Влагомер сыпучих материалов FIZEPR-SW100.10.х

Влагомеры серии FIZEPR-SW100.10.x  предназначены для измерения доли воды, содержащейся в  сыпучих материалах, находящихся  в бункерах, дозаторах или на конвейерах. Контролируемые материалы: щебень, гравий, песок, шлам, силикатная масса, каменный уголь (в т.ч. антрацит), зола, глина, бентонит, шлак, руда, древесные опилки и щепа, а также комбикорм, зерно, мука, семена и другие продукты. Видеоролики, показывающие применение влагомеров в промышленности, смотрите здесь: YouTube. Общий каталог влагомеров для сыпучих материалов приведен здесь: Каталог

Принцип работы влагомера основан на измерении усредненной диэлектрической проницаемости ε_r материала, заполняющего контролируемый датчиком объем пространства. Причем, у влагомеров серии FIZEPR-SW100.10.x  контролируемый объем может составлять, в зависимости от варианта исполнения, сотни литров. Это главная особенность предлагаемых  влагомеров, отличающая их от всех существующих влагомеров других производителей. При измерении такого большого объема в итоге определяется суммарное количество воды, содержащее в этом объеме. Благодаря усреднению по контролируемому объему на результаты измерений не оказывают влияние неоднородность в распределении влаги и налипания материала на датчик (т.к. объем налипшего материала составляет малую долю от всего контролируемого датчиком объема).

Принцип измерения диэлектрической проницаемости ε_r – радиоволновый, причем применяется прямой метод, который исключает влияние на измерения подводящих кабелей, температуры электронных элементов и прочих факторов. У воды ε_r =75…80, для большинства сыпучих материалов ε_r не превышает 3. По результирующей диэлектрической проницаемости, усредненной по объему контролируемого материала, влагомер определяет долю воды на основе калибровочных таблиц, заложенных в его память. Каждому виду материала соответствует своя калибровочная таблица. Необходимо отметить, что у льда ε_r = 3, поэтому при измерении материалов, содержащих лед, влагомер фиксирует только незамерзшую воду.

Измерение диэлектрической проницаемости ε_r  производится на частотах  метрового диапазона. Выбор диапазона обусловлен тем, что длина волны должна на порядок превышать размеры фракций измеряемого материала, иначе зондирующий сигнал будет ослабляться и рассеиваться на неоднородностях.  В отличие от сверхвысокочастотных влагомеров, в которых длина волны составляет сантиметры, влагомеры FIZEPR-SW100.10.x могут быть использованы на древесной щепе, на щебне, рудных материалах с размерами фракций до 15cм (и более).  

По своим характеристикам  влагомеры FIZEPR-SW100.10.х  не имеют аналогов. Влагомеры серии FIZEPR-SW100 состоят из электронного блока и датчика. Влагомеры серии FIZEPR-SW100.10.х  выпускаются как в общепромышленном исполнении, так и во взрывозащищенном.  Электронный блок влагомера  взрывозащищённого  исполнения имеет маркировки  Extb[ia Da] IIICT100ºCDb и PB Exd[ia] IMb,  датчик - ExiaIIICT100ºCDa  и  РО Exia IMa. Датчик  относится к особо взрывобезопасному электрооборудованию и может устанавливаться  во взрывоопасных  зонах  любой категории.

Датчик влагомера FIZEPR-SW100.10.6  Датчик влагомера FIZEPR-SW100.10.21

Датчики влагомеров варианта FIZEPR-SW100.10.21 (10.6) содержат зонд, установленный на щите. Зонд датчика выполнен  в виде П-образной скобы диаметром 14 мм. Материал датчика - нержавеющая сталь 12Х18Н10Т. Датчик такой конструкции отличается исключительной прочностью и долговечность, стойкостью к механическим нагрузкам, ударам, к истиранию абразивными материалами.

Указанные датчики  крепятся к стенке бункера, лотка, к стенке сушильного агрегата.

FIZEPR-SW100.10.6 (10.21)  Влагомер FIZEPR-SW100.10.21 

Второй  вариант исполнения влагомеров сыпучих материалов содержит датчик, выполненнй в виде прямого стержня, концы которого через специальные муфты фиксируются на противоположных стенках бункера. Датчик обеспечивает контроль большего объема материала и дает точную оценку влажности при неоднородном распределении влаги в материале. 

Крепление в бункере датчика FIZEPR-SW100.10.4x (10.4 / 10.46)  Влагомеры FIZEPR-SW100.10.4 и 10.41   

Зонд датчика  варианта FIZEPR-SW100.10.4 (10.441) может быть выполнен длиной до 2м, диаметр зонда - до 40мм. У датчиков варианта FIZEPR-SW100.10.41 максимальная длина зонда - 60см, минимальная - 25см, диаметр зонда - 14мм.

Материал зонда указанных датчиков - нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, стойкая к истиранию. 

Датчик с П-образным зондом устанавливается над лентой конвейера так, как показано на  фотографии и видеоролике (приведены ниже). Поток сыпучего материала ограничивается по бокам направляющими пластинами, а сверху - щитом, это стабилизирует плотность материала в измеряемой области, точность измерения заметно улучшается.

 

Если сыпучий продукт загружается на ленту конвейера сверху, то в месте загрузки  над лентой монтируется собирающий короб с прямым зондом. Зонд крепится в муфтах на стенках короба так, как показано на рисунках ниже.

FIZEPR-SW100.10.41 FIZEPR-SW100.10.41

Измеряемый материал должен полностью закрывать зонд, причем толщина слоя материала над зондом должна быть не менее 10 см. Требуемую высоту горки засыпаемого материала можно обеспечить регулировкой скорости конвейера,  а также установкой на выходе из короба дополнительной заслонки, частично перекрывающей поток.  Так как зонд выполнен в виде резьбовой шпильки и его длину  можно менять в больших пределах (до 200см), то уровень материала можно также регулировать подбором ширины короба.  

Датчик FIZEPR-SW100.10.5 для конвейера  Датчик FIZEPR-SW100.10.56          

В промышленности для измерения сыпучих материалов в потоке на ленте конвейера применяют влагомеры FIZEPR-SW100.1x всех указанных выше вариантов исполнения. Но именно под особенности работы на ленте транспортера разработаны модификации FIZEPR-SW100.10.5x и FIZEPR-SW100.10.56x. У  этих влагомеров ширина  щита датчика уменьшена до 50мм  и щит снабжен "козырьком", который улучшает заполнение датчика контролируемым материалом.  Для правильной работы влагомера датчик должен быть полностью заполнен контролируемым материалом.  Указанное требование обеспечивается, если высота слоя материала на ленте конвейера составляет не менее 100мм как в месте установки датчика, так и вблизи него (на расстояниях от датчика не менее 70 -100мм).  Датчики для конвейера выполняют из нерж. стали с повышенной стойкостью к истиранию, причем, в датчиках варианта 10.51 и 10.561 зонд выполнен сменным и может быть легко заменен при истирании. Датчики варианта 10.56x предназначены для контроля материалов с высокой электрической проводимостью (соли, антрацит, рудные концентраты и др.). 

Контролировать влажность  сыпучих материалов можно также и в шнеке. Зонд влагомера, установленный в шнеке так, как показано на рисунках ниже, всегда будет находиться в области материала со стабильной плотностью. 

Датчик FIZEPR-SW100.10.6 в шнеке с бентонитовым порошком. Часть витков шнека срезана

Пригоден для любых материалов: антрацита, щебня, ЗЕРНОПРОДУКТОВ, песка, руды и т.д.

Влагомеры сыпучих материалов серии FIZEPR-SW100.10.х являются радиоволновыми приборами метрового диапазона. Такой выбор диапазона длин волн позволяет использовать прибор для измерения влажности неоднородных материалов, сыпучих материалов с крупными (до 20 см и более) гранулами: руда, щебень, гравий,  каменный уголь,  древесная щепа и т.п.  Также данные влагомеры используются для контроля  сельскохозяйственной продукции, варианты FIZEPR-SW100.10.6 и FIZEPR-SW100.10.21 нашли широкое применение  в зерносушилках.

В отличие от влагомеров других производителей влагомеры FIZEPR-SW100.10.х  обеспечивает высокую точность измерений за счет усреднения результатов измерения побольшому объему контролируемого материала.

Конструкция датчика герметична и характеризуется высокой надёжностью и устойчивостью к механическим воздействиям.

Влагомер FIZEPR-SW100.10.16 железорудного концентрата и антрацита

Применение нержавеющей стали  обеспечивает коррозионную стойкость и возможность установки зонда в сушильные агрегаты с температурами  180°С и выше.

С результатами и особенностями применения влагомера в сушилке зерна можно ознакомиться в отзыве с/х предприятия "Олимп-Агро".

С  2017г. начато производство влагомеров FIZEPR-SW100.10.16x, FIZEPR-SW100.10.46x и FIZEPR-SW100.56x, предназначенных для измерения влажности рудных концентратов и каменного угля (антрацита). Указанные влагомеры также могут быть применены для контроля и других сыпучих материалов, отличающихся высокой электрической проводимостью и/или магнитными свойствами, например, руды, поташа, соды, гидроксида алюминия, солей NaCl, KCl и т.п.

Гарантийный срок эксплуатации влагомеров серии FIZEPR-SW100.10.x    –   24 месяца. Для обеспечения длительной безотказной работы влагомеров все 100% выпускаемых приборов проходят испытания в климатических камерах на воздействие экстремальных температур. 

Влагомер для любых условий ЭКСПЛУАТАЦИИ

Применение для изготовления датчиков нержавеющей стали AISI321 и AISI316Ti обеспечивает коррозионную стойкость и позволяет применять влагомеры на сыпучих материалах с температурой до 120°С. По специальному заказу датчик может быть изготовлен для эксплуатации и при более высоких температурах (до 250°С).

Датчики зондовых влагомеров  FIZEPR-SW100.10.х   могут устанавливаться на стенках в бункерах, на лотках и над лентами транспортеров. Зонд закрепляется в стальных втулках-держателях, которые привариваются к стенке бункера, лотка или к стальному щиту (щит закрепляется на стальной стенке агрегата саморезами или винтами). Датчики можно легко устанавливать и снимать, что необходимо для  проведения  планового обслуживания  оборудования на промышленных предприятиях.

Взрывозащищенный электронный блокВлагомеры серии FIZEPR-SW100.10.х  выпускаются как в общепромышленном исполнении, так и во взрывозащищенном.

Область применения взрывозащищенных влагомеров –  взрывоопасные зоны классов 20, 21 и 22 по ГОСТ IEC 60079-10-2-2011, содержащие взрывоопасную пыль подгрупп IIIA, IIIB и IIIC, а также подземные выработки угольных шахт и рудников, в том числе опасных по газу (метану) и (или) угольной пыли.

Электронный блок влагомера  взрывозащищённого  исполнения имеет маркировки  Extb[ia Da] IIIC T100ºC Db   и   PB Exd [ia Ma] IMb,  датчик - Exia IIICT100ºC Da  и  РО Exia IMa.  

 

Выбор размеров датчика под контролируемый объем материала

Диапазон возможных размеров зонда составляет от 25 см до 2 м. Протяженный зонд обеспечивает усреднение результатов измерения по всему объему и различия во влажности отдельных локальных участков не приводят к ошибкам в определении влажности.

   FIZEPR-SW100.10.401 c резиновым рукавом

Возможности интеграции в системы АСУ

Измеренное значение влажности передается с выхода электронного блока по цифровому интерфейсу  (RS-485  Modbus RTU) и, одновременно, токовым сигналом 4-20мА на внешний индикатор или промышленный контроллер, управляющий технологическим процессом. Допустимая длина кабеля для передачи данных - не менее 1км.

Влагомер может быть применен для установки на дозаторах заводов ЖБИ для контроля влажности карбонатного щебня, гранитного гравия и песка. Использование влагомера наиболее эффективно при его работе в составе АСУ бетоносмесительных установок. По результатам измерений влажности песка, щебня и гравия система АСУ автоматически корректирует весовые дозы инертных компонентов и воды. Это позволяет существенно повысить качество смесей и сократить потери времени на их корректировку. 

Применение влагомеров в сушильных установках позволяет автоматизировать процесс сушки, обеспечить стабильное значение влажности просушенного материала.