Устройство для измерения консистенции пульпы Советский патент 1984 года по МПК G01N27/02 

00

00

Изобретение относится к автоматическому контролю технологических параметров и может применяться в производствах добычи угля гидравлическим способом, его обезвоживания и обогащения в частности для определения 1фнсистенции пульпы в емкостях осветлителях-накопителях.

Известно устройство дяя измерения концентрации твердого вещества в жидкости, основанное на измерении электросопротивления контролируем сред. Устройство содержим; датчик электропроводности жидкой фазы, датчик электропроводности пульпы усилитель, измерительный прибор и резисторы. При этом датчик электропроводности пульпы соединен последовательно с датчиком электропроводности жидкой фазы и включен через резистор на вход усилителя/ а датчик электропроводности жидкой фазы соединен с выходом усилителя Cl3.

Недостатком данного устройства является наличие систематической погрешности измерения, зависящей от параметров исследуемого объекта и поэтому трудно поддающейся учету Н устранению.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения консистенции пульпы, .содержащее источник переменного напряжения, подключенный к мостовой схеме, одна ветвь которой содержит электроды датчика импеданса воды и активное сопротивление,другая - электроды датчика импеданса пульпы н активное сопротивление, содержащее канал преобразования сигнала, устройство преобразования сигнала, вход которого подсоединен к диагонали моста, а выход подключен к измерителю 2.

Недостатком известного устройства является невысокая чувствительность н наличие погрешности нз-за нелинейности характеристики на края рабочего диапазона концентраций.

Цепью изобретения является повышение чувствительности и точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения консистенции пульпы, содержащем источник переменного напряжения, подключенный к мостов.ой схеме, одна ветвь которой содержит электроды дачика импеданса воды н активное сопротивление, другая - электроды датчика импеданса пульпы н активное сопротивление, содержащее каналпреобразования сигнала, устройство преобразования сигнала, вход которого подсоединен к диагонали моста, а выход Подключен к измерителю, в плечи датчиков- импеданса воды и импеданса пульпы введены спаренные переменные сбпротивления, а устройство преобразования сигнала второй каиал преобразования, вход которого подсоединен к общей точке электродов датчика импеданса пульпы и переменного сопротивления.

На изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 переменного напряжения, мостовую схе0 МУ 2, состоящую из двух ветвей, Однс ветвь содержит электроды датчика 3 импеданса воды, переменное спаренное сопротивление 4, выполненное дискрет ным и. состоящим из | последовательj но Соединенных активных сопротивлений Гц , и активное сопротивление 5 ветви r-Q. Другая ветвь содержит элек троды датчика б импеданса воды, переменное сопротивление 7, конструктивно аналогичное сопротивлению 4, и активное сопротивление 8 ветви Гд . К мостовой схеме подключено устройство 9 преобразования сигнала, оканчивакшееся регистратором 10, который включен в балансную измерительную схему, запитываемую от источника 11. Вход .устройства 9 .преобразоваю1я сигнгша, сюдержащего два канала преобразования сигнала, подключен к точке соединения актив0 ного и переменного сопротивлений ветви датчика импеданса воды. Первый канал преобразования сигнала подключен к точке соединения активного и переменного сопротивлений ветви

5{датчика импеданса пульпы, а второй к точке соединения датчика Пульпы и переменного сопротивления. Оба канала выполнены идeнтичньavfи и содержат соответственно операционные

д усилители 12 и 13, нагруженные на оптроны 14 и 15. Резисторы оптронов соединены последовательно и образуют потенциометрическую балансную схему, которая зачитывается от источника 11.

Устройство работает следующим образом.

Сопротивления воды 8в между электродами 3 и пульпы К, Между электродами 6 определяют межэлектрод0 ные токи 3, и 5п в ветвях мостовой схеки при постоянном напряжении питания U йсточннка 1 напряжения (сопротивление н+1 ннзкоомных резисторов много меньше сопротивления

5 воды Re или сопротивления

«JA л. Jt . ;, .А.

3 гVM-oНа сопротивлениях 5 и 8 паденне 0 напряжения равно соответственно ГдJg и

t сопротивлениях 4 и 7 соответственно fj и Го-п усилители 12 и 13 со схемы 2 поступаю соответственно напряжения г-д (Э,- иTolnJ -jg), которые усиливаются по мощности в /5 раз и подаются на эптроны 14 и 15, имеющие обратно пропорциональную 3aBHCHMocTv выход ного сопротивления от подаваемого напряжения (или прямопропорциональ зависимость от тока ). Резксгорч оп тронов соединены последовательно и образуют потенциометрическук с. иа выходе сигнал, равный 1. n-f 3„ . что с учетом выражений (1 / дает ко соотнсшение . и„ R--«. «...„ -вых п-t Rgf (n)r-Q где 0ц - напряжение источника 11 Систематическая ошибка ( при зтсхл определяется формулой с У о пп. 4Ок- 4 Р . Jntin-flYfb Р h 2 (соответству концентрации О - 46,7% -1- Р п 5 (соответству те« концентрации О - 77,7% Для шахтной технологии воды Re 1000 Ом при 8 Ом «2,5%, 6 «5% по всей шкале йэменения Rf),a при1 0Л2500 Ом V),«2%, Варьируя величину переменного сопротивления в njie4ax, можно достипнуть минимального значения сштбки в начальной части шкалы при измерении консистенции пульпы от О до 0,876 (что соответствует концентрации О - 46,7% ). Предлагаемое устройство имеет линейную характеристику на всем диапазоне измерений, а известное на отдельном участке измеряемой велкчина. Систематическая ошибка стабильна на всей шкале измерения и регламентирована для каждого выбираемого предела шкалы измерения, и может быть всегда учтена при окон чательных расчетах. Прибор при переходе на более узкий предел измерения автоматически уменьшает систематическую относительную ошибку. Текнккогэкономический эффект применения предлагаемого устройства в системе контроля дальнего гидро транспорта угля заключается в том, что устройство позволяет на 15-20.% повысить производительность сгус-тительных шлаг4овых аппаратов и трубопроводов, на 10-15% снизить энергозатраты при транспоЬтироваН1-7й угля по трубопроводу.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНСИСТЕНЦИИ ПУЛЬПЫ, содержащее источник переменного напряжения., подключенный к мостовой схеме, Ьдна ветв.ь которой содержит электроды датчика импеданса воды и .активное сопротивление, другая - электрб вл датчика импеданса пульпы и активное сопротивление, содержащее каиеш преобразования сигнала, устройство преобразования сигнала, вход которого подсоединен к диагонали моста, а выход подключен к измерителю, отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствительности и точности, устройства, в плечи датчиков импеданра воды и импеданса пульпы введены спаренные переменные сопротивления, а устройство преобразования сигнала содержит второй канал преобразования , вход которого подооеди- И йен к общей точке электродов датчит ка импеданса пульпы и переменного сопротивления.