Устройство для определения степени смешивания сыпучих материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к физико- химическому анализу и может быть использовано для непрерывного анализа состава и свойств веществ, конкретно для определения степени смешивания сыпучих веществ.

Цель изобретения - повышение точности измерения в потоке.

На фиг, 1 приведена злектрическая схема устройства} на фиг, 2 - первичный преобразователь, продольное сечение; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг.2

Устройство для непрерывного измерения степени смешивания сыпучих материалов состоит из генератора переменного напряжения 1, мостовой измерительной схемы 2, включающей в себя постоянные резисторы 3 и 4 и перемен ньй резистор 5 для уравновешивания моста и электрических емкостей 6 и 7 которые являются взаимными электрическими емкостями пар близко расположенных электродов, усилителя 8 и регистрирующего прибора 9,

Устройство работает следую1цим образом.

От генератора 1 на диагональ моста поступает синусоидальное напряжение с частотой 10 кГц, Вторая диагональ моста включена на вход усилителя 8,

До поступления продукта мостовая схема уравновешивается с помощью переменного резистора 5, При поступлении сыпучего продукта в межэлектродное пространство при условии равномерного смешивания сыпучих компонентов мост находится в уравновешенном состоянии. Если возникает неоднородность, обусловленная неравномерностью распределения смешиваемых компонентов, то изменяются емкости 6 и 7, что выводит мост из равновесного , состояния. Возникающие при этом электрические сигналы усиливаются и регистрируются прибором 9.

На представленном на фиг, 3 первичном преобразователе внутри установлены четыре цилиндрических электрода, представляющие собой электрические емкости 6 и 7, диаметр которых выбирается из условия d О,О ID, где D - наименьший внутренний диаметр выходного патрубка смесителя непрерывного действия, расположенных симметрично внутри диэлектрического выходного патрубка смесителя непрерывного действия вдоль его стен

276978 ки,

10

15

25

30

35

40

а соотношение расстояния между а 1

ними г TQ обеспечивает образование взаимных электрических емкостей между электродами, определяющихся по следующей формуле:

о I

fl а - d п--где б о

20

абсолютная диэлектрическая проницаемость)

С - относительная диэлектрическая проницаемость ;

- длина электродов ji

d - диаметр электродов,

а - расстояние между ближайшими электродами.

При соблюдении соотношения - -b IU

взаимовлияние далеко расположенных электродов становится незначительным, что позволяет производить измерения локальной неоднородности среды между близко расположенными электродами.

При изменение температуры возникают изменения геометрических размеров электродов и диэлектрической проницаемости анализируемого продукта, которые будут взаимно компенсироваться при использовании мостовой измерительной схемы 2 (фиг, 1),

Выбор цилиндрической формы первичного преобразователя обоснован наименьшим искажением градиента концентрации смешиваемых компонентов, выходящих, из смесителя непрерывного действия, так как при этом оказьшается минимальное сопротивление движущемуся материалу. Формула для определения емкостей между электродами следующая:

f

f а - d En --Устройство измеряет неоднородность смеси по разности электрических емкостей пар близко расположенный электродов 3 по формуле

С СI - С 2

где С) - электрическая емкость верхней пары близко расположенных электродов 3; .С - электрическая емкость нижней пары близко расположенных электродов 3, В случае их равенства констатируется качественное смешение исходных компонентов. При любом другом соотношении вели Л1н С, и С устройства регистрирует отклонение степени смешивания компонентов от их рецептурного состава.

При получении бинарной смеси относительная диэлектрическая проницаемость смеси равна

, , .

где л -, -,

i - относительная диэлектрическая проницаемость ключевого компонента; относительная диэлектрическая проницаемость вто- рого компонента относительная весовая концентрация ключевого компонента,

ксируемое отклонение концентрации ключевого компонента от его рецептурного значения определяется по формуле

Е„

лс

-о fn--100%

1276978

Формула изобретения

1. Устройство для определения степени смешивания сьшучих материа- лов, содержащее генератор напряжения, мостовую измерительную схему с емкостным первичным преобразователем и измерительным прибором, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения в потоке, первичный преобразователь выполнен из четырех цилиндрических электродов, попарно расположенных внутри диэлектрического выходного патрубка

смесителя вдоль его стенки параллельно образующей патрубка.

2. Устройство по п. 1, о т л-и - ч а ю щ .е е с я тем, что диаметр d электродов выбран из условия d D-0,01, а расстояния между осями электродов - из условия b 10а, где D - наименьший внутренний диаметр выходного патрубка сме- сителя

а - расстояние между электродами в паре;

b - расстояние между парами электродов.

Изобретение относится к области физико-химического анализа и может быть использовано для непрерывного анализа состава и свойств веществ, например для определения степени смешивания сыпучих материалов. Цель изобретения - повышение точности измерения в потоке. Устройство содержит генератор, измерительный мост, в плечи которого включен первичный преобразователь. Повышение точности измерений достигается за счет выполнения первичного преобразователя из четырех цилиндрических электродов, расположенных попарно симметрично внутри диэлектрического выходного патруб ка смесителя вдоль его стенки, В формуле регламентируются геометрические соотношения элементов, преобразователя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с (Л

фиг.1

фие.2

а

Редактор В.Ковтун

фиг. 5

Составитель В,Немцев

Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6660/36 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,, д. 4/5

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