УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТИ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2001 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к области целлюлозо-бумажной промышленности и может быть использовано для контроля степени загрязнения и износа прессовых сукон бумагоделательных машин.

Известно устройство для измерения воздухопроницаемости волокнистых материалов, содержащее заборник воздушно-водяной смеси, снабженный датчиком разрежения, подключенный посредством магистрали к вакуумному насосу, см. Целлюлоза, бумага и картон, официальный бюллетень Министерства лесной промышленности СССР, выпуск 7, М., 1989, с. 28.

Недостатком этого устройства является то обстоятельство, что заборник воздушно-водяной смеси напрямую связан с вакуумным насосом; вследствие этого в вакуумный насос попадает вода с примесями, что приводит к быстрому ухудшению параметров работы насоса и, соответственно, увеличению погрешности измерений.

Известно устройство для измерения физических характеристик волокнистых материалов, а именно их воздухопроницаемости, что позволяет судить о степени загрязнения и износа этих материалов, например прессовых сукон бумагоделательных машин; устройство содержит заборник воздушно-водяной смеси, водоотделитель, снабженный датчиком разрежения с электрическим выходом, индикатор, а также элемент для создания разрежения, при этом выход заборника воздушно-водяной смеси соединен магистралью со входом водоотделителя, выход которого соединен с элементом для создания разрежения, см. заявку RU 93034819/25 от 02.07.1993 по кл. G 01 N 15/00.

Это устройство принято в качестве прототипа настоящего изобретения.

Его недостаток состоит в недостаточной достоверности результатов измерений; это обусловлено тем, что устройство не компенсирует погрешности измерений, обусловленные такими факторами, как нестабильная работа элемента для создания разрежения, например, из-за колебания питающего его напряжения, температуры, загрязнения водоотделителя и магистрали, связывающей водоотделитель с элементом для создания разрежения; при этом при одной и той же воздухопроницаемости и, соответственно, степени загрязнения и/или износа волокнистого материала показания индикатора будут существенно различными.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания такого устройства для контроля и измерения воздухопроницаемости волокнистых материалов, которое позволило бы компенсировать влияние нестабильности работы элемента для создания разрежения на достоверность измерений.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в устройстве для измерения воздухопроницаемости волокнистых материалов, включающем заборник воздушно-водяной смеси, водоотделитель, снабженный датчиком разрежения с электрическим выходом, индикатор, а также элемент для создания разрежения, при этом выход заборника воздушно-водяной смеси соединен магистралью со входом водоотделителя, выход которого соединен с элементом для создания разрежения, магистраль, соединяющая водоотделитель с элементом для создания разрежения, снабжена датчиком скорости воздушного потока с электрическим выходом, дополнительно введен вычислитель отношения сигналов датчиков разрежения и скорости воздушного потока, электрические выходы которых соединены со входами вычислителя, к выходу которого подключен индикатор.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

Реализация отличительных признаков изобретения обусловливает принципиально новое свойство (технический результат) объекта, которое состоит в том, что устройство "различает" изменения степени разрежения в водоотделителе, вызванные изменением воздухопроницаемости сукна и нестабильностью работы элемента для создания разрежения и компенсирует влияние последних на показания индикатора.

Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства.

Устройство включает заборник 1 воздушно-водяной смеси, выполненный в конкретном примере в виде головки с по крайней мере одним отверстием. Выход заборника 1 соединен магистралью 2 со входом водоотделителя 3, представляющего собой сборник влаги в виде полой камеры с перфорированными перегородками. Выход водоотделителя 3 посредством магистрали 4 соединен с элементом для создания разрежения, в данном примере вакуумного насоса 5. Водоотделитель 3 снабжен датчиком 6 разрежения с электрическим выходом, например, типа MPX100GP фирмы Motorola. Магистраль 4 снабжена датчиком 7 скорости воздушного потока, в конкретном примере типа MPX5100DP фирмы Motorola.

Устройство содержит также вычислитель 8 отношения сигналов датчиков 6 и 7, при этом электрический выход датчика 6 соединен с первым входом вычислителя 8, а электрический выход датчика 7 соединен со вторым входом вычислителя 8. К выходу вычислителя 8 подключен индикатор 9. В конкретном примере в качестве вычислителя использована микросхема ADUC 812 фирмы Analog Devices; индикатор 9 - матрично-цифровой DV-16120 фирмы Data International.

Устройство работает следующим образом. Для измерения воздухопроницаемости прессового сукна бумагоделательной машины заборник 1 прижимают к сукну в месте контроля его состояния (загрязненности, степени износа). Включают вакуумный насос 5, при этом в системе создается разрежение 40 - 70 КПа. Через сукно и отверстия в заборнике 1 засасывается атмосферный воздух, который обогащается влагой, содержащейся в сукне; при этом образуется воздушно-водяная смесь, которая по магистрали 2 поступает во влагоотделитель 3, в котором влага отделяется; затем воздух по магистрали 4 поступает к вакуумному насосу 5. Датчик 6 измеряет степень разрежения в водоотделителе 3, а датчик 7 измеряет скорость воздушного потока в магистрали 4. Сигналы с электрических выходов датчиков 6 и 7 поступают на входы вычислителя 8, который определяет отношение сигнала датчика 6 к сигналу датчика 7. Величина отношения отображается на индикаторе 9.

При увеличении загрязненности (уменьшении воздухопроницаемости) сукна разрежение в водоотделителе 3 возрастает, а скорость воздушного потока не изменяется (при постоянстве параметров вакуумного насоса). Отношение сигналов датчиков 6 и 7 возрастает, что отображается на индикаторе и свидетельствует об увеличении загрязненности сукна.

При изменении параметров работы вакуумного насоса, например уменьшении степени разрежения вследствие падения питающего напряжения, и при неизменности степени загрязнения сукна сигнал от датчика 6 уменьшается. Однако при этом упадет скорость воздушного потока в магистрали 4 и, соответственно, уменьшится значение сигнала от датчика 7. При этом отношение сигналов останется практически неизменным, что отображается индикатором и свидетельствует о неизменности степени загрязнения сукна.

Для реализации способа использовано обычное несложное промышленное оборудование, что обусловливает соответствие изобретения критерию "промышленная применимость".

Использование: для контроля степени загрязнения и износа прессовых сукон бумагоделательных машин. Устройство для измерения воздухопроницаемости волокнистых материалов включает заборник воздушно-водяной смеси, водоотделитель, снабженный датчиком разрежения с электрическим выходом, индикатор, а также элемент для создания разрежения, при этом магистраль, соединяющая водоотделитель с элементом для создания разрежения, снабжена датчиком скорости воздушного потока с электрическим выходом, дополнительно введен вычислитель отношения сигналов датчиков разрежения и скорости воздушного потока. Технический результат: компенсирование влияния нестабильности работы элемента для создания разрежения на достоверность измерений. 1 ил.

Устройство для измерения воздухопроницаемости волокнистых материалов, включающее заборник воздушно-водяной смеси, водоотделитель, снабженный датчиком разрежения с электрическим выходом, индикатор, а также элемент для создания разрежения, при этом выход заборника воздушно-водяной смеси соединен магистралью со входом водоотделителя, выход которого соединен с элементом для создания разрежения, отличающееся тем, что магистраль, соединяющая водоотделитель с элементом для создания разрежения, снабжена датчиком скорости воздушного потока с электрическим выходом, дополнительно введен вычислитель отношения сигналов датчиков разрежения и скорости воздушного потока, электрические выходы которых соединены со входами вычислителя, к выходу которого подключен индикатор.