Устройство для седиментационного анализа Советский патент 1990 года по МПК G01N15/04 

(21)/-5300955/2 -25

(22)31.08.87

(46) 07.05.90. Бюл. № 17

(71)Западно-Сибирский научно-исследовательский геологоразведочный нефтяной институт

(72)А.А. Болотов

(53)539.215.4(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 205356, кл. G 01 N 15/06, 1967.

Автооское свидетельство СССР № 1023229, кл. G 01 N 15/04, 1983.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕДИМЕНТАЦИОННО- ГО АНАЛИЗА

(57)Изобретение касается исследований дисперсных систем и может быть использовано в геологии, химии, строительстве и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности анализа. Устройство состоит из корпуса, в который заливается исследуемая с.успензия, а также излучателя и приемника упругих волн, выполненных в форме двух плоских полуконец из пьезокерамики продольных колебаний. К верхним торцовым поверхностям приемника и излучателя с помощью контактного слоя из сплава Вуда крепится звукопровод в форме полого усеченного конуса, внешняя поверхность которого составляет угол 45° с указанными поверхностями. Изолятор разделяет излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, а также прикрепленные к ним обе части звукопроводов. 1 ил.

I

Изобретение касается исследований дисперсных систем и может быть использовано в геологии, химии, строительстве и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности анализа. Устройство состоит из корпуса, в который заливается исследуемая суспензия, а также излучателя и приемника упругих волн, выполненных в форме двух плоских полуколец из пьезокерамики продольных колебаний. К верхним торцовым поверхностям приемника и излучателя с помощью контактного слоя из сплава Вуда крепится звукопровод в форме полого усеченного конуса, внешняя поверхность которого составляет угол 45° с указанными поверхностями. Изолятор разделяет излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, а также прикрепленные к ним обе части звукопроводов. 1 ил.

Изобретение относится к исследованию дисперсных систем и может быть использовано в геологии, химии, строительстве и других отраслях промышленности .

Целью изобретения является повышение точности анализа путем снижения погрешностей, связанных с концентрацией упругих волн.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство состоит из корпуса 1, в который заливается исследуемая суспензия 2, звукопровода 3 в форме полого усеченного конуса, внешняя поверхность которого составляет угол 45е с торцевыми поверхностями излучателя 4 и приемника 5 упругих волн, а внутренняя цилиндрическая поверхность с дном образует седиментацион- ную емкость. Излучатель и приемник упругих волн выполнены в форме двух плоских полуколец из пьезокерамики продольных колебаний, например ЦТС-19, и крепятся к звукопроводу посредством контактного слоя 6 из сплава Ву-- да. Изолятор 7 разделяет друг от друга излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, а также обе части звукопровода 3. Электронный измерительный блок подключается к устройству посредством разъемов 8. Он включает в себя генератор 9 синхроимпульсов, генератор 10 видеосигналов, усилитель 11 и индикатор 12, в качестве которого может служить осциллограф, например С 1-55, или потенциометр, например КСП-4.

сд

о

N9

00 СО

3

Устройство работает следующим образом.

Генератор синхроимпульсов 9 выдает сигнал на генератор 10 и одновременно запускает временную развертку осциллографа 12, Электрический сигнал с генератора 10 преобразуется пьезоизлучателем k в ультразвуковой сигнал, который распространяется в Звукопроводе 3 и поворачивается с Помощью внешней преломляющей грани Звукопроврда на 90° и направляется перпендикулярно направлению движения Мастиц дисперсной фазы. Пройдя контролируемую среду,, ультразвуковой луч достигает внешней преломляющей грани эвукопровода 3 отражаясь от которой, поворачивается на 90° в сторону приемника 5 упругих волн.

Совокупность ультразвуковых лучей с каждой единицы внутренней цилиндрической поверхности звукопрово- да, соединенного с излучателем, формирует во хвсем контролируемом объеме радиальное акустическое поле, амплитуда которого характеризует присутствие дисперсных частиц. Ультразвуковой сигнал приемником 5 упругих волн преобразуется в электрический импульс, который поступает на усилитель 11, где усиливается и детектируется. С усилителя 11 электрический импульс подается на индикатор-12 (осциллограф или пишущий потенциометр).

0

5

0

5

0

5

Увеличение концентрации частиц дисперсной фазы в любом элементе объема суспензии в контролируемом сечении, вызванное седиментацией частиц, приводит к росту поглощения ультразвука, обуславливает уменьшение амплитуды сигнала, величина которого фиксируется индикатором 12. Затем с помощью известных зависимостей производят расчет гранулометрического состава исследуемой дисперсной составляющей в суспензии. Формула изоб ретения

Устройство для седиментационного анализа, содержащее источник радиального акустического поля, приемник упругих волн и седиментационную емкость, отличающееся тем, что, с целью повышения точности анализа путем снижения погрешностей, связанных с концентрацией звуковой энергии на приемнике упругих волн, источник и приемник упругих волн выполнены в форме плоских полуколец из пьезоэлементов продольных колебаний и снабжены звукопроводом в форме полого усеченного конуса, с преломляющей внешней конусообразной поверхностью, которая расположена под углом 5 к торцовым поверхностям излучателя и приемника, а внутренняя цилиндрическая поверхность звукопровода образует боковые стенки седиментационной емкости.