Устройство для определения среднего размера токопроводящих дисперсных материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к исследованию физических свойств веществ и может быть использовано для определения степени дисперсности измельченных материалов в электродном прр- изводстве.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик устройства для определения среднего размера Токопроводящих дисперсных материалов,

На фиг о 1 изображена функциональная схема устройства для определения степени дисперсности сортовых фракций прокаленных коксов; на фиг. 2 - нижняя часть корпуса устройства, поперечный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Устройство содержит из меритель- ную ячейку 1 из диэлектрического материала, помещенную в корпус 2, выполненный из металла и имеющий два сквозных отверстия 3. Внутри измерительной ячейки 1 размещен электрод 4 емкостного датчика, выполненный в виде кольца, расположенного соосно с измерительной ячейкой 1 и соединенного с первьгм входом измерительной схемы 5, второй вход которой электрически соединен через корпус 2 с контролируемым материалом 6. Толщина стенки измерительной ячейки 10 мм, а толщина части стенки измерительной ячейки 1 между электродом и контролируемым материалом 0,5 мм. Третий разрешающий вход измерительной схемы 5 соединен с датчиком 7 уровня, расположенным над измерительной ячейкой 1, а четвертый разрешающий вход - с датчиком 8 струи материала, расположенным под выход7 ным отверстием 9 воронки 10.

Измерительная 5 имеет на входе два согласующих элемента 1I и 12 и состоит из измерительного моста 13 переменного тока с питающим генератором 14, дифференциального усилителя 15, детектора 16, схемы И 17, интегрирующего устройства 18 и преобразователя 19 напряжение-ток. Выход измерительной схемы 5 соединен с вторичным регистрирующим и показьюающим прибором 20.

Датчик 8 струи материала соединен также с преобразователем 21 переменного тока в постоянный, выход которого соединен с входом элемента НЕ 22. Выход элемента НЕ 22 соединенГ С входом элемента И 23, выход которого соединен с входом элемента ЗАДЕРЖКА 24, выходом соединенного С элементом ПАМЯТЬ 25. К выходу элемента ПАМЯТЬ 25 через усилитель 26 подключена схема.питания исполнительного механизма 27о Датчик 7 уровня через согласующий элемент 11 соединен также с вторым входом элемента И 23 и через второй элемент НЕ 28 с входом элемента И 29, второй вход которого через элемент ЗАДЕРЖКИ 30 соединен с преобразователем 21, а

выход соединен с входом Сброс элемента .ПАМЯТЬ 25. К выходу элемента ЗАДЕРЖКА 24 подключен счетчик 31°.

Воронка 10 состоит из двух полу- конусо& 32 и 33, установленных соответственно на горизонтальных осях 34 и 35, прикрепленных при помощи крепежной шайбы 36 к корпусу 2. К полуконусу 32 прикреплены направляю- ощие 37, сочлененные с цилиндрическими штифтами 38 полуконуса 33, и рычаг 39, связанный шарнирно чере.з тягу 40 с подвижной частью исполнительного механизма 27, прикрепленного ири помощи крепежного хомута 41 к

корпусу 2 устройства. Внутри воронки 10, состоящей из полуконусов 32 и 33, соосно ей расположена воронка 42.

. Устройство встроено байпасно в

наклонный технологический трубопровод.

Устройство работает следующим образом.

В момент прохождения материала

через измерительную ячейку 1 на выходе датчика 8 появляется сигнал, поступаюгций через согласующий элемент 12 на вход схемы И 17. До тех пор, пока контролируемый материал не достигнет датчика 7 уровня, последний не вьщает сигнал на второй вход схемы И 17 и сигнал на выходе измерительной схем.ы 5 отсутствует, т.во равен О.

При достижении контролируемым материалом чувствительного элемента датчика 7 уровня с последнего поступает сигнал на второй вход схемы И 17 в измерительной схеме 5. И только

при наличии сигналов на обоих разрешающих входах схемы И 17 пропуск.ает сигнал детектора на интегрирующее устройство 18. Если сигнал от датчи- , ка 7 уровня поступает на вход схемы

70

И 17, а сигнал от датчика 8 струи материала отсутствует, сигнал измерения с электрода 4 не поступает на интегрирующее устройство, поскольку

схема И 17 совпадения блокирует прохождение сигнала Поскольку сигнал от датчика 8 струи материала отсутствует, сигнал с преобразователя 21 переменного тока в постоянный на элемент НЕ 22 не поступает, на выходе элементй НЕ 22 появляется сигнал, поступающий на первый вход первого элемента И 23, на второй вход которого приходит сигнал с датчика 7 уров- 15

НЯо

Так как на обоих входах элемента И 23 имеются сигналы, на выходе его появляется сигнал, который через элемент ЗАДЕРЖКА 24, срабатывающий че- 20 рез 3-5 с после появления сигнала на его. входе, поступает на вход элемента ПАМЯТЬ 25, с выхода которого сигнал через усилитель 26 подает питание на исполнительный механизм 27, Сердечник электромагнита, соединенный через тягу 40 с рычагом 39, начинает втягиваться, рычаг 39 поворачивает полуконус 32, с KOTOpbiM он соединен, вокруг горизонтальной оси 34, вместе с полуконусом 32 поворачиваются и соединенные с ним направляющие 37 о Сочлененные с направляющими 37 цилиндрические штифты 38 пбвои выходное отверстие воронки 10 возвращаются в первоначальное положение.

, Поскольку площадь выходного отверстия принимает исходное значение высота столба материала в измеритель ной ячейке 1 достигает требуемого для нормальной работы устройства значения, т.е. материал достигает .датчика 7 уровня Сигнал от датчика 7 уровня, проходящий через элемент НЕ 28, на первом входе элемента И 29 исчезает, а следовательно, исчеза ет и на рходе Сброс элемента ПАМЯТЬ 25. Схема управления испол нительным механизмом 27 возвращается в исходное состояние„ Сигнал с элект рода 4 проходит на измерительную схему 5. Устройство работает в измерительном режимео

25

30

ч ормуЛа изобретения

1 о Устройство для определения среднего размера токопроводящкх дисперсных материалов, содержашее измерительную ячейку из диэлектрического материала,, выполненную со скво ным каналом, диаметр которого не менее чем на порядок превьшает средний размер измеряемых частиц и в котором размещены два кольцевых электрода.

рачивают полуконус 33 вокруг горизон з5 Разделенных диэлектрически слоем и

соединенных соответственно с первым

тальной оси 35 в сторону, противоположную повороту полуконуса 32.

В результате поворотов полукону- сой 32 и 33 воронка 10 раскрьшается, пЛощадь выходного отверстия значительно увеличивается и застрявший /матег иал вьтадает из устройства.

40

и вторым входами измерительной схемы, и датчик уровня, установленный над измерительной ячейкой и соединен ный с третьим входом измерительной схемы, отличающее еся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, в него вззе- дены датчик струи материала, выход которого соедш.ен с четвертым входом измерительной схемы из цепочки последовательно соедютенных ме}кду собой прео.бразователя переменного тшса в постоянный, первого элемента ME, первого элемента И, первого элемента ЗАДЕРЖКА, элемента ПАМЯТЬ, усилителя и исполнительного механизма, второй элемент И выходом- соединен с вторым входом элемента ПАМЯТЬ, первьи вход второго элемента И соединен с выходом второго элемента НЕ, а второй вход - с выходом второго элемента ЗАДЕРЖКА, второй вход первого эле.мен та И соединен через согласующий эле50

Когда материал 6 начинает проходить через измерительную ячейку 1 дс устройства, сигнал от датчика 8 струи материала через преобразователь 21 переменного тока в постоянный и второй элемент ЗАДЕРЖКА 30 поступает на второй вход элемента И 29. Как только сигнал с датчика 7 уровня исчезает, на выходе второго элемента Е 28.появляется сигнал, который через элемент И 29 сбрасьшает элемент ПАМЯТЬ 25 в исходное состояние. Сигнал на выходе элемента ПАМЯТЬ 25 исчезает, питание исполнительного механизма 27 отключается, рычаг 39, полуконусы 32 и 33, а следовательно.

55

70

15

20427240 -

и выходное отверстие воронки 10 возвращаются в первоначальное положение.

, Поскольку площадь выходного отверстия принимает исходное значение, высота столба материала в измерительной ячейке 1 достигает требуемого для нормальной работы устройства значения, т.е. материал достигает .датчика 7 уровня Сигнал от датчика 7 уровня, проходящий через элемент НЕ 28, на первом входе элемента И 29 исчезает, а следовательно, исчезает и на рходе Сброс элемента ПАМЯТЬ 25. Схема управления исполнительным механизмом 27 возвращается в исходное состояние„ Сигнал с электрода 4 проходит на измерительную схему 5. Устройство работает в измерительном режимео

ч ормуЛа изобретения

1 о Устройство для определения среднего размера токопроводящкх дисперсных материалов, содержашее измерительную ячейку из диэлектрического материала,, выполненную со сквозным каналом, диаметр которого не менее чем на порядок превьшает средний размер измеряемых частиц и в котором размещены два кольцевых электрода.

0

0

с

5

и вторым входами измерительной схемы, и датчик уровня, установленный над измерительной ячейкой и соединенный с третьим входом измерительной схемы, отличающее еся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, в него вззе- дены датчик струи материала, выход которого соедш.ен с четвертым входом измерительной схемы из цепочки последовательно соедютенных ме}кду собой прео.бразователя переменного тшса в постоянный, первого элемента ME, первого элемента И, первого элемента ЗАДЕРЖКА, элемента ПАМЯТЬ, усилителя и исполнительного механизма, второй элемент И выходом- соединен с вторым входом элемента ПАМЯТЬ, первьи вход второго элемента И соединен с выходом второго элемента НЕ, а второй вход - с выходом второго элемента ЗАДЕРЖКА, второй вход первого эле.мен- та И соединен через согласующий элемент с датчиком уровня и входом второго элемента НЕ, а вход второго элемента ЗАДЕРЖКА - с выходом преобразователя переменного тока в постоянный при этом нижняя часть измерительной ячейки выполнена в виде воронки с возможностью изменения площади его выходного сечения.

2. Устройство поп,1,отлича- ю щ е е с я тем, что«воронка состоит из двух полуконусов, установленных на горизонтальных осях, соединенных своими концами с измерительной ячейкой, причем один из лолуконусов соединен через рычаг и тягу с исполни- тельньгм механизмом.

Изобретение относится к исследованию физических свойств веществ, предназначено для определения степени дисперсности измельченных материалов, и может быть использовано в электронном производстве. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик. Изобретение позволяет обеспечить бесперебойную работу датчика, исключить моменты недостоверного контроля гранулометрического состава материала, что повысит качество углеграфитовых изделий за счет повьшения стабильности суммарной поверхности углеграфитовой шихты, поступающей в смесильные аппараты. Устройство встраивается байпасно в технологический трубопровод и содержит измерительную ячейку из диэлектр гчес- кого материала, электроды емкостного датчика, измерительную схему, датчик струи материала, установленный на выходе измерительной ячейки, датчик уровня-j соединенный с измерительной схемой, и логическую схему распознавания ситуаций состояния датчика и выработки управляющих воздействий. Нижняя часть корпуса ячейки выполнена в виде воронки, имеющей возможность изменять площадь выходного отверстия в виде двух полуконусов, установленных на осях. При наличии трех сигналов - с датчика уровня, электродов ячейки и датчика струи - производится измерение параметра измерительной схемой. При отсутствии сигнала с датчика струи логическая схема блокирует прохождение сигнала измерения на показывающий прибор и обеспечивает формирование управляющего воздействия для устранения забивки датчика раскрытие конуса)„ После очистки датчика измерение возобновляется. Дополнительное подклю- чение к схеме логических элементов счетчика позволяет учитывать состояние забивки датчика и по анализу поступа ощей в счетчик реформации судить о причинах забивки и своевременно устанавливать факт порьюа сети рассевного оборудования. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. ю 41 bo 4

Фиг.1

J8

фуг. 2

38

frtn

/

;

27

fiO

35

A- A

3