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Réalisant que la mesure de l'humidité est plus un art qu'une science, en 2005, l'université allemande du Bauhaus à Weimar recherchait des méthodes utilisant des lignes de transmission micro-ondes et des techniques de réflectométrie dans le domaine temporel (TDR) pour mesurer l'humidité dans le sol, dont la densité varie énormément. Le sol (et les agrégats) peut être compacté et la densité change en conséquence. Le sable humide, par exemple, peut avoir une densité allant de 50 lb/cu. ft. lorsqu'il est « gonflé », jusqu'à environ 130 lb/cu. pi lorsqu'il est complètement compacté. Étant donné que tous les capteurs d'humidité à micro-ondes mesurent l'eau dans un volume spécifié, ils sont sensibles à la densité du produit. Par conséquent, pour mesurer avec précision le pourcentage d'humidité, la densité doit d'abord être contrôlée, soit en la compactant dans le bac, soit par d'autres méthodes en chute libre et sur convoyeurs. AquaSense et toutes les autres technologies à micro-ondes utilisent la méthode de compactage pour stabiliser leurs lectures.
La méthode
Une société allemande, Imko, s'en est rendu compte et a collaboré avec les chercheurs du Bauhaus pour produire une gamme de capteurs d'humidité basés sur le principe TDR. Ils ont inséré une ligne de transmission avec deux conducteurs parallèles dans le matériau. Ils envoient une impulsion d'énergie à une extrémité et la réflexion composite renvoyée varie en fonction de l'humidité du matériau environnant. La photo du haut montre Sono-Vario, où la ligne de transmission est noyée dans une céramique très dure et le matériau n'est que d'un côté. Dans le Pico-64 ci-dessous, la ligne de transmission est constituée de deux broches qui sont insérées dans un tas d'agrégats ou de terre. Dans les deux cas, la méthode de mesure est la même. Pour être clair, Imko ne prétend pas que le capteur est insensible à la densité. Cependant, ils prétendent que la précision est meilleure que les techniques micro-ondes standard. Pour cette raison, la technique mesure les plus grandes tailles d'agrégat avec une plus grande précision. Imko revendique une précision de 0,2% pour les gros agrégats, jusqu'à 1-1/4″. La plupart des capteurs à micro-ondes ont des difficultés à mesurer quoi que ce soit de plus grand que 1/4″ avec une précision adéquate pour la production de béton.
Tests de séchage au four ou de cuisson
Le personnel de l'usine n'effectue plus de tests d'humidité « d'étuvage » deux fois par jour pour définir les valeurs d'humidité. Et c'est bien parce que l'humidité peut changer à chaque lot. Votre chargeuse frontale prélève une charge d'agrégats ou de sable du tas et la jette dans le bac. Selon l'endroit de la pile d'où il prend sa charge, l'humidité peut être très différente de la charge précédente. Même dans le bac, la porte peut tirer d'un côté ou de l'autre du bac, selon le côté qui glisse en premier.
En conséquence, l'humidité, même dans le même lot, peut varier au fur et à mesure que le matériau s'écoule à travers la porte. Le capteur d'humidité essaie de faire la moyenne en fonction de son « champ de vision », le volume dans lequel le capteur mesure. C'est petit par rapport à la surface de la porte. En conséquence, il y aura des erreurs lorsque le capteur ne mesure pas des parties du débit. Cependant, le capteur fait un bon travail de moyenne de l'humidité pendant la période d'écoulement. Il s'agit généralement d'une bonne mesure de l'humidité moyenne du lot.
Techniques d'essai
En comparaison, un test de séchage au four ou d'étuvage sur des échantillons prélevés manuellement pendant l'alimentation par lots se fait à partir du bord avant de la porte. Ceci est loin du capteur d'humidité et affichera des erreurs. Cela rend le capteur d'humidité intrinsèquement plus précis que l'échantillon pour l'étuvage. D'autres articles examinent la différence entre l'humidité de surface et interne et les différences entre les techniques de mesure de l'humidité. Celles-ci dépassent le cadre de cet article.
J'ai commenté dans un article précédent que lors de tests dans une centrale à béton, nous avons trouvé un expert en tests à sec qui avait un moyen ingénieux de garantir les conditions de SSD. Il a utilisé un morceau de verre plat de ½" d'épaisseur maintenu au-dessus de la casserole pendant quelques secondes. S'il y avait de la buée, cela indiquait qu'il y avait encore de l'eau de surface ou libre. Lorsqu'il ne s'est pas produit de buée, il a éteint le chauffage. En conséquence, il a obtenu une condition SSD très précise pour peser l'échantillon.
Caractéristiques du capteur Sono-Vario TDR
Précalibré, pas besoin d'étalonnage sur site.
15 choix, du sable aux gros granulats.
Auto-calibration au fur et à mesure de l'usure.
Haute précision sur les agrégats grossiers.
Mesure la roche de 1-1/4″ avec une précision de 0,2%.
Sorties numériques et analogiques.
La plaque frontale est remplaçable.
En savoir plus sur le capteur Sono-Vario TDR.
Découvrez la mesure de l'humidité.
Deux modèles de Sono-Vario :
Sono-Vario Standard, façade en alumine.
Sono-Vario Xtrem, façade en oxyde de silicium
Corps en acier inoxydable. Spécification.