomość tego parametru jest bardzo istotna z punktu widzenia wielu procesów technologicznych. Przykładowo, poziom wilgotności materiałów sypkich w sposób bardzo istotny wpływa na możliwość ich przechowywania oraz transportu (np. wraz ze wzrostem wilgotności może pojawiać się tzw. zjawisko płynięcia materiału sypkiego). Stąd też tak ważną rolę w praktycznie każdym sektorze gospodarki odgrywają mierniki wilgotności. Zatem, jak działa rejestrator wilgotności dedykowany do materiałów sypkich lub stałych?
Miernik wilgotności materiałów sypkich – zasady pomiaru
Istnieje kilka powszechnie wykorzystywanych technologii pomiaru wilgotności materiałów sypkich. Wśród nich można wymienić m.in. mikrofalowy pomiar bezdotykowy, neutronowy pomiar bezdotykowy oraz pojemnościowy pomiar dotykowy.
Pierwsza z technologii jest wykorzystywana przez mierniki dokonujące pomiaru wilgotności materiałów sypkich nieprzewodzących (np. węgla czy wapna). Zasada działania rejestratorów mikrofalowych opiera się na dwóch zjawiskach – tłumieniu oraz przesunięciu falowym. Ogromną zaletą opisywanej technologii jest dokładność aż do 0,2%. Do wad należą natomiast maksymalna granulacja materiału do 50 milimetrów i brak możliwości pomiaru wilgotności materiałów przewodzących.
Jeśli chodzi o technologię neutronową, to wykorzystuje ona z kolei zjawisko spowolnienia neutronów przez atomy wodoru zawarte w danym materiale. Metoda charakteryzuje się dużą dokładnością. Jej wadą jest jednak konieczność zapewnienia sfery pomiarowej w materiale o średnicy minimum 1 m. Stąd też technologia neutronowa jest najchętniej wybierana w warunkach przemysłu ciężkiego (np. hutnictwa).
Ostatnią z wyszczególnionych wcześniej technologii jest technologia dotykowa. Zasada działania mierników wykorzystujących tę metodę opiera się na pomiarze różnicy pomiędzy stałą dielektryczną wody, a poddawanego pomiarowi materiału. Co warte zaznaczenia, miernik wilgotności materiałów sypkich wykorzystujący pomiar dotykowy, umożliwia pomiar stały w zakresie od 0 do 100%.
Pomiar wilgotności materiałów stałych – zasada pomiaru
Rejestrator wilgotności materiałów stałych może wykorzystywać różne technologie – chemiczne, elektryczne, magnetyczne, spektroskopowe oraz jądrowe. Pomimo mnogości metod największą popularnością cieszą się jednak metody, takie jak suszarkowa, rezystancyjna oraz wcześniej opisywana dielektryczna.
Pierwsza z wymienionych w uproszczeniu polega na suszeniu danego materiału oraz określaniu procentowego ubytku jego masy. Jednak jej dużym minusem jest konieczność wykorzystania stacjonarnego oporządzenia laboratoryjnego. Natomiast jeśli chodzi o metodę rezystancyjną, to opiera się ona na pomiarze rezystancji danego materiału, która jest zależna od poziomu jego wilgotności (im wyższa zawartość wody w materiale, tym niższy opór prądu elektrycznego). Co warte zaznaczenia, metoda pomiaru rezystancyjnego sprawdza się doskonale w zakładach przetwórstwa drewna, gdyż wilgotność tego materiału charakteryzuje się logarytmiczną zależnością od jego rezystancji.
Słowem zakończenia, ciężko wyobrazić sobie współczesny przemysł bez różnego rodzaju przyrządów wykorzystywanych do stałego i okresowego monitorowania wilgotności zarówno materiałów sypkich, jak i stałych. Na rynku znaleźć można rozmaite modele urządzeń, które różnią się od siebie przede wszystkim wykorzystywaną technologią, a w konsekwencji funkcjonalnością.