Центрифуга-седиментометр Советский патент 1983 года по МПК B04B5/02 

Изобретение относится к устройствам для проведения седиментационного анализа высокодисперсных материалов и может быть использовано в угольной, химической и отраслях промышленности.

Известны центробежные седимеитометры периодического действия - секторные центрифуги, - основным Узлом которых является устройство для регистрации массы осаждающихся частиц материала за определенный период времени 13 .

Недостатком этих центрифуг является периодичность действия и вследствие зтого большое расхожде ние между результатами измерений и фактическим гранулометрическим составом исходного материала.

Известен также седиментометр, в котором для регистрации массы осака-, находящегося на поверхности вращающейся чашечки, помещенной в стакан с исследуемой суспензией, щ йменена рычажная система.

Чавтечкй для взвыпивания смонтирована в гильзе, снабжена стержнем с JEWCKOM, взаимодействующим при повороте гильзы из вертикального в горизонтёшьное положение с крючком тяги поворотно укрепляемой на ротсфе ценрифуги на горизонтальных осях и соединенной с коленчатым рычагсм осью и через упорный подшипник с тягой рычажных весов 2.

Недостатком такого.седиментометр являются значительные неточности в измерениях, возникающие из-за трудности передачи изменения массы вращающейся чашечки неподвижному регистрирующему устройству.

Наиболее близкой к изобретению является центрифуга-седиментометр, содержащая корпус, водило с укрепленными на нем стаканами, размещенные в последних чашечки для накопления твердой фракции исследуемой суспензии и устройство для измерения массы твердой фракции, накопившейся на чашечках. Последнее включает оптическую систему З.

Недостатками известной центрифуги являются сложность конструкции и необходимость очень точной дозироки суспензии в стаканах для обеспечения стабильного нулевого отсчета.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что в центрифуга-седиментометре, содержащей корпус, водило с укрепленными на нем стаканами, размещенные в последних чашечки для накопления твердой фракции исследуемой суспензии и устройство для измерения массы твердой фракции, накопившейся иа чашечкеис, последнее включает разметенную в центральной части водила Камеру, образованную упругой тонко- стенной оболочкой, заполненную подкрашенной жидкостью и связанную с чашечками гибкими элементами, маномет5 ркческую прозрачную трубку, закрепленную в верхней частн водила и сообшенную с камерой, и укрепленную на корпусе центрифуги-седиментометра шкалу.

0 Благодаря тому, что камера образована упругой тонкостенной оболочкрй, чувствительность устройства для измерения массы твердой фракции, накопившейся на ча1 ечках, выше.

5 Так, изманенне массы чашечек с осадком, находящихся в центробежном поле, даже средней напряженности ( 300) всего на 0,01 г вызывает центробежную силу в 3 г. Этой силы

Q вполне достаточно для изменения объема жидкости, заключенной в камере, и соответственно уровня жидкости в манометрической трубке. А отсутствие механизма Для преобразования полученC ного сигнала (изменение объема ка меры) устраняет неизбежную погрешность показаний, наблюдаемую в извест-иых устройствах.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая центрифуга-седименто метр; на фиг. 2 разрез А-Д на фиг. 1. Центрифуга-седиментометр содерямт корпус 1, в KQTopcw на валу 2 электродвигателя установлено водило 3, к кронштейнам которого шарнирно прикреплены обоймы 4. В обоймы установлены стаканы 5, выполненные из прозрачного оргстекла. В стаканах размещены чашечки б для накопления твердой фракции исследуемой суспензии.

0 Устройство для измерения массы твердой фракции, накопившейся на чашечках, включает размещенную в центральной части водила 3 камеру 7, образованную упругой тонкостенной

5 оболочкой и связанную с чашечками б гибкими элементами 8, манометрическую прозрачную трубку 9, закрепленную в верхней части водила и coo6im3Hf ную с камерой, и укрепленную на корпусе шкалу 10.

Полость камеры 7 и часть манометрической трубки 9 заполнены подкрашенной жидкостью, уровень которой фиксируется отметчиком 11;

Процесс происходит следующим об«

5 разом.

Подготовленную для исследования суспензию заливают в равных количе ггвах в оба стакана 5 седиментометра установленных в обоймах 4. Затем

0 при помощи регулятора напряжения обводят электродвигатель на заранее

определенное рабочее число оборотов и отметчиком 11 фиксируют начальное: положение уровня жндкости в маномет-/

5 рячвской трубке 9. По мере осаждекия из суспензии под действием центробежной силы частиц различной крупности масса осадка, находящаяся в каждой чашечке, изменяется и натяжение гибкого элемента 8 увеличивается. Это вызывает ;(ополнительную деформацию стенки камеры 7 и изменение внутреннего объема дех юрмаци1о стенки камеры 7 и изменение внутреннего объема последней, которое, в свою очередь, обуславливает перемещение уровня жидкости в манометрической трубке 9,

Через определенные промежутки времени, отсчитываемые от начала центрифугирования, отмечают положения уровня жидкости в манометрической трубке 9. Опыт продолжается до прекращения изменения положения уровня в манометрический трубке. Посте этого водило 3 центрифуги-седиментометра останавливают, стаканы 5 извлекают из обойм 4 и тщательно прокывают. По полученным данным изменения массы твердой aKvyiK, осгикденной на чашечка с 6, по тарировочной кривой строят график седиментации.

. Тарировоч ая кривая получается при

центрифугаровании пробы сгспенэии 6 с известным гранулометрическим составов.

Предлагаемая конструкций центрифуги-седиментометра позволяет значительно проще и экономичнее проводить s сёдиментационный аигшиз дисперсное- , ти различных материалов в центробежном поле, а такжеобеспечивает боль ШУЮ точность измерения.

ЦЕНТРИФУГА-СЕДИМЕНТОМЕТР, содержащая корпус, водило с укрепленными на нем стаканами, размещенные в последних чашечки для накопления твердой фракции исследуемой суспен,зии и устройство для измерения массы твердой фракции, накопившейся на чашечках, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерения, последнее включает в себя размещенную в центральной части водила камеру, образованную упругой тонкостенной оболочкой, заполненную подкрашенной жидкостью и связанную с чашечками гибкими элементами, манометрическую прозрачную трубку, за- I крепленную в верхней части водила (Л и сообщенную с камерой, и укрепленную на корпусе центрифуги-седиментометра шкалу. to СЛ Ni; СП )-.™.. . Г--h-2 ;