Устройство для контроля дисперсных систем Советский патент 1991 года по МПК G01N29/02 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для непрерывного контроля концентрации дисперсной фазы в различных жидкодисперсных системах в энергетической, металлургической, химической и других,отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение точности измерения и снижение трудоемкости за счет удаления пузырьков нерастворенного газа из рабочей жидкости и создания необходимой концентрации загрязнений поступающей в измерительную камеру жидкости.

На чертеже представлена гидравлическая схема устройства.

Устройство содержит эталонную 1 и измерительную 2 камеры, снабженные излучающими 3 и 4 и приемными 5 и 6 преобразователями, измерительный блок 7, подключенный к датчикам, входной трубопровод 8с двухходовым краном 9 и выходной

трубопровод 10 с трехходовым краном 11 измерительной камеры 2, подключенные соответственно к трубопроводам 12 и 13, входной трубопровод 14 и выходной 15 с трехходовым краном 16 эталонной камеры 1, подключенной к замкнутому трубопроводу 17, включающему в себя разгрузочный трубопровод 18.

В замкнутом трубопроводе 17 установлен насос 19. фильтрующий элемент 20, гид- роциклон-газоотделитель 21 со сливным трубопроводом 22 и регуляторами 23 и 24 режима работы. На сливном трубопроводе 22 установлен дренажный элемент 25 для удаления свободного газа в атмосферу.

Перед входом в измерительную камеру 2 установлен гидроциклон 26 тонкой очистки с регуляторами 27 и 28 режима работы и сливным трубопроводом 29.

Двухходовой кран 30 подключает устройство к магистральному трубопроводу 31.

Обратные клапаны 32 и 33 предохраняют устройство от обратного потока жидкости. Перед насосом 19 установлена емкость 34.

Устройство работает следующим образом.

Эталонная 1, измерительная 2 камеры и вся гидравлическая система устройства заполняется жидкостью из магистрального трубопровода 31 через двухходовые 30 и 9 и трехходовые 16 и 11 краны.

Кран 16 устанавливается в положение Очистка жидкости эталонной камеры, включается насос 19 и загрязненная жидкость, находящаяся в емкости 34, замкнутом трубопроводе 17 и эталонной камере 1, проходя через трубопроводы 18, 14, 15 и 22 и обратный клапан 33, очищается с помощью фильтрующего элемента 20.

После очистки жидкости в эталонной камере краны 16, 11 и 9 устанавливаются в положение Очистка жидкости в измерительной камере и загрязненная жидкость в измерительной камере 2 и трубопроводах 8 и 10 очищается с помощью фильтрующего элемента 20 при включенном насосе 19.

При очистке эталонной 1 и измерительной 2 камер жидкость проходит через гидроцик- лон-газоотделитель, в котором происходит сепарация газовой фазы от жидкой. Жидкость через регулятор 24 режима работы, трубопровод 22 и дренажный элемент 25, с помощью которого удаляется в атмосферу свободный газ, возвращается в замкнутый трубопровод 17 и емкость 34. Дегазированная жидкость из гидроциклона-газоот- делителя 21 через регулятор 23 режима, трубопроводы 18 и 14 направляется в эталонную камеру 1 и через трубопровод 15 в замкнутый трубопровод 17 через обратный клапан 33 и в емкость 34. При заполнении дегазированной жидкостью измерительной камеры 2 жидкость через краны 11, 9 и 1 б по трубопроводам 18,10 и 8 также направляется в замкнутый трубопровод 17 через обратный клапан 33 и емкость 34.

После заполнения очищенной от загрязнения и дегазированной жидкостью эталонной 1 и измерительной 2 камер устройство, калибруется, на измерительном блоке 7 разность показаний сигналов с датчиков равна нулю.

После калибровки устройства эталонная жидкость с помощью насоса 19 циркулирует по замкнутому кольцу трубопроводов 17,18, 14, 15 и 22, кран 16 при этом установлен в положение Очистка эталонной камеры.

При измерении загрязненности кож ро- лируемого потока рабочая жидкость из магистрального трубопровода 31 через краны 30 и 9 поступает в гидроциклон 26 тонкой

очистки. Кран 30 установлен в положение Контроль, а кран 9 в положение Гидроциклон. В гидроциклоне 26 происходит сепарация газожидкостной фазы и концентрация (сгущение) загрязнений. Газожидкостная фаза через трубопровод 29 и регулятор 28 режима уходит на слив в магистральный трубопровод 31. Концентрат загрязнений с дегазированной жидкостью

через регулятор 27 режима работы направляется в измерительную камеру 2, а затем по трубопроводам 10 и 13 удаляется в слив Показания разности уровня сигналов приемных преобразователей 5 и 6 на измерительном блоке 7 характеризуют степень загрязненности контролируемой жидкости. Для измерения газовой фазы в контролируемой жидкости, она поступает из магистрального трубопровода 31 через кран 30,

трубопровод 12, кран 9, трубопровод 8, непосредственно в измерительную камеру 2 и по разности измерений с применением гидроциклона 26 тонкой очистки и без него определяется наличие пузырьков свободного газа в жидкости.

Использование устройства для контроля дисперсных систем позволит повысить точность контроля за счет удаления пузырь ков нерастворимого газа, присутствующего

в потоке рабочей жидкости в эталонной и измерительной камерах и концентрации (сгущения) загрязнений в потоке жидкости, поступающей на контроль в измерительную камеру, что дает возможность измерения

малых концентраций механических примесей.

Кроме того, точность контроля повысится за счет обеспечения возможности калибровки устройства на очищенной и дегэзованной жидкости, а также обеспечения стабильности работы насоса за счет установки емкости для питания насоса.

Формула изобретения Устройство для контроля дисперсных

систем, включающее эталонную и измерительную камеры с излучающими и приемными преобразователями, входной и выходной трубопроводы, подключенные к соответству- ющим трубопроводам эталонной и измерительной камер, замкнутый трубопровод, подключенный к эталонной камере, с уста- новыленными в нем насосом и фильтрующим элементом, и измерительный блок, соединенный с преобразователями, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и снижения трудоемкости контроля, оно снабжено гидроцикло- ном-газоотделителем и гидроциклоном тонкой очистки, вход гидроциклона-газоотделителя подключен к фильтрующему элементу, вход эталонной камеры через разгрузочный трубопровод соединен с одним из его выходов, второй его выход со сливным трубопроводом, вход и слив гидроциклона тонкой очистки соединены с магистральным трубопроводом, разгрузочный трубопровод соединен с входом измерительной камеры, выход измерительной камеры подсоединен

к магистральному трубопроводу через обратный клапан, на замкнутом трубопроводе эталонной камеры установлены последовательно обратный клапан, емкость для жидкости и дренажный элемент для удаления свободного газа в атмосферу, а на сливных и разгрузочных трубопроводах гидроциклонов установлены регуляторы режима работы.

10

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при контроле и исследовании концентрации твердой дисперсной фазы в различных жидкодисперсных системах. Целью изобретения является повышение точности измерения и снижение трудоемкости контроля за счет удаления пузырьков нерастворимого газа из рабочей жидкости и создания необходимой концентрации загрязнений поступающей в измерительную камеру жидкости. Устройство содержит эталонную и измерительную камеры, к которым для формирования эталонной жидкости и создания необходимой концентрации исследуемой дисперсной фазы подключены гидроциклон-газоотделитель и гидроциклон тонкой очистки. Сепарация газа из газожидкостной фазы и сгущение загрязнений дают возможность измерения малых концентраций механических примесей. 1 ил.

25