Использование электростатических полей для определения свойств и качества сельскохозяйственных материалов и объектов

• Автор: Лазутин, Валерий Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 291 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СИЛ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О СВОЙСТВАХ ПРОДУКЦИИ И ОБЪЕКТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ИХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И КАЧЕСТВА

1.1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ МАТЕРИАЛОВ

И ОБЪЕКТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

1.2. СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ДИЭЛЕКТРИКИ И ДВИЖУЩИЕСЯ ЗАРЯДЫ.

1.3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ С ПРОВОДЯЩИМИ ТЕЛАМИ СФЕРИЧЕСКОЙ ФОРШ

1.4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ С ДИЭЛЕКТРИКАМИ

1.5. ДРОБЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ.

1.6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ СИЛ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ, ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕКТОВ ПРОИЗВОДСТВА, ЭКОНОМИИ ЭНЕРГИИ.
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВ
2.1. АНАЛИЗ И ОСОБЕННОСТИ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА МАТЕРИАЛОВ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙ
СТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ.
2.2. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ЗАРЯЖЕННУЮ ЧАСТИЦУ ПОЧВЫ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ
2.3. УСЛОВИЕ УСТОЙЧИВОГО ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ МЕЙДУ ЭЛЕКТРОДАМИ
2.4. ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИЖУЩИХСЯ В
МЕЖЭЛЕКТРОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ЧАСТИЦ.
2.5. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СКОРОСТНОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВ
2.6. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СКОРОСТНЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО МИКРОАГРЕГАТНОГО СОСТАВА ПОЧВ
ДЛЯ АНАЛИЗА ИХ ЭРОЗИОННЫХ СВОЙСТВ
2.7. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВ
3.1. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ О ДИСПЕРСНОСТИ МАТЕРИАЛОВ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ.
3.2. ИССЛЕДОВАНИЕ СКОРОСТНОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВ
3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ СКОРОСТНОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО МИКРОАГРЕГАТНОГО СОСТАВА ПОЧВ
3.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО МЕТОДА ДОЗИРОВКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ И ОБЪЕКТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОЛЯ С ЖИДКИМ ДИЭЛЕКТРИКОМ
4.1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЖИДКОСТЕЙ.
4.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЖИДКОСТИ ПРИ КОНТРОЛЕ ИХ КАЧЕСТВА.
4.3. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ЖИДКОСТНОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КИЛОВОЛЬТМЕТРОВ.
4.4. ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЦЕЛЯХ
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА СЕМЕННОГО МАТЕРИАЛА
5.1 ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ВЬЩЕЛЕНИЯ СЕМЯН ПО НАЛИЧИЮ ВНУТРЕННИХ ДЕФЕКТОВ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ
5.2 ФИЗИЧЕСКИЕ И ПРОДУКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СЕМЯН, РАЗДЕЛЕННЫХ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ
ГЛАВА 6. ХАРАКТЕРИСТИКИ СОРБЦИОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА И ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
6.1.ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОДУКЦИИ И ОБЪЕКТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
6.2.НАНЕСЕНИЕ ВЛАГОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ДАТЧИКОВ В ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
6.3. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОРБЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ ВЛАЖНОСТИ
6.4.КОРРЕКТИРОВКА ХАРАКТЕРИСТИК ДАТЧИКОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ
6.5.СТАТИЧЕСКАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛИ ДАТЧИКА КАК ЭЛЕМЕНТА ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ.
6.6.ОПТИМИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДАТЧИКОВ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИХ КАЧЕСТВА.
6.7. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ СВОЙСТВ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ. .
6.8.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
С КОМПЕНСАЦИЕЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ.
6.9.ИНДУКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ.
7. ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Кроме того, были проведены измерения заряда узких фракций частиц почв и других дисперсных материалов, которые также достаточно близко с учетом существующей полидисперсности фракции описываются моделью заряда проводящего шарика см. Гл. З. Таким образом, можно сделать вывод, что времени контакта частиц при соприкосновении с электродом достаточно для натекания на частицу максимально возможного заряда и модель проводящей частицы приемлема для частиц почвы. На величину заряда будет сказываться влияние соседних частиц, движущихся в межэлектродном пространстве или заряжающихся на электроде. Однако, их влияние может быть устранено уменьшением концентрации частиц в рабочем объеме измерительной ячейки. Поэтому при объемной концентрации менее 0,1 влияние частиц друг на друга можно не учитывать см. Гл. Этот факт был подтвержден экспериментально 2. Таким образом, для частиц почвы, находящихся в электростатическом поле высокой напряженности, можно принять в качестве модели, описывающей процессы зарядки в результате контакта с электродом, одиночный проводящий шарик. Для рассмотрения поведения семян в электростатическом поле обычно принято использовать модель диэлектрического эллипсоида 9,,,5,6,7. Существуют модели, учитывающие и электропроводность и диэлектрическую проницаемость вещества , и модели, учитывающие только диэлектрическую проницаемость 9,5. С нашей точки зрения первые более полно учитывают физические свойства вещества в электростатическом поле, поскольку электропроводности материала зерна и воздуха уже сравнимы. В
частности, это относится к расчету сил, действующих на семя в слабо неравномерном поле. Более подробно эти моменты изложены в разделе 1. При рассмотрении сил, действующих на границу раздела жидкого диэлектрика и воздуха, первый рассматривался как идеальный диэлектрик с электропроводность, равной нулю. Это достаточно грубое приближение, поскольку проводимость определяет величину объемных зарядов и условия дробления жидкости. Однако, даже такого приближения оказалось вполне достаточно для описания процессов, происходящих с жидкостями в измерительных и технологических устройствах и получить расчетные характеристики с отклонением от экспериментальных в пределах . Силовое действие электростатического поля на проводящие и диэлектрические тела достаточно широко используется в физике и, в частности, в измерительной технике. Это электростатические измерители напряжения и потенциала статического электричества , измерители диэлектрической проницаемости веществ , классификаторы порошкообразных материалов 7,1,2,0, сепараторы зерна 9 и другие. Рассмотрению сил, действующих на тела с различными физическими свойствами посвящено достаточно большое количество работ ,6,1,3. Е еоЕ 2 , 1. Рассмотрим составляющие этих сил подробней. Е 1. Для гомогенного вещества это справедливо только для диэлектрика. При этом электрический заряд неразрывно связан с объемом тела V. Эта связь предопределяет необходимость перемещения заряда тела V с объемом тела V и обратно. Вышесказанное относится к рассматриваемым методам измерения удельной поверхности почв. Е 1. Третий член
Г3 ео2 ггасЦЕ2 р сеср
характеризует давление, возникающее со стороны среды на тело или внутри самого тела при зависимости его диэлектрической проницаемости от плотности. Равнодействующая этой силы либо равна нулю, если тело помещено в вакуум, либо уравновешивается гидростатическим давлением, возникающим в окружающей среде под действием электрического ПОЛЯ. Силы Г. Сила направлена в сторону возрастания абсолютной величины вектора напряженности независимо от направления вектора. Вовторых, при наличии неоднородности в диэлектрической проницаемости среды на нее также будет действовать сила. И в том и другом случаях с увеличением напряженности увеличивается поляризация, а, следовательно, и увеличивается разность моментов диполей, находящихся либо в поле о различной напряженностью, либо имеющих участки с различными дипольными моментами. Поэтому с увеличением напряженности увеличивются силы, действующей на диэлектрик. I Гау Тп Й,
1.