Способ определения концентрации твердой фазы в угольной пульпе на выходе радиального сгустителя и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01N21/47 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение в угольной промышленности.

Цель изобретения - повышение точности при измерении значений концентрации твердой фазы в угольной пульпе, меньших 0,5%,

Способ определения концентрации твердой фазы в пульпе заключается в том, что- формируют основной слой пульпы фиксированной толщины, направляют на него основной световой поток, измеряют количество отраженного от пульпы света, затем формируют дополнительный слой пульпы с толщиной в 3-5 раз меньше толщины основного слоя, направляют на него дополнительный световой поток величиной в 8-12 раз меньшей величины основного светового потока и измеряют прошедший сквозь пульпу световой поток. Объемную концентрацию твердой фазы определяют пр формуле

К In , .

де

Р.

Ф - Р

Р, - Ф, пр

.величина светового потока, отраженного от дополнительного слоя; величина светового потока, прошедшего сквозь основной слой пульпы; . величина светового потока, падающего на основной слой; величина светового потока, падающего на дополнительный слой;

К - коэффициент пропорцйональ ности.

На чертеже изображена схема устройства, которое реализует данный способ.

Схема содержит осветитель 1, проточную измерительную кювету 2, выполненную в виде полой прямоугольной призмы, прозрачной для светового потока, между осветителем и кюветой расположена светоделительная пластина 3 и светоделительная пластина 4, у вершины двухгранного угла, образованного катетной и. гипотенузной гранями кюветы, расположен фотопоиемник 5, перед гипотенузной гранью -фотоприемник 6, фотоприемник 7 помещен перед светоделительной пластиной 4, электрическая часть устройства содержит первый 8, второй 9 и третий 10

0

5

0

5

0

35

40

усилители, первый 11 и второй 12 логарифмические преобразователи, схему 13 вычитания, схему 14 деления, схему 15 умножения и индикатор 16.

Устройство работает следующим образом.

Через измерительную кювету протекает исследуемая пульпа 17. Осветитель 1 излучает световой поток . Примерно 10% этого светового потока благодаря светоделительной пластине 4 направляется на фотоприемник -7.

Остальная часть световог о потока Ф попадает на светоделительную плас тину 3. Благодаря этой пластине формируются два световых потока и Р. Причем первый больше второго в 8- 12 раз.

Световой поток .Ф, направляется на пульпу, протекающую в кювете 2, примерно у центра гипотенузной грани кюветы. При этом часть света зеркально отражается от прозрачной грани кюветы (световой поток з) ДРУгая часть проходит сквозь прозрачную грань, падает на исследуемую пульпу и отражается от него (световой поток отр) Так как отражение от пульпы диффузное, то отраженный от пульпы свет попадает на фотоприемник 6. Фотоприемник 6 установлен таким образом относительно исходного луча и грани кюветы, что на него не попадает зеркальная составляющая Р .

Световой поток Ф направляется на пульпу, протекающую в кювете 2, у вершины двухранного угла, образованного его гипотенузной и катетной гранями. Прошедший сквозь пульпу свет ((р„. ) попадает на фотоприемник 5.

Фотоприемники 5-7 преобразуют световые потоки, попадающие на них в фототоки соответственно 1р. , Благодаря усилителям-преобразо45 SUnp - 8, ко50

55

вателям эти фототоки преобразуются в напряжения и„р , , U,, где напряжение на выходе усилителя торое прямо пропорционально прошедшему сквозь пульпу световому потоку; - напряжение на выходе усилителя 9 (оно прямо пропорционально световому потоку, отраженному от пульпы) ; и, - напряжение на выходе усилителя 10 (оно пропорционально исход ному световому потоку, излучаемому осветителем о

В результате преобразования сиги

пр

и

отр

и, блоками измери31318861

тельной cHCTeiifbi; логарифмических преобразователей 11 и 12, cxBMbt 13 вычитания, схемы 14 деления и схемы 15 умножения на выходе последней формируется напряжение, равное5

UoTf , из

In --и.

Напряжение U,5 пропорционально концентрации твердой фазы в пульпе.

Формула изобретения

1 .Способ определения концентрации твердой фазы в угольной пульпе на выходе радиального сгустителя, заключающийся в -том, что формируют основной слой пульпы фиксированной толщи2. Устройство для определения к центрадии твердой фазы в-угольной пульпе на выходе радиального сгуст теля, содержащее последовательно р положенные по оптической оси освет тель, первую светоделительную плас тину в одном плече которой распол жен первый фотоприемник, а в друго проточная светопроницаемая измерите ная кювета и два фотоприемника,приче выходы фотоприемников соединены с вх дами электрической схемы обработки с

ны, направляют на него основной све- 20 налов,формируемых фотоприемниками.

ТОБОЙ поток и измеряют отраженный от пульпы световой поток, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при измерении значений концентрации меньше 0,5%, формируют дополнительный слой пульпы с толщиной в 3-5 раз меньше, чем толщина основного слоя, направляют на него дополнительный световой поток величиной в 8-12 раз меньше величины основного светового потока и измеряют прошедший сквозь пульпу световой поток, при этом концентрацию твердой фазы определяют по формуле

25

30

отличающееся тем, что, целью повышения точности при измер нии значений концентрации меньше 0,5%, дополнительно введена На опти ческой оси между первой светоделите ной пластиной и проточной измерител ной кюветой, выполненной в виде пол прямоугольной призмы, вторая свето- делительная пластина с коэффициенто деления световых потоков в первом плече относительно второго 1/3-1/12 причем оптическая ось в первом плеч второй .светоделительной пластины пе пендикулярна катетной грани кюветы пересекает ее, при этом ось, на кот рой расположен второй фотоприемник, совпадает с ней, а оптическая ось в втором плече второго светоделителя расположена под острым углом по отношению к гипотенузной грани кюветы и пересекает ось, на которой расположен третий фотоприемник и которая перпендикулярна гипотенузной грани кюветы, в точке, совпадающей с цент ром гипотенузной грани кюветы.

С к In Р, Фпр

де С.

К 9

от г

объемная концентрация твердой фазы в пульпе; коэффициент пропорциональ- нЬсти;

величина светового потока, отраженного от основного слоя пульпы;

величина светового потог ка, прошедшего сквозь дополнительный слой пульпы; величина основного светового потока;

величина дополнительного

светового потока.

2. Устройство для определения кон-- центрадии твердой фазы в-угольной пульпе на выходе радиального сгусти- теля, содержащее последовательно расположенные по оптической оси осветитель, первую светоделительную пластину в одном плече которой расположен первый фотоприемник, а в другом - проточная светопроницаемая измерительная кювета и два фотоприемника,причем выходы фотоприемников соединены с входами электрической схемы обработки сигналов,формируемых фотоприемниками.

5

0

5

0

5

отличающееся тем, что, с целью повышения точности при измерении значений концентрации меньше 0,5%, дополнительно введена На оптической оси между первой светоделитель- ной пластиной и проточной измерительной кюветой, выполненной в виде полой . прямоугольной призмы, вторая свето- делительная пластина с коэффициентом деления световых потоков в первом плече относительно второго 1/3-1/12, причем оптическая ось в первом плече второй .светоделительной пластины перпендикулярна катетной грани кюветы и пересекает ее, при этом ось, на которой расположен второй фотоприемник, совпадает с ней, а оптическая ось во втором плече второго светоделителя расположена под острым углом по отношению к гипотенузной грани кюветы и пересекает ось, на которой расположен третий фотоприемник и которая перпендикулярна гипотенузной грани кюветы, в точке, совпадающей с центром гипотенузной грани кюветы.

nu:

w

15

16

.

. -r

У

10

еГП|

.

Г-Г- . -r-

Редактор С.Пекарь

Составитель Б.Зверев Техред В.Кадар

Заказ 2501/35 Тираж 776 . 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

Корректор В.Бутяга