Устройство для определения удельной поверхности сыпучих материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к измерительной технике по определению удельной поверхности сьтучих материалов.

Целью изобретения является повы- шевие точности измерений.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для определения удельной поверхности сьтучих материалов; на фиг. 2 - расположение прозрачной трубы внутри осадительного цилиндра.

Устройство содержит лробоотбор- ний 1, осадительный цилиндр 2 с расположенной соосно с ним и смонтированной внутри него прозрачной тру- бой 3, заслонку 4 для удаления отработанной пробы сыпучего материала и рабочей жидкости, резервуар 5 с трубой 6 для подачи рабочей жидкости, датчик 7 уровня жидкости, источник 8 света, фотоприемник 9, укрепленные на определенном уровне в г оризон- тальной плоскости. Для поддержания заданной температуры рабочей жидкост в резервуаре 5 предусмотрен термо- регулятор 10. Выход фотоприемника 9 подключен к входу электронной-мостовой измерительной схемь 11, выход ко .торой подсоединен к входу инверсного запоминающего блока 12, выход которого подключен к входам запоминающих интеграторов 13-17, выходы/ которых, в свою очередь, сое }%ены с входами сумматоров f8 и 19 массы и

общей поверхности соответственно,а чего материала иj следовательно, на ходы последних подключены к входам блоки то чность показания устройства в це- 20 деления,, сигнал с выхода которо- лом, стабилизируется посредством го поступает на регистрирующий при- терморегулятора 10; бор 21 и в систему автоматического Электронная схема вторичной обра40 ботки сигнала, поступающего с фотоуправления технологическим процессом. Синхронизация работы элементов устройства, пробоотборника и системы подачи-удаления рабочей жидкости осуществляется с помощью блока 22 управления .

Устройство работает следующим образом. .

Рабочая жидкость (например, вода или естественный солевой раствор) . постоянной температу1нл, поддерживаемой терморегулятором 10,. из резер- . вуара 5 подаётся по трубе 6 в о са- дительный цилиндр 2 с расположенной соосно с НШ4 и смонтированной внутри него прозрачной трубой 3, наполняя его до определенного уровня, задавае- мого датчиком 7 уровня жидкости, после .чего проба сыпучего материала

45

SO

5$

приемника 9, работает следукнцим образом.

Фотосопротивления фотоприемника 9 включены в электронную мостовую измерительную схему 11. При этбм для компенсации случайных незначительных колебаний показателей устройства, обусловленных рассогласованием электронной мостовой измерительной схемы 1 1 вследствие изменения «утности (прозрачности) рабочей жидкости после очередного измерения или по другим причинам, предусмотрено с .помощью инверсного запоминающего блока 12 запоминание с одновременным инверси- рованием нулевого значения сигнала, осуществляемое по команде программно-временного блока 22 управле(например, песка) с помощью пробоотборника 1 подается в осадцительный цилиндр 2. Вследствие различных размеров частиц (а также их различных масс) при осаждений материала в- жвд- кости происходит по-фракционное разделение его частиц по всей высоте осадительного цилиндра 2. При этом осаждение более крупных частиц происходит быстрее, чем мелких. При просвечивании сечения осадительного цилиндра 2 с рабочей жидкостью щелевым источником 8 света затемнение, обусловленное размером и количеством осаждающихся частиц в промежутке между источником В света и фотоприемником 9, будет тем больше, чем больше удельная поверхность сыпучего материала и масса пробы.

Для уменьшения гидравлического сопротивления стенки осадительного цилиндра 2 и прозрачной трубы 3, омываемые рабочей жидкостью, вьшол- няются гладкими из возможно более теплопроводного материала или покрываются теплопроводящими cocTasaici.

Удаление из осадительного цилиндра 2 отработанной пробы сыпучего материала и рабочей жидкости осуществляется с помощью электромеханической заслонки 4. При этом температура рабочей жидкости, значение которой оказывает существенное влияние на скорость осаждейия частиц сыпу-

5

O

$

приемника 9, работает следукнцим образом.

Фотосопротивления фотоприемника 9 включены в электронную мостовую измерительную схему 11. При этбм для компенсации случайных незначительных колебаний показателей устройства, обусловленных рассогласованием электронной мостовой измерительной схемы 1 1 вследствие изменения «утности (прозрачности) рабочей жидкости после очередного измерения или по другим причинам, предусмотрено с .помощью инверсного запоминающего блока 12 запоминание с одновременным инверси- рованием нулевого значения сигнала, осуществляемое по команде программно-временного блока 22 управле10

15

20

нйя. Затем по команде блока 22 управления проба материала посредством пробоотборника 1 подается в осади- тельнЫй цилиндр 2. ИнверсньпЧ запоминающий блок 12, осуществляюпщй запо- минание и инверсию нулевого сигнала, суммирует его с сигналом, поступающим с электронной мостовой измерительной схемы 11 вследствие прохождения пробы сьшучего материала через область чувствительности фотоприемника 9. Таким образом, исключается влияние мутности (прозрачности) рабочей жидкости на точность измерения.

В момент достижения осаждающимися частиц1ами области чувствительности фотоприемника 9 включаются блоком 22 управления последовательно через фиксированные промежутки времени, соответствувдпре временным интервалам прохождения определенных фракций сыпучего материала относи- тельно фотоприемника 9, запоминаю- интеграторы 13-17, количество которых равно числу заданных фракций (например, для песка это следующие стандартные фракции, мм: 0,14- 0,315; 0,315-0,63; 0,63-1,25;.1,25- 2,5; 2,5-5,0). Каждый из интеграто-. ров интегрирует сигнал от одной определенной фракции сьтучего материала. Сигналы с вькодов запоминаю- интеграторов 13-17, т.е. их

измеренные поверхности, поступают на входы сумматоров 18 и 19 массы и общейповерхности заданных фракций. Коэффициенты передачи сумматоров 18 и 19 по казвдому-входу подобраны так, что на выходе Сумматора .18 полу-до чается масса пробы сьшучего материала, а на выходе сумматора 19 - общая поверхность заданных фракхщй. При этом .сигнал с сумматора 19 подается на вход блока 20 деления в качестве 5

25

30

35

0

5

0

5

делимого,, а с сумматора 18 - в качестве делителя. Таким образом, на выходе блока 20 деления получается сигнал, пропорциональный удельной по- , верхности сыпучего материала, которьй поступает в цифровой регистрирукящй прибор 21 и подается в систему автоматического управления технологическим процессом.

Формула изобретения

Устройство для определения удельной поверхности сыпучих материалов, содержащее осадительный цилиндр с слонкой и расположенными на нем источником света, фотоприемником и датчиком уровня, резервуар для рабочей жидкости с терморегулятором, пробоотбор ник, мостовую измерительную схему, инверсный запоминающий блок, запоминающие интеграторы, сумматоры массы и.общей поверхности, блок деления,блок управления и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности

. измерений, оно дополнительно содер жит смонтированную внутри осадительS ного цилиндра и расположенную соосно с ним прозрачную трубу, длина которой составляет 0,9 длины осадитёль- ного цилиндра, а диаметр определяется по формуле

(4m.//FD2L)

ли

А 5,2 - эмпирический коэффициент;

D И L - диаметр и длина осади- тельнрго цилиндра соответственно;т - масса пробы сыпучего

материала, кг; . Р - плотность рабочей жидкости, кг/м .,

в АСУТП

Фиг.1

Изобретение относится к строительству, а именно к измерительной технике по определению удельной по- ; верхности сыпучих материалов. Цель п изобретения - повьпаение точности из- мерений. Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения удельной поверхности сыпучих материалов дополнительно содержит смонтированную внутри осадитель- ного цилиндра и расположенную соосно с ним прозрачную трубу, длина которой составляет 0,9 длины осадитель- ного цшшцдра, а диаметр определяется по формуле (4 ) , где А «5,2- змгвнрический коэффициент; D и L - Д1гамет р и длина осадитель- ного фили1Щра соответственно; ш - масса пробы сыпучего материала кг; плотность рабочей жидкости, кг/м. 2 ил..

Редактор В. Иванова Заказ 3387/41

.. - . . ,-. . . ; ,. .

Составитель П. Захаров

Техред И.Попович Корректор Г.

Тираж 778 Подписное ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и 01ТКрытий 113035, Моск;ва, , Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4