Устройство для измерения консистенции гидросмеси Советский патент 1987 года по МПК G01N15/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике,; предназначено для определения параметров загрязненных .жидкостей и может быть использовано в строительстве, горно-рудной и других отраслях промышленности.

Напряжение с первой и второй мостовых схем подается через трансформаторы 20 и 21 на переменные резисторы 22 и 23, предназначенные для из- с| мвнения величины выходного сигнала . по каждому каналу мостовых схем путем измерения коэффициента передачи от О до 1, Наряду с сигналами от измерительного и компенсационных преобродержащего переменные резисторы 24 и 25. Этот мост питается от того же источни са переменного напряжения.

Целью изобретения является повьшш- ние точности измерения за счет предотвращения заиления измерительного уча- 10 разователей в схему вводится сигнал стка трубопровода и влияния на проводи- от третьего моста переменного тока, мость дисперсной среды воздушных включений, а также за счет снижения емкостной составляющей измеряемого сигнала.

На фиг. 1 приведены сечения контро-|5 что и первые два через трансформатор лируемого участка трубопровода; на 26 и фазосдвигающую емкость 27, обес- фиг. 2 - принципиальная схема элект- печивающую сдвиг напряжения питания ронной части устройства, -моста на угол, близкий к 45°, что

Устройство содержит трубу Вентури соответствует сдвигу, вносимому транс- .с горловиной 1, в которой установлены 20 форматорами 20 и 21, Часть выходного измерительные злектроды 2 и 3, ком- напряжения моста, определяемая дели- пенсационные электроды 4 и 5 распо- телем на резисторах 28 и-29, выделя- ложены во входной части контролируе-- ется на резисторе 29 и су1 мируется МО го участка трубопровода, в выходной последовательно с сигналами, вьзделяю-- части которого установлены компенса- 25 щимися на резисторах 22 и 23, В элект- ционные злектроды 6-9 для компен- рическую цепь сумматора, собранного

на резисторах 22, 23 и 29, последовательно включен фазочувствительный демодулятор, работающий в ключевом ресации электрических свойств твердой дисперсной фазы гидросмеси. Электроды 10 и 11 предназначены для автоматического отключения измерительного 30 жиме. Демодулятор, выполненный, наприблока от источника переменного тока при аварийной и преднамеренной остановке устройства. Для исключения зл и- яний включений воздуха на процесс измерения электроды 3, 4, 5, 8, 9j I и 1 1 змонтировань в верхнюю часть трубы с боковым смещением относительно вертикальной оси сечения на рас- .стоянии 0,20-0,25 диаметра соответствующего участка трубы. Все электро- ды установлены изолированно от элементов корпуса 12 трубы Вентури и заподлицо с внутренней поверхностью. Сопротивления участков между электродами 2-3 и 4-5 включень в плечи первой мостовой схемы, а сопротивления участков между электродами 6-7 и 8-9 - в плечи второй мостовой схемы Противоположные, плечи первого и второго мостов выполнены на переменне)1Х резисторах 13 и 14, Напряжение на первую и вторую мостоную схемы поступает от источника переменного тока

НИИ по экспоненциальному закону, .при этом в нижней части трубы движутся

через добавочные резисторы 15 и 16 и контакт 17 реле 18 или выключатель 5 самые крупные частицы, а в верхней - 19, Сопротивление участка 10-11 мелкодисперсная фракция, растворенная соединяется последовательно с реле 18 и затем подключается к источнику переменного тока.

в воде. Вдоль верхней части трубы включения воздуха. Так как электроды 2 и 3 установлены в зоне.

Напряжение с первой и второй мостовых схем подается через трансформаторы 20 и 21 на переменные резисторы 22 и 23, предназначенные для из- мвнения величины выходного сигнала . по каждому каналу мостовых схем путем измерения коэффициента передачи от О до 1, Наряду с сигналами от измерительного и компенсационных преобразователей в схему вводится сигнал от третьего моста переменного тока,

родержащего переменные резисторы 24 и 25. Этот мост питается от того же источни са переменного напряжения.

разователей в схему вводится сигнал от третьего моста переменного тока,

мер, на полевом транзисторе 30, периодически запирается пульсирующим напряжением, поступаищим через диод 31 из цепи питания третьего моста.

Выходное пульсирующее напряжение сигнала на выходе демодулятора сглаживается фильтром, образованным внутренним сопротивлением демодулятора

источников сигнала и емкостью 32, постоянное напряжение которой подается на вход усилителя 33, а затем на регистратор 34,

Устройство работает следующим образом.

При транспортировании гидросмеси по наклонному или горизонтальному трубопроводу до контролируемого участка асимметричной трубы Вентури твердая дисперсная фаза под действием сил гравитации успевает распределиться по крупности в 1зертикальном сече4

НИИ по экспоненциальному закону, .при этом в нижней части трубы движутся

самые крупные частицы, а в верхней - мелкодисперсная фракция, растворенная

самые крупные частицы, а в верхней - мелкодисперсная фракция, растворенна

в воде. Вдоль верхней части трубы включения воздуха. Так как электроды 2 и 3 установлены в зоне.

свободной от воздуха, то обеспечивается контроль только твердой фазы в суммарном объеме гидросмеси в горловине 1. В зоне электродов 4-5 и 8-9 транспортируется гидросмесь с растворенными в ней примесями, характеризующими физико-химические свойства мелкодисперсной твердой фазы, Поскольку электроды 2, 3 и 4, 5

включены в противоположные плечи пер- JO ляет его емкостную составляющ то. Опевой мостовой схемы, то осуществляется непрерывная компенсация изменения электрических свойств жидкой фазы и частично твердой фазы гидросмеси. Более точная непрерывная компенсация электрических свойств твердой фазы осуществляется электродами 6-7 и 8-9. Так как электроды 6-7 и 8-9 включены ,в противоположные плечи второй мостовой схемы, то осуществляется непрерывная компенсация изменения электри-. ческих свойств твердой фазы гидросмеси

Перед измерением консистенции при включенном напряжении питания произ- 25 водится установка показывающего прибора 34 на ноль - сначала при транспортировании чистой воды, а затем гидросмеси. При транспортировании чистой

20

воды нуль шкалы показывающего прибора зо бопровод, в контролируемом участке 34 устанавливается сначала балансировкой третьей мостовой схемы пере-- менными резисторами 24 и 25 при фициенте передачи резисторов 22 и 23 равном нулю, затем балансируется пер- ,, переменного тока, общий выход кото- вая мостовая схема переменным резистором 13 при коэффициенте передачи ре- зистора 22, равном единице, а резистора 23 - нулЮо

При транспортировании гидросмеси Q вторая мостовая схема балансируется резистором 14 после заиления трубопровода грунтом при коэффициенте пере-, дачи резистора 22,, равном нулю, а резистора 23 - равном единице. 5

При измерении консистенции гидросмеси коэффициенты передачи резисторов 22 и 23 устанавливаются равными единице, а резисторов 24 и 25 - тому значению, которое они приняли при 50 балансировке третьего мос та.

С изменением консистенции гидросмеси сопротивление участка между электродами 2-3 изменяется, в резулькоторого установлены измерительные и компенсационные электроды, включенные в плечи первого и второго мостов, подключенных к генератору

рых подключен через усилитель к реги стратору, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности измерения за счет предотвращения заиления измерительного участка трубопровода и снижения абразивного износа, контролируемьш участок трубопровода выполнен Б виде асимметрично трубы Вентури с горловиной, в которо установлены измерительные электроды, компенсационные электроды установлен на участке трубопровода вне трубы Вентури.

2. Устройство по п. 1, отличающее ся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения влияния на проводимость дисперсной среды воздушных включений верхний измерительный электрод соетате чего первая мостовая схема деба- 55 тоит из двух секций, установленных

лансируется, на его выходе появляется зависимьш от величины изменения консистенции сигнал, вьщел яющийся на резисторе 22, который суммируется с

выходными сигналами первой и рторой мостовых схем, вьщеляющимися соответственно на резисторах 23 и 29.

Фильтр, образованный внутренним сопротивлением демодулятора на транзисторе 30, источников сигнала и емкостью 32, сглаживает пульсации од- нополупериодного выпрямленного напряжения суммарного сигнала и подав.

25

рационньк усилитель 33 подавляет переменную составляющую напряжения до уровня, не превьт1ающего несколько десятков милливольт, и подает си,гнал

f5 на прибор 34, отградуированный в единицах измерения консистенции. При прекращении гидротранспорта (опорожнение трубы Вентури) возрастает сопротивление участка 10-11 и реле 18,

20 дает сигнал на отключение контакта 17. Выключатель 19 предназначен для подачи напряжения питания на устройство в процессе его наладки в лабораторных условиях.

Фор. мула изобретения

1, Устройство для измерения консистенции гидросмеси, содержащее трубопровод, в контролируемом участке переменного тока, общий выход кото-

которого установлены измерительные и компенсационные электроды, включенные в плечи первого и второго мостов, подключенных к генератору

бопровод, в контролируемом участке переменного тока, общий выход кото-

рых подключен через усилитель к регистратору, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности измерения за счет предотвращения заиления измерительного участка трубопровода и снижения абразивного износа, контролируемьш участок трубопровода выполнен Б виде асимметричной трубы Вентури с горловиной, в которой установлены измерительные электроды, компенсационные электроды установлены на участке трубопровода вне трубы Вентури.

2. Устройство по п. 1, отличающее ся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения влияния на проводимость дисперсной среды воздушных включений, верхний измерительный электрод соесимметрично и со смещением относительно вертикальной оси трубопровода, а компенсационные электроды дисперсной среды также смещены относительно точки .пересечения вертикальной оси трубопровода с его стенкой.

3. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что5 с целью по- вьшения точности измерения за счет подавления емкостной составляющей измерительного сигнала, оно снабжено третьим мостом переменного тока, вход которого подключен к генератору переменного тока, от которого запитаны 10 первые два моста, через трансформатор и фазосдвигающую цепочку, а выход соединен через фазочувствительный де мо- дулятор, включенный в цепь сумматора и сглаживающего фильтра, к вяиду усилителя .

4. Устройство по п, 3, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет повьшения эффективности демодуляции, фазочувствительный демодулятор подключен через диодную цепочку к фазо- сдвигающей цепочке и трансформатору.

Jfff f/ffc/ yyoc/rrof 8ff3fft/x , 4,5

ffffj

V/

ff xaffffotj fjt/af/rfg/f Bo3ffy)(8.9 40,11

fff..2S)

. 1

rs

фия2

ВШдаПИ Заказ 2957/47Тираж 776

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для определения параметров загрязненных жидкостей. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет предотвращения заиления измерительного участка трубопровода, влияния на проводимость дисперсной среды воздушных включений и снижения емкостной составляющей измеряемого сигнала. Устройство для измерения концентрации гидрЪсмеси содержит трубопровод, контролируемьм участок которого выполнен в виде ассиметричной трубы Бентури с горловиной, в Которой установлены измерительные электроды, при этом верхний измерительный электрод состоит из двух секций, установленных симметрично и со смещением относительно вертикальной оси трубопровода. Компенсационные электроды установлены на участке трубопровода вне трубы Вентури и смещены относительно точки пересечения вертикальной оси трубопровода с его стенкой. Измерительный и компенсационный электроды включены в гшечи первого и второго мостов, подключенных к генератору переменного тока, общий выход которых подключен к регистратору. Вход третьего моста переменного тока также подключен к генератору переменного тока через трансформатор и фазосдвигающую цепочку, а выход соединен через фазочувствительный демодулятор, включенный в цепь сумматора и сглаживающего фильтра, с входом усилителя, при этом фазочувствительный демодулятор подключен через диодную цепочку к фазосдвигающей цепочке и трансформатору. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. S (Л 00 tsD со со to