Седиментометр Советский патент 1991 года по МПК G01N15/04 

Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам для определения свойств дисперсных систем, и может быть использовано в горнодобывающей, строительной и других отраслях промыш- ленности, в частности для определения се- диментационной устойчивости дисперсных систем в динамических условиях.

Цель изобретения - повышение надежности и достоверности результата исследо- вания путем обеспечения отбора проб высококонцентрированных суспензий без нарушения создаваемого ротором перемещения среды в любой точке по высоте емкости.

На фиг. 1 приведен седиментометр, общий вид; на фиг. 2 - то же, вариант.

Седиментометр содержит герметизированную цилиндрическую емкость 1 с боковой частью 2 и донной частью в виде поршня 3, расположенный концентрично боковой части 2 ротор 4, привод 5 ротора 4, привод 5 жестко связан с основанием 6, поршень 3 закреплен на основании 6, а боковая часть 2 емкости 1 связана с основанием 6 с воз- можностью перемещения аксиально ротору 4 по направлению к поршню 3.

На основании 6 закреплена стойка 7 с кронштейном 8, параллельным основанию 6. так что емкость 1 расположена между кронштейном 8 и основанием б, а привод 5 ротора 4 закреплен на кронштейне 8.

На емкости 1 установлена крышка 9, которая телескопически соединена с ее боковой частью 2 по направляющей поверхно- сти 10 и закреплена на кронштейне 8.

В верхней зоне боковой части 2 емкости 1 расположен пробоотборник 11. Для перемещения боковой части 2 предусмотрен механизм перемещения. Механизм перемещения (фиг.2) боковой части 2 выполнен в виде направляющих 12 с винтовой поверхностью и муфты 13 включения с полумуфтами 14 и 15.

Полумуфта 14 установлена на выходном валу 16 привода 5 ротора 4 с возможностью осевого перемещения, например, посредством шпонки и паза, а полумуфта 15 размещена на валу 16 свободно, т.е. с возможностью относительного вращения.

Полумуфта 15 выполнена с боковой винтовой поверхностью, входящей в зацепление с винтовой поверхностью направляющих 12. При этом направляющие размещены в выполненных в кронштейне 8 пазах 17 с возможностью осевого перемещения, а боковая часть 2 емкости 1 закреплена на направляющих 12.

Основание 6 (фиг.1) выполнено в виде короба, механизм перемещения выполнен а

виде дополнительного привода 18, выходной вал 19 которого через червячные пары 20 связан с винтовыми стержнями 21.

Шестерни 22 червячных пар 20 запрессованы на концах стержней 21. Последние установлены на подшипниках 23 в коробе, а для устойчивости свободные концы стержней 21 установлены в подшипниках 24, связанных со стойкой 7.

Боковая часть 2 емкости 1 имеет резьбовые отверстия 25, с которыми взаимодействуют стержни 21.

Кроме того, в седиментометре предусмотрена шкала 26, указывающая величину перемещения боковой части 2, следовательно, точку по высоте емкости 1 для взятия пробы.

На кронштейне 8 установлен приемный сосуд 27 для пробы.

Емкость 1 охвачена терморубашкой 28.

Седиментометр работает следующим образом.

Емкость 1, точнее зазор между боковой частью 2, поршнем 3 и ротором 4 (зазор имеет расчетную величину), заполняют высококонцентрированной исследуемой суспензией.

Приводом 5 приводят во вращение с заданным числом оборотов ротор 4, осуществляя перемещение (чистый сдвиг) среды.

По истечении определенного времени, не прекращая вращения ротора 4, производят с определенной скоростью перемещение боковой части 2 емкости 1 аксиально ротору 4 по направлению к поршню 3. При этом боковую часть 2 перемещают по поверхности 10 крышки 9, постепенно открывая выход пробоотборника 11.

По одному варианту для перемещения боковой части 2 полумуфту 14 перемещают вдоль вала 16 до момента фрикционного сцепления с полумуфтой 15.

Вращаясь с валом 16, полумуфта 14 передает момент вращения на полумуфту 15, которая в результате винтового соединения с направляющими 12 и связи последних с пазами 17 кронштейна 8 вызывает осевое перемещение направляющих 12 с жестко соединенной с ними боковой части 2 емкости 1 относительно ротора 4 и поршня 3.

Перемещение боковой части 2 емкости 1 к поршю 3 определяется соответствующим направлением винтового соединения полумуфты 15с направляющими 12. .

При перемещении боковой части 2 относительно вращающегося ротора 4 и относительно поршня 3 зазор между боковой частью ротора 4. как и между торцами ротора 4 - поршня 3, остается постоянным.

По другому варианту перемещение боковой части 2 при вращающемся роторе обеспечивают следующим образом.

Дополнительным приводом 18 через выходной вал 19 вращают червячные пары 20 с шестернями 22, следовательно, вращают стержни 21, но поскольку стержни закреплены в подшипниках 23 и 24, то их вращение вызывает перемещение боковой части 2, связанной со стержнями 21 посред- ством винтового соединения. Направление перемещения боковой части 2 к поршню 3 определяет направление резьбового соеди- м«чий отверстий 25 боковой «з:г- се стержнями 21.

По достижении определенного уровня взятия пробы по шкале 26 прекращают перемещение боковой части 2.

По одному варианту останов производят разъединением полумуфт 14 и 16.

По другому варианту отключают привод 18, прекращая вращение червячных пар 20 и стержней 21. т.е. перемещение боковой части 2.

Пробу берут через открытый в результа- те перемещения боковой части 2 относительно крышки 9 выход в пробоотборнике 11 в приемный сосуд 27.

Седиментометр позволяет с высокой надежностью и достоверностью (с задан- ной точностью) производить послойный анализ распределения твердой фазы по высоте емкости дисперсной системы, которая подвергнута чистому однородному сдвигу с заданной скоростью в расчетное время, мо- делурия тем самым течение суспензии по трубопроводу.

Формула изобретения 1. Седиментометр, содержащий цилин- дрическую емкость с боковой и донной час тями, пробоотборник, расположенный в верхней зоне боковой части, ротор, установленный внутри емкости коаксиально ей, привод ротора, отличающийся тем,

что, с целью повышения надежности и достоверности результата исследования путем обеспечения отбора проб высококонцентрированных суспензий без нарушения создаваемого ротором перемещения среды в любой точке по высоте емкости, он снабжен основанием, донная часть выполнена в виде поршня, поршень закреплен на основании, привод ротора жестко связан с основанием, а боковая часть емкости снабжена механизмом аксиального ротору перемещения.

2.Седйментометр по п. 1, о т л и ч 2 «о- щ и и г я тем, -.то с снаохче стсйхлй с

fc-jCHUire HUM, KpUU:. ч. t... «,,-vAC, - . JS3

закреплена на основании. крыи.ч вкраплена на кронштейне, емкость расположен между основанием и кронштейном, боковая часть емкости телескопически соединена с крышкой, а привод ротора закреплен на кронштейне.

3.Седиментометр по п. 1. о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что механизм перемещения боковой части емкости выполнен в виде направляющих с винтовой поверхностью и связанной с валом привода ротора муфты включения, одна из полумуфт которой выполнена с винтовой поверхностью, входящей в зацепление с винтовой поверхностью направляющих, боковая часть емкости закреплена на направляющих, а последние установлены в кронштейне с возможностью осевого перемещения.

4.Седиментометр по пп.1 и 2, о т л и- чающийся тем. что основание выполнено в виде короба, механизм перемещения выполнен в виде дополнительного привода и стержней с винтовой поверхностью, дополнительный привод установлен в коробе, стержни установлены вертикально в коробе с возможностью вращения и соединены с валом дополнительного привода, а боковая часть емкости выполнена с возможностью зацепления с винтовой поверхностью стержней.

и

8

Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам для определения свойств дисперсных систем, и может быть использовано в разных отраслях промышленности для определения седимента- ционной устойчивости дисперсных систем в динамических условиях. Цель изобретения - повышение надежности работы и точности измерений путем обеспечения отбора проб высококонцентрированных суспензий без нарушения создаваемого ротором чистого сдвига в любой точке по высоте емкости. В емкости (Е) 1 боковая часть (БЧ) 2 подвижна относительно донной части, выполненной в виде поршня (П) 3. В Е 1 с зазором относительно БЧ 2 и П 3 установлен ротор 4. П 3 жестко соединен с основанием 6, а БЧ 2 соединена с основанием 6 посредством механизма перемещения, различного по конструкции. На БЧ 2 установлен пробоотборник 11. Выходное отверстие открывается по мере перемещения БЧ 2. Перемещение БЧ 2 осуществляют в направлении к П 3 аксиально ротору 4, при этом через пробоотборник 11 вытекает соответствующая порция суспензии. Пластина под действием пружины поджимается к ротору 4. снимая с него налипшую суспензию. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. Шиг1

Фш.2