Устройство для измерения плотности сыпучих сред Советский патент 1985 года по МПК G01N9/24 

2. Устройство ПОП.1, отлича- ности введено гибкое уплотнение, слую щ е е с я тем, что штанга установлена с возможностью перемещения по ее оси, причем по внутренней поверх1193524жащее для герметизации чувствительного элемента по периметру при осевых перемещениях штанги.

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ СЬШУТ-ШХ СРЕД по авт. св. №1132199, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности измерений, чувствительный элемент выполнен в виде цилиндрической штанги с диаметром, равным 1/2 длины волны излучения .генератора, вход которого соединен с центром внутренней поверхности штанги, причем штанга изолирована по периметру от заземленного экрана изоляцией с толщиной, равной 1/4 длины волны излучения генератора, а по внешней поверхности штанги герметично к изоляции закреплена по периметру фторопластовая пластина.

1

Изобретение относится к измерителям плотности сыпучих сред ri является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1132199.

Целью изобретения является повьш1ение надежности измерений.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства: на фиг.2 - распределение энергии.

Устройство для измерения плотности сыпучих сред состоит из чувствительного элемента 1, выполненного в виде цилиндрической горизонтальной штанги, высокочастотного генератора 2, вход которого подключен к центру окружности внутренней поверхности штанги чувствительного элемента 1, держателя 3 с изолятором 4, фторопластовой пластины 5, установленной герметично к изолятору 4 по внешней поверхности штанги (чувствительного элемента) 1, регистрирующего прибора 6, подключенного к выходу высокочастотного генератора 2, гибкого угшотнения 7, установленного по внутренней поверхности штанги 1, которая установлена с возможностью осевого перемещения через винтовую пару 8.

Работа устройства осзпцествляется следующим образом.

При заполнении или опорожнении емкости, в которой установлен держател 3 с чувствительными элементами 1, сыпучим материалом, уровень последнего перемещается по высоте держателя 3 между чувствительными элементами 1. Чувствительный элемент 1 является излучателем электромагнитной энергии в высокочастотном диапазоне. Входные цепи высокочастотного генератора 2 в совокупности с чувствительным элементом настроены на резонансную частоту. Когда контролируемая среда заполняет зону расположения чувствительного элемента 1, на последнем изменяется резонансная часто- та в зависимости от плотности (ди- , электрической проншлаемости ) контролируемой среды.

Для увеличения надежности измере5 НИИ чувствительный элемент имеет плоскую конструкцию и установлен на одном уровне с внешней поверхностью держателя 3, в качестве которого можно использовать и стенки емкости с

0 контролируемой средой. Повьш1ение точности измерений достигается вьтолнением чувствительного элемента в виде цилиндрической горизонтальной штанги с диаметром, равным 1/2 длины волны

5 излучения высокочастотного генератора. В этом случае при подключении генератора в центре окружности штанги по радиусам штанги происходит распределение энергии с максимумом в центре окружности и минимумом по ее краям, что позволяет сосредоточить максимум .энергии в месте измерения контролируемой среды (т.е. увеличить чувствительность измерения) и уменьшить потери от шунтирования паразитными емкостями по краям чувствительного элемента. Для реализации этой же цели толщина изоляции, которая распределена по периметру чувствительного

0 элемента, равна 1/4 длины волны излучения высокочастотного генератора (фиг.2). На данной толщине получается максимум энергии следующей полуволны излучения, эта часть энергии поступает на заземленный экран (держатель 3) и не оказывает влияния на результаты измерений. Эти данные приведены в таблице.

Например у при толщине изоляции 0 больше 1/4 длины волны значительная часть энергии распределяется в зоне работы высокочастотного генератора, повышая паразитные взаимосвязи чувствительного элемента с последним. S При уменьшении толщины от 1/4 длины волны увеличивается паразитная емкостная взаимосвязь чувствительного элемента и экранирующих объектов.

Закрепление по внешней поверхности штанги фторопластовой пластины обусловлено необходимостью изоляции чувствительного элемента от контролируемой среды, а также тем, что фторопласт несмачиваемый материал и исключает налипание,контролируемой среды на чувствительном элементе. Герметизация последнего необходима для исключения влияния внешних факторов (влажность) на результаты измерений.

.

Для регулировки чувствительности измерений устройства, чувствительны элемент установлен с возможностью

Примечание.

;осевого перемещения посредством винтовой пары 8. Герметизация чувствительного элемента 1 осуществляется гибким уплотнителем 7, закрепленном на внутренней поверхности штанги(чувствительного элемента) 1.

Таким образом, повьшгение надежности измерений достигается выполнением чувствительного элемента расчетной длины (диаметра) с местом подключения последнего по его центру к входу высокочастотного генератора, что позволяет сосредоточить максимум энергии в месте измерения контролируемой среды и уменьшить потери от шунтирования паразитными емкостями по краям чувствительного элемента.

1 - длина .волны высокочастотного генератора-,

D - диаметр штанги-,

iтолщина изоляции,

BUX выходное напряжение на генераторе при введении в чувствительный элемент об-, разцовой массы сыпучей среды.

Фиг. 2