Устройство контроля предельной концентрации присадки в водомасляной эмульсии Советский патент 1986 года по МПК G01N21/59 

при ijTOM оптико-механический блок содержит KopiT/c со штуце.раг. Ш, непод- окном и камерами для исследуемой жидкости и светочувствитапып 1х элементов, источник 11 светового потока и диафра;гменный диск с двумя парами отверстийJ закрегшениые с внешней стороны корпуса, а измери- тельный электронный блок содержит измерительный мост. состоящий из светочувствителыюго элемента 8, например фоторезистора, подстроечно- го 28 и постоянию го 30 резисторов, а также параллельно подключенные к измерительном-у мосту источштки питания, 1Ф1Кр о ампер метр 31) диодь 32

1

Из;;: 6ретение относится к устройствам онределеьшя содержания присадк в зодомасля1-1ых эмульсиях и предназначено для испо.пьзования в угледобыва- Т1ро.я;11 шепностя при получении

рабочшх жидкостей гидросистем механизированных крепей,

1Де,)1ыи изобрететшя является сокра- i;,iiiTc времеш-1 на диапюстирование; и н;,с зо11ку приборов,

На фиг, 7-13ображен олтико-меха- нический блок устройстваj на фиг, 2 раэр аз А -А на фиг, 1| на фиг, 3 - эл е иче ская схема и з мери тел ыю г о блока,

.Устройство содержит корпус . 1,, камеру для измеряемой жидкости со шту1);ерам1-т подвода 3 и отвода 4 кон- тролнруемой эмульсии, , ог рсЦ-шченную стекла. 5 и 6j камеру 7 со светочувствительным злемет-ггом 8 например с}:ото резистором; диафуагменный диск 95 установленньп- на оси 10; ис

точБИК 11 стабильного светового по™ , В камере 2 имеется грязеочие- титель 12 стекол, рукоятка 13 которого выведена через уплоч-негоге наружу,

Дч.-тсгфрагменный диск 9 имеет отверстие 14J предназначенное доя из™ мерект- Яз и две пары отверстий мень- тего ;щаметр а 15, 16 и 17 18 для контроля;,, С двух с сорон ггиска рас- гюложпкы д,иафрагменньте секторы 9 н

и 33, компараторы 34 н 35, узлы задания минимальной и максимальной кондентрации 36 и 37, транзисторы 38 и 39 и светодиоды 40 и 41, При этом оптико-механический блок снабжен двумя диафрагменными секторами, ус- тановленными шарьшрно на диафраг- менном диске с возможностью поворота относительно последнего,причем каждый из указанных секторов имеет два отверстия, межцентровые расстояния между которыми равны междентровому расстоянию между парами отверстий диафрагменного диска, а одно из отверстий в диафрагменнь х секторах имеет паз. 1 з.п., ф-лы, 3 ил.

O

5

0

.5

0

20. Каждый сектор имеет по два отверстия 21, 22 и 23j 24, Отверстия 2 и 22 имеют пазы 25 и 26, предназначенные для увеличения площади отверстий на величз-1ну, онределяемую до- пустимы1 1и отклонениями концентрации эмульсии, Междентровые расстояния отве эстий 21, 22 и 23, 24 в диафраг- метп-1ых секторах 19 и 20 соответствуют межцентровым расстоя шям отвер стий 17j 13 и 15, 16 в диафрагменном ддске 9,

Измерительньш блок содерлдат два стабилизированных источника 27 и 28 постоянного тока, ИСТОЧ1ШК 27 соединен с истощликом 11 света и светочувствительным элементом (фоторезистором) 8j который размещен в камере 7,

Фоторезистор 8 подсоединен з одно из плеч четырехплечевого измерительного моста.; содержащего подстро- ечные резисторы 29 и постоянный резистор 30, Выход моста соединен с гфгкроамперметром 31 имеющим шкалу с нулем посередине,, с дд одами 32 и 33, с инвертирующими входами компараторов 34 и 35, К неинвертирующему входу комтаратора 34 подсоединен узел 36 задания минимальной концентрации, к неинверткфующему входз компаратора 35 присоединен узел 37 задания максимальной концентрации. Выход компаратора 34 соединен с б аЗОЙ транзистора 38, э выход компаратора 35 - с базой транзистора 39.

Коллектор транзистора 38 соединен со светодиодом 40, а коллектор транзистора 39 соединен со светодио- дом А1. Вторые выводы светодиодов

40и 41 и узлы 36 и 37 задания концентрации соединены с плюсом источника 28 питания.

Оптические свойства водомасляных эмульсий одной и той же концентрации зависят от партии присадки, Поэтому перед работой устройства производят его тарировку на специально приготовленных (эталонных) эмульсиях, имеющих номинальную, максимальную и минимальную концентрацию присадки той же партии. При работе на новой партии присадки тарировку производят повторно.

Тарировку производят в следующей последовательности.

Поворотом диафрагменного диска 9 совмещают отверстие 14 с окном из- мерительной камеры 2.. Грязеочистите- лем 12 протирают стекла 5 и 6, через штуцер 3 заливают эмульсию с номинальным содержанием присадки. Включают источники 27 и 28 питания. Световой поток от источника 11 света проходит через отверстие 14, стекла 5 и 6. Проходя через эмульсию, он ослабляется и попадает в камеру 7 фотоприемника и на фоторезистор 8. Резисторами 29 выводят стрелку прибора 31 на ноль. Эмульсию сливают, прочищают стекла и запивают в камеру эмульсию минимальной концентрации

Изменяя сопротивление переменного резистора узла 36 задания минимальной концентрации, добиваются того, что светодиод 40 начинает светиться Медленно изменяют сопротивление резистора узла 36 до момента, когда . светодиод 40 перестает светиться. Сливают эмульсию с минимальной концентрацией, прочищают стекла и заливают в камеру эмульсию с максимальной концентрацией и изменением сопротивления переменного резистора узла 37 добиваются, чтобы светодиод

41светился, а затем плавным изменением сопротивления гасят светодиод. Сливают эмульсию и прочищают стекла 5 и 6. Проворачивают диафраг менньш диск 9 до совмещения отверстий 15 и 21 сектора 19 с окном камеры 2. Перемещая сектор 19 относительно диска 9 так диафрагмируют отверстия 15 и 16, что светодиод 41 пр нахождении отверстия 15 против окна камеры 7 светится, а при установке отверстия.16 он гаснет. Это получается потому, что за счет паза 25 отверстие 15 диафрагмируется меньше, чем отверстие 16. Точно также сектором 20 диафрагмируются отверстия 17 и 18 и при этом настройка производится по светодиоду 4, Положение секторов 19 и 20 фиксируется относительно диска 9 и служит для проверки (диагностирования) работы прибора перед н.ачалом его работы без ежесменного приготовления контрольных эмульсий.

Диагностирование производится установкой диска 19 в четыре фиксированные положения, при которых отверстия 15,16,17 и 18 совпадают с окном камеры 2. Этим достигается оперативный контроль правильности работы устройства и сокращения времени на его проверку.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении эмульсии через камеру 2 часть светового потока от источника 11 света поглощается эмульсией и величина прошедшего светового потока зависит от концентрации присадки в эмульсии. При отклонении содержания присадки от номинальной, на выходе моста появляется напряжение - положительное при уменьшении ;Концентрации и отрицательное при увеличении концентрации присадки. При этом стрелка микроамперметра отклоняется в ту или иную сторону. Положительное напряжение поступает на один из входов компаратора 34, на второй вход подано заданное напряжение из узла 36 задания предела отклонения концентрации.

При возрастании напряжения на выходе моста до заданного (концентрация присадки уменьшилась меньше допустимой) на выходе компаратора появляется сигнал, который через транзистор 38 включает светодиод 40, последний начинает светиться. Это является сигналом оператору по уменьшению подачи воды или увеличению подачи присадки.

При автоматизированной системе регулирования сигнал с выхода компа ратора подается в блок автоматичес-

кого регулирования. Если на выходе моста появляется отрицательное напряжение, то оно поступает на вход компаратора 35 и сравнивается с заданным напряжением - пределом отклонения концентрации от заданной. При достижении заданного напряжения отклонения (концентрация присадки увеличилась больше дойустимой) сра- батывает компаратор 35 и через транзистор 39 включает светодиод 41, последний начинает светиться.

Если во время проверки свечение светодиодов 40 и 41 будет не соответствовать требуемому, то узлами 36 и 37 подстраивают схему до работоспособного состояния.

Диагностирование основано на про- пускании через пустую камеру 2 светового потока, соответствующего определенной концентрации присадки в эмульсии: минимальной норме (оптическая плотность минимально допустимая и при этом напротив камеры 2 устанавливается отверстие дополнительного паза); ниже минимальной нормы (оптическая плотность ниже допустимой и при этом напротив камеры устанавливаются отверстия с пазом, который увеличивает световой поток на величину допуска на минимальную концентрацию); максимальной норме (оптическая плотность максимальная и при этом напротив калодой устанавливается второе отверстие с пазом), вьше максимальной нормы и при этом напротив цтвер :тия устанавливается второе отверстие без паза). Величина площади пазов соответствует допуску на отклонение процентного содержания присадки от максимального и минимального уровня, что соответственно уменьшается или увеличивается световой поток,

Формула изобретения

1 . Устройство контроля предельной концентрации.присадки в водомасля- ной эмульсии, содержащее источник света, соединенный с источником

питания, установленные по ходу излу- чеьшя камеру со штуцерами подвода и

отвода контролируемой эмульсии и ка

5

0

5

меру со светочувствительным элементом, а также измерительный блок, отличающееся тем, что, . с целью сокращения времени на диагностирование и настройку, между источником света и камерой со штуцера-, ми введен поворотный диафрагменный диск с одним основным и двумя дополнительными парами отверстий и двумя диафрагменными секторами, имеющими по два отверстия и установленными с возможностью поворота относительно диафрагменного диска, межцентровые расстояния отверстий в диафрагмен- ных секторах::равны межцентровым расстояниям парных отверстий в ди- афрагменном диске, одно из пары отверстий в-диафрагменных секторах имеет паз, а измерительный блок содержит измерительный мост, микроамперметр, два компаратора, два транзисторных ключа, два диода и два све- тодиода, узлы установки предельных концентраций, а также дополнительный источник питания, причем светочувствительный элемент включен в цепь измерительного моста, входы которого соединены с источником питания и источником света, а каждый выход которого соединен с микроамперметром, с инвертируемым входом соответствующего компаратора и с катодом соответствующего диода, аноды которых соединены с дополнительным

5 источником питания, к неинвертируемому входу каждого компаратора присоединены узль установки предельных концентрацийр соединенные с дополнительным источником питания, а выход каждого компаратора через транзисторный ключ и соответствующий светодиод соединен с одним из выходов дополнительного источника питания, другой выход которого соединен с транзисторными ключами непосредственно.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающе еся тем, что узлы установки предельных концентраций вы0 полнены в виде деиштелей напряжения на.постоянном и переменном резисторе, при этом выход переменного резистора подключен к неинвертируемому входу соответствующего компаратора.

0

0

5

w

If

n

.1

Изобретение относится к устройствам определения эксплуатационных свойств водомасляных эмульсий и предназначено для использования в угледобывающей промьппленности при получении рабочих жидкостей для гид- росистем механизированных крепей, Целью его является сокращение времени на диагностирование и настройку приборов. Устройство содержит оптико-механический блок и соединенный с ним измерительный электронный блок to vi ас Од со 9нг.5

2 7

б S

fpu,Z,2