本发明专利技术涉及含水量测量领域，一种通过湿度测量确定被测物质含水量的装置，其中第一加热源用于加热预真空室内气体，预真空室壳体上具有电动真空阀，所述真空泵的吸气口通过电动真空阀与预真空室连通；所述真空测量室包括用于测量真空测量室内部温度的第二温度传感器、用于测量真空测量室内气压的第二压力传感器和用于测量真空测量室内气体湿度的第二湿度传感器；所述预真空室和真空测量室通过连接管路内部连通，所述连接管路上设有可切换关闭或连通内部连通的电动蒸汽流量调节阀。本装置能通过湿度测量准确计算被测物质含水量。同时本发明专利技术还提供一种通过湿度测量确定被测物质含水量的方法。
【技术实现步骤摘要】
一种通过湿度测量确定被测物质含水量的装置和方法
本专利技术涉及含水量测量领域，特别是通过湿度测量确定被测物质含水量的装置和方法。
技术介绍
现实的社会生产实践中，物质的含水量是非常重要的技术指标，需要准确、快速、方便的对其进行测量。目前，测量物质的含水量的方法及仪器有很多，而使用比较普及、技术要求不太高、应用范围比较广的方法或仪器主要有三大类：失重方法类、化学方法类、光学、电学方法类。各类方法都有其特定的适用范围和特点，同时又有其一定的局限性，下面简要的进行分析，阐述。一.失重方法类。此类方法就是通过对一定质量的被测物质进行加温烘干，使其中所含水分在一定的标准下完全蒸发流失，通过对蒸发流失水分前、后的质量测量对比即可确定该物质的含水量。此类方法又可细分为常压下加温烘干法及减压下加温烘干法，以及把常压下加温烘干与自动称重系统集成在一起的水分测量仪。此类方法存在的主要问题是1.测量周期长；2.称重过程需要先将被测物质加温至所需温度一定时间后再冷却至室温，然后再称重。此过程可能要重复进行几次，费时费事(把常压下加温烘干与自动称重系统集成在一起的水分测量仪除外)；3.对受热温度不能大于100℃的被测物质无能为力。把加温烘干与自动称重系统集成在一起的水分测量仪也存在同样的问题。(减压下加温烘干法除外)。二、化学方法类需要一定的化学实验条件及相应的专业技术，普及应用受到一定程度的限制。三、光学类、电学方法类存在的主要问题或是设备成本偏高，或是测量效率及准确度受使用环境影响比较大(如温、湿度，空气压力，电磁干扰)。普及应用同样受到一定程度的限制。现实的社会生产实践中，特别需要有一种使用起来比较简单，适用范围比较广，受环境影响小，特别是可对允许受热温度小于100℃的低耐温物质进行测量，适于普及应用的测量物质含水量的方法及仪器。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种通过湿度测量确定被测物质含水量的装置，该装置可通过湿度测量的方式对应计算出被测物体的含水量。同时本专利技术还提供一种通过湿度测量确定被测物质含水量的方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：在第一个技术方案中，一种通过湿度测量确定被测物质含水量的装置，包括预真空室、真空测量室、数据采集处理微电脑控制系统、真空泵、第一加热源和第二加热源，所述预真空室具有用于测量预真空室内部温度的第一温度传感器、用于测量预真空室内气压的第一压力传感器和用于测量预真空室内气体湿度的第一湿度传感器，所述数据采集处理微电脑控制系统分别与第一温度传感器、第一压力传感器和第一湿度传感器信号连接并采集数据，所述第一加热源用于加热预真空室内气体，预真空室壳体上具有电动真空阀，所述真空泵的吸气口通过电动真空阀与预真空室连通；所述真空测量室包括用于测量真空测量室内部温度的第二温度传感器、用于测量真空测量室内气压的第二压力传感器和用于测量真空测量室内气体湿度的第二湿度传感器，所述第二加热源用于加热真空测量室内气体，真空测量室还具有可控制外部气体进入真空测量室的电动进气阀；所述预真空室和真空测量室通过连接管路内部连通，所述连接管路上设有可切换关闭或连通内部连通的电动蒸汽流量调节阀；所述数据采集处理微电脑控制系统分别与真空泵、电动真空阀、电动蒸汽流量调节阀、电动进气阀、第一加热源和第二加热源电性连接并控制真空泵、电动真空阀、电动蒸汽流量调节阀、电动进气阀、第一加热源和第二加热源的工作状态；所述数据采集处理微电脑控制系统分别与第二温度传感器、第二压力传感器和第二湿度传感器信号连接并采集数据。在第一个技术方案中，作为优选的，所述真空测量室内具有盛放被测物质的称量皿盒，且称量皿盒盛放被测物质的承托面为凹凸结构面。在第一个技术方案中，作为优选的，所述第一加热源和第二加热源均为红外加热源。在第一个技术方案中，作为优选的，所述第一加热源设置在预真空室内，第二加热源设置在真空测量室内。在第一个技术方案中，作为优选的，所述真空测量室与预真空室的容积比为1∶39。在第一个技术方案中，作为优选的，所述真空测量室与预真空室的有效容积和为0.039108m3。在第二个技术方案中，一种通过湿度测量确定被测物质含水量的方法，使用如在第一个技术方案中提出的通过湿度测量确定被测物质含水量的装置，包括以下步骤：步骤1、被测物质取样量2g(±0.2mg)，放置在真空测量室内，并封闭真空测量室；步骤2、关闭电动进气阀，关闭电动蒸汽流量调节阀，开启预真空室的电动真空阀，启动真空泵，检测预真空室的压力，当压力值小于等于预真空室的预置控制压力时关闭真空泵，关闭电动真空阀；其中根据预置沸点及真空测量室与预真空室的容积比为1∶39，及减去称量皿盒体积后的真空测量室与预真空室的容积和为0.039108m3来计算出预真空室的预置控制压力；步骤3、缓慢打开电动蒸汽流量调节阀，开始记录真空测量室及预真空室的温度、相对湿度、压力及当前运行时间，同时通过第二加热源控制真空测量室及通过第一加热源控制预真空室的温度与设定的温度偏差±0.5℃；步骤4、实时记录真空测量室及预真空室的温度、相对湿度、压力及当前运行时间。直至运行时间到。当真空测量室与预真空室的温度、相对湿度、压力均平衡时停止记录，计算被测物质的含水量，并带入如下公式：X＝V×(φ2-φ1)×φt×β公式中，X：真空测量室里的被测物质的含水量，单位克；V：减去称量皿盒体积后的真空测量室及预真空室的内部容积和，单位为m3，V＝0.039108m3；φ2：真空测量室及预真空室的最终相对湿度。φ1：开始运行时刻真空测量室及预真空室的相对湿度。φt：t℃时对应的水蒸汽饱和湿度(绝对湿度)。单位为g/m3。t℃为运行前输入的真空测量室及预真空室的控制温度。β：修正系数，修正系数β已由实验确定并已保存在数据采集处理微电脑控制系统。在第二个技术方案中，作为优选的，在步骤2中，输入真空测量室及预真空室的控制温度40℃-90℃；输入水的预置沸点10℃-40℃；输入运行时间3分钟-30分钟。在第二个技术方案中，作为优选的，当被测物质为块状时，将块状物粉碎到颗粒直径1.8mm。使用本专利技术的有益效果是：本专利技术的方法，适用范围比较广，受环境影响小，测量速度快，特别是可对允许受热温度小于100℃的低耐温物质进行测量，适于普及应用。附图说明图1为本专利技术通过湿度测量确定被测物质含水量的装置的结构示意图。图2为本专利技术通过湿度测量确定被测物质含水量的装置另一实施例的结构示意图。图3为本专利技术通过湿度测量确定被测物质含水量的装置的电路图。图4为本专利技术通过湿度测量确定被测物质含水量的装置的微处理器芯片型号图。附图标记包括：1-有门箱体，2-预真空室，21-第一温度传感器，22-第一压力传感器，23-第一湿度传感器，24-第一红外加热源，25-电动真空阀，3-真空测量室，31-第二温度传感器，32-第二压力传感器，33-第二湿度传感器，34-电动进气阀，35-第二红外加热源，36-真空测量室进样门，4-连接管路，41-电动蒸汽流量调节阀，5-数据采集处理微电脑控制系统。具体实施方式为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通过湿度测量确定被测物质含水量的装置，其特征在于：包括预真空室、真空测量室、数据采集处理微电脑控制系统、真空泵、第一加热源和第二加热源，所述预真空室具有用于测量预真空室内部温度的第一温度传感器、用于测量预真空室内气压的第一压力传感器和用于测量预真空室内气体湿度的第一湿度传感器，所述数据采集处理微电脑控制系统分别与第一温度传感器、第一压力传感器和第一湿度传感器信号连接并采集数据，所述第一加热源用于加热预真空室内气体，预真空室壳体上具有电动真空阀，所述真空泵的吸气口通过电动真空阀与预真空室连通；所述真空测量室包括用于测量真空测量室内部温度的第二温度传感器、用于测量真空测量室内气压的第二压力传感器和用于测量真空测量室内气体湿度的第二湿度传感器，所述第二加热源用于加热真空测量室内气体，真空测量室还具有可控制外部气体进入真空测量室的电动进气阀；所述预真空室和真空测量室通过连接管路内部连通，所述连接管路上设有可切换关闭或连通内部连通的电动蒸汽流量调节阀；所述数据采集处理微电脑控制系统分别与真空泵、电动真空阀、电动蒸汽流量调节阀、电动进气阀、第一加热源和第二加热源电性连接并控制真空泵、电动真空阀、电动蒸汽流量调节阀、电动进气阀、第一加热源和第二加热源的工作状态；所述数据采集处理微电脑控制系统分别与第二温度传感器、第二压力传感器和第二湿度传感器信号连接并采集数据。...
【技术特征摘要】
1.一种通过湿度测量确定被测物质含水量的装置，其特征在于：包括预真空室、真空测量室、数据采集处理微电脑控制系统、真空泵、第一加热源和第二加热源，所述预真空室具有用于测量预真空室内部温度的第一温度传感器、用于测量预真空室内气压的第一压力传感器和用于测量预真空室内气体湿度的第一湿度传感器，所述数据采集处理微电脑控制系统分别与第一温度传感器、第一压力传感器和第一湿度传感器信号连接并采集数据，所述第一加热源用于加热预真空室内气体，预真空室壳体上具有电动真空阀，所述真空泵的吸气口通过电动真空阀与预真空室连通；所述真空测量室包括用于测量真空测量室内部温度的第二温度传感器、用于测量真空测量室内气压的第二压力传感器和用于测量真空测量室内气体湿度的第二湿度传感器，所述第二加热源用于加热真空测量室内气体，真空测量室还具有可控制外部气体进入真空测量室的电动进气阀；所述预真空室和真空测量室通过连接管路内部连通，所述连接管路上设有可切换关闭或连通内部连通的电动蒸汽流量调节阀；所述数据采集处理微电脑控制系统分别与真空泵、电动真空阀、电动蒸汽流量调节阀、电动进气阀、第一加热源和第二加热源电性连接并控制真空泵、电动真空阀、电动蒸汽流量调节阀、电动进气阀、第一加热源和第二加热源的工作状态；所述数据采集处理微电脑控制系统分别与第二温度传感器、第二压力传感器和第二湿度传感器信号连接并采集数据。2.根据权利要求1所述的通过湿度测量确定被测物质含水量的装置，其特征在于：所述真空测量室内具有盛放被测物质的称量皿盒，且称量皿盒盛放被测物质的承托面为凹凸结构面。3.根据权利要求1所述的通过湿度测量确定被测物质含水量的装置，其特征在于：所述第一加热源和第二加热源均为红外加热源。4.根据权利要求1所述的通过湿度测量确定被测物质含水量的装置，其特征在于：所述第一加热源设置在预真空室内，第二加热源设置在真空测量室内。5.根据权利要求1所述的通过湿度测量确定被测物质含水量的装置，其特征在于：所述真空测量室与预真空室的容积比为1：39。6.根据权利要求1所述的通过湿度测量确定被测物质含水量的装置，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐立杰，
申请(专利权)人：徐立杰，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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