УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТРУКТУРИРОВАННОСТИ САЖИ Советский патент 1968 года по МПК G01N27/90 

Изобретение предназначено для определения структурированности сажи, основанного на аэродинамическом сопротивлении между лопастями крыльчатки и исследуемой сажей, и может быть использовано на сажевых, шинных и других заводах резино-технической промышленности.

Известны устройства для определения структурированности сажи, основанные на принципе масляной адсорбции, которые дают большую погрешность в измерениях и требуют продолжительного времени для проведения анализа.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Предлагаемое устройство выполнено в виде цилиндрической аэродинамической камеры, в которой размещена крыльчатка. На валу крыльчатки укреплен диск с отверстиями. Под диском расположен магнит.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в разрезе.

Устройство содержит цилиндрическую аэродинамическую камеру 1, в которую помещается исследуемая сажа, крыльчатку 2, укрепленную на валу 3. Вал вращается в подшипниках качения 4, установленных в стакане 5. Вращение крыльчатки осуществляется электродвигателем 6, вал которого соединен с валом 3 при помощи муфты 7. Аэродинамическая камера 1 и стакан 5 крепятся к основанию 8, закрывающемуся кожухом 9. Основание 8 кронштейном 10 крепится к основанию 11. Электродвигатель 6 укреплен кронштейном 12 на основании 8. Для предотвращения попадания сажи в подшипники 4 предусмотрено сальниковое уплотнение 13. Тумблер 14 служит для включения электродвигателя. Датчик числа оборотов с частотным выходом состоит из диска 15 с отверстиями, насаженного на вал 3 и вращающегося под воздействием магнита 16, укрепленного на кронштейне 17. Съем аэродинамической камеры осуществляется при помощи откидной гайки 18 и откидного рычага 19.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемая навеска сажи помещается в аэродинамическую камеру, которая вставляется в корпус 20 и прижимается к основанию 8 при помощи откидного рычага 19.

При включении тумблера 14 начинают вращаться вал электродвигателя, скорость оборотов которого пропорциональна нагрузке на валу, диск 15 и крыльчатка 2.

В магните 16 наводятся вихревые токи от вращения диска 15, и создаваемый ими магнитный поток изменяет основной поток постоянного магнита с частотой, равной скорости вращения диска, умноженной на число отверстий диска, в результате чего в обмотке, укрепленной в магните, наводится э. д. с.

При вращении крыльчатки частицы сажи распределяются по всему объему аэродинамической камеры. Вследствие ударения частиц сажи о лопасти крыльчатки увеличивается нагрузка на электродвигатель, в результате чего число оборотов вала электродвигателя и диска падает. Следовательно, частота э. д. с., наведенной в обмотке магнита, уменьшается.

Для увеличения чувствительности и получения наибольшей разрешающей способности аэродинамическая камера выполняется цилиндрической с глухой нижней крышкой. Объем камеры должен быть таким, чтобы соотношение V:Р=36 см³/г, где V - объем камеры и Р - количество анализируемой сажи.

Крыльчатка 2 располагается на вертикальной оси аэродинамической камеры. Зазор между лопастями крыльчатки и внутренней стенкой аэродинамической камеры должен составлять 2-4 мм, а угол закрутки лопастей 30-35°. Крыльчатка имеет четыре лопасти, расположенные горизонтально под углом 90° одна к другой. Отношение длины крыла лопасти к его ширине составляет 4-1,53.

С целью увеличения воспроизводимости результатов измерения аэродинамическая камера и крыльчатка должны изготовляться из материалов с низкими адгезионными свойствами по отношению к саже.

Устройство для измерения структурированности сажи, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени на проведение анализа, увеличения чувствительности и уменьшения погрешности измерения, оно состоит из цилиндрической аэродинамической камеры, крыльчатки, размещенной внутри камеры, диска с отверстиями, укрепленного на валу крыльчатки, и магнита, расположенного под диском.