Способ кондуктометрического анализа псевдоожиженного слоя дисперсного электропроводящего материала Советский патент 1989 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к физическим способам исследования материалов, в частности к кондуктометрии, и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленностио

Целью изобретения является повышение точности при определении фазовых характеристик частиц виброожиженного слоя

На фиг. 1 изображены кривые, поясняющие способ; на фиг. 2 - блок-схема устройства, реализующего способ.

Способ реализуется следующим образом.

Исследуемый материал помещают в реакционную камеру, к которой подсоединен вибратор, и подвергают вибрации. При постоянной величине напряженности электрического поля кондукто- метрического датчика пропускают ток. Кондуктометрическим датчиком измеряют динамическую величину электропроводности эе(Ј0. Одновременно регистрируют характеристику перемещения рабочего органа вибратора (см фиг. 1)°

В верхней части графика на фиг, 1 представлена кривая тока, пропорционального величине электропроводности, с точностью до постоянного коэффициента I (Т) - эе(С ); в нижней части - характеристика перемещения рабочего органа вибратора S(C). По графику определяют следующие фазовые характеристики: длительность фазы скольжения t0 tu; длительность фазы полета t n t -г и 5 ф.повьш угол 2(Х„-СЦ)/Т, фазовый угол падения

Ј

СО 00 ОЭ

to

Z1i Xn/T (tu - длительность импульса тока, t - период колебаний пульсаций тока Т - период колебаний рабочего органа вибропривода1, Х„- смещение переднего фронта импульса тока от переднего фронта колебания рабочего органа вибратора)

Периодическое колебание рабочего органа вибратора и жестко соединен- ной с ним реакционной камеры с исследуемым материалом вызывает колебательное движение частиц слоя, сопровождающееся периодическим движением частиц вместе с днищем реакционной камеры (фазы скольжения) и их подбрасыванием (фазы полета)о При этом периодически изменяется электрическое сопротивление частиц слоя. При постоянной величине напряженности электрического поля, отсутствии ее .пульсаций, при обеспечении только кон тактного механизма электропроводности пульсации электрического тока (сопротивления) довольно полно характе- ризутот колебание частиц слоя. Подбрасывание частиц сопровождается разрывом токопроводящих цепочек, образованных частицами, и отсутствием р измерительной цепи тока. При падении частиц токопроводящая цепочка восстанавливается, восстанавливается электрический контакт, следствием чего является возникновение.в цепи электрического тока. Измерение периода ко- лебаний пульсации импульсов тока, длительности импульсов тока позволяет определять длительность фазы скольжения, характеризуемой наличием контакта частиц и тока в цепи tu tl) , длительность фазы полета, характеризуемой отсутствием электрического контакта между частицами, отсутствием тока . При одновременной регистрации колебаний рабочего органа вибратора и пульсаций тока по их смещению определяют фазовые углы. ФаЭо- вый угол падения характеризуется моментом возникновения электрического контакта, скачком тока в цепи, опре- деляется по формуле

% 21ГХП/Т,

Хп - смещение переднего фронта импульса тока по отношению к переднему фронту колебаний рабочего органа вибратора.

г 0 5 Q

5

Фазовьй угол отрыва характерузется нарушением электрического контакта, падением величины тока до 0, определяется по формуле

% 21T(Xn-tu)/T

Устройство реализующее способ, содержит реакционную камеру 1, кон- дуктометрический датчик 2, вибратор 3, источник 4 стабилизированного напряжения, измерительное сопротивление 5, многоканальный регистратор 6.

Для обеспечения высокой точности измерения фазовых характеристик виб- роожиженного слоя требуемую величину напряженности электрического поля выбирают в диапазоне, соответствующем линейности вольт-амперных характеристик.

Пример. Измерение фазовых характеристик графита.

Исследовали фазовые характеристики виброожиженного слоя высотой Н0 40 мм частиц графита размером du 1-2 мм в реакционной камере 1 с площадью сечения S 45 см2. Колебания частиц регистрировали путем измерения электропроводности слоя, для чего в стенках реакционной камеры 1 были вмонтированы напротив друг друга медные электроды 2d9 3 мм, К электродам подводили постоянное стабилизированное напряжение Uп 3 В, пульсации электропроводности (пульсации тока) снимали с добавочного сопротивления 5, включенного последовательно с датчиком 2 реализации тока t и перемещения вибратора регистрировали самописцем. Для частот вибрации 20 и 50 Гц были получены следующие значения углов и погрешности 8 45,5°; (Р„ 301,4, 8 5%; Ц0 82,1е , tfn 272,3, 8 7%, при трудоемкости 2,4 чел.ч. Формула изобретения

Способ кондуктометрического анализа псевдоожиженного слоя дисперсного электропроводящего материала, заключающийся в том, что исследуемый материал подвергают вибрации и измеряют одновременно величину электропроводности кондуктометрическим датчиком, отличающийся, тем, что, с целью повышения точности при определении фазовых характеристик виброожиженного слоя частиц, дополнительно регистрируют характеристику перемещения рабочего органа вибратора, а через емкостный датчик пропускают ток при постоянной величине напряженности электрического поля, измеряют фазовые соотношения между реализацией тока и реализацией перемещения рабочего органа вибратора и с учетом полученных величин определяют фазовые характеристики слоя частиц.

Изобретение относится к физическим способам исследования материалов, а именно к кондуктометрии, и может быть использовано в металлургической, химической и др. отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности при определении фазовых характеристик частиц в виброжидком слое. Для этого исследуемое вещество вибрируют с задаваемой частотой, регистрируя ток и характеристику перемещения рабочего органа вибратора. По совместным реализациям определяют временные соотношения и рассчитывают фазовые характеристики частиц. 2 ил.

Фиг.1

Фиг.2.