Устройство для измерения дисперсности суспензий Советский патент 1982 года по МПК G01N15/06 

Изобретение относится преимущественно к лакокрасочной промышленности и касается устройств, с помощью которых определяют дисперсность (степень перетира) различных красок и паст.

Известны устройства для измерения дисперсности суспензий, состоящие из подложки, на которую наносится суспензия, скребка и отсчетной шкалы. В этих устройствах испытуемой суспензией заполняется клиновидная в сечении канавка в полированной плите.

Распределение суспензии по всей длине канавки осуществляют специальным скребком. При этом оценка дисперсности производится по глубине клина в месте, где наблюдаются выступающие агрегаты или штрихи.

Однако в этих устройствах испытания проводятся вручную и периодически недостаточно объективно и точно оценивается граница агрегатов или штрихов на клиновой канавке. Кроме того, невозможно применить устройство для автоматизации производственного процесса.

Особенность предложенного устройства состоит в том, что подложка выполнена в виде валика, непрерывно вращающегося с помощью двигателя. Такое выполнение

обеспечивает непрерывное измерение дисперсности суспензий.

Для очистки подложки от испытуемой суспензии устройство может быть снабжено очистителем, выполненным .в виде плотно прилегающей к подложке плоскопараллельной пластины из высокопрочного материала, например легированной стали. Для автоматизации измерения дисперсиости измеритель может быть связан обратной связью с регулятором, регулирующим зазор между скребком ц подложкой в зависимости от щероховатости слоя, характеризуемой величиной фототока, и снабженным указателем зазора, по которому определяется дисперсность.

Данное устройство может быть снабжено при отключенной обратной связи двумя преобразователями, выдающими выходные унифицированные сигналы, пропорциональные в первом - действительной дисперсности, определяемой величиной фототока, а во втором - заданной дисперсности, определяемой величиной зазора между скребком и подложкой.

Оценка дисперсности может производиться как визуально по толщине слоя краски, при котором начинают виднеться выступающие агрегаты, так и фотометрически с помощью фотометрического устройства, позволяющего получить объективные показания в виде электрического сигпала, пропорциональпого дисперсности или отклонению ее от заданной величииы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с условно расположенными в плоскости разреза скребком и очистителем, а также блочная схема вторичного прибора, работающего совместно с данным устройством; иа фиг. 2 - устройство при снятой со стакана крышке, вид сверху (разрез А-А на фиг. 1); на фиг. 3 - разрез Б-Б па фиг. 2.

К стальному корпусу 1 жестко прикреплен бронзовый подщипник скольжения 2, в котором вращается подложка, выполненная в виде валика 3 из высокопрочной легированной стали. Валик вращается от сипхроипого электродвигателя 4 через передачу 5.

Подложкой является торец валика 3, в котором в центре и по бокам сделаны отверстия для ирохождения суспеизии. Над подщипииком скольжения расположены нависающие края для предохранения от попадания на него суспеизии. Разравнивание суспензии на подложке и оценка щероховатости полученного слоя производятся в стакаие 6, который жестко соединен с корпусом 1 и закрывается сверху крыщкой 7. Нараллельно плоскости подложки установлен плоский пластинчатый скребок 8, например из рубина или корунда, разравнивающий слой суспензии. Скребок крепится к стакаиу 6 держателем 9.

Очищается подложка от испытаппой суспензии очистителем 10, выполненным также в виде пластины из высокопрочного материала, плотно прилегающей к подложке с помощью пружины 11. Очиститель крепится к стакану держателем 12. Суспензия подается на подложку по трубке 13, проходящей через боковую стенку стакана 6, а удаляется из стакана через трубку 14, закрепленную на корпусе 1.

Зазор а между скребком и подложкой устанавливается микрометрическим винтом 15 с щаровой опорой 16. При повороте стрелка-указатель 17 на отсчетной щкале 18 показывает величину этого зазора. Фотометрическая оценка щероховатости полученного слоя суспензии производится источником 19 плоскопараллельного света и приемником отраженного света - фотоэлементом 20, которые связаны с вторичным прибором 21. Прибор состоит из источника напряжения, стабилизатора, схемы измерения, усилителя и нуль-прибора.

Источник напряжения питает приводной электродвигатель, стабилизатор для источника света и схемы измерения п усилитель. Величина фототока, полученная с помощью фотоэлемента 20 в измерительной схеме, или часть этой величины фиксируется нульприбором. Электродвигатель 22 передачей

23 связан с микрометрическим винтом 15 и стрелкой-указателем 17.

Для дистапционного показания величины зазора а, характеризующего дисперсность суспензии, имеется преобразователь 24, который преобразует величипу зазора а в один из стандартных сигналов.

Работа устройства заключается в следу.ющем.

При замере дисперсности по визуальной оценке щероховатости слоя суспензии вторичный прибор 21, фотоэлемент 20 и детали

22,23 и 24 не используются. Суспепзия непрерывно подается по трубке 13 на валик

3, который вращается с постояппой скоростью от электродвигателя 4 через передачу 5. Скребком 8 суспензия разравнивается на подложке в слой, имеющий прямоугольное сечение. Слой суспензии постоянно освещается источником 19 света.

Шероховатость слоя, т. е. число и высота выступающих над слоем частиц пли агрегатов суспензии, определяется визуальпо через отверстие (прорезь) в стакане, которое размещено на месте фотоэлемента пли, при наличии последнего, рядом с ним. Стрелку-указатель 17 вручную поворачивают до такого положения, при котором щероховатость достигает величины (порядка 20 частиц на 1 см ). Величина зазора а в микронах, указанная на отсчетной щкале 18, и характеризует дисперсность суспензии. Суспензия с подложки непрерывно снимается очистителем 10 и через ее боковые

и центральные отверстия стекает в стакан. Удаляется суспепзия из стакана через трубку отвода 14.

Не вращая стрелку-указатель 17 и винт 15, наблюдают за щероховатостью в определенном диапазоне толщин слоя, т. е. при слое, имеющем клинообразное сечение. Для этого скребок устанавливают под наклоном к подложке, как показано на фиг. 3, и на нем или на дополнительной линейке делают

отметки разности расстояний точек скребка от подлол :ки. Смещающаяся граница начала выступа агрегатов или частиц суспензии дает величину дисперсности в некотором диапазоне.

Замеряют дисперсность по фотометрической оценке щероховатости слоя суспензии без элементов обратной связи, т. е. усилителя в приборе 21, двигателя 22, передачи

23.Источник 19 плоскопараллельного света, питающийся от стабилизатора для поддержания постоянства светового потока, устанавливают под определенным углом падения (80-90°) к поверхности подложки. Отражаемый световой поток от слоя суспепзии улавливается фотоэлементом 20, который включен в мостовую измерительную схему вторичного прибора 21. Значение фототока, т. е. величина щероховатости слоя, фиксируется нуль-прибором, установленным

персностн подают на подлол ку и вручную двигают стрелку-указатель 17, останавлнвая ее в таком положении, при котором величина фототока имеет определенное, соответствующее некоторой шероховатости, значение, при этом нуль-нрибор стоит на нуле. Величина зазора а, указанная на шкале 18 стрелкой-указателем 17, определяет дисперсность суспензии.

Для полного автоматического замера дисперсности вводят элементы обратной связи: усилитель, реверсивный электродвигатель 22 и передачу 23, которые автоматически иередвигают стрелку-указатель 17 в зависимости от шероховатости слоя. При этом сигнал со схемы измерения вводится в усилитель, который управляет реверсивным двигателем 22.

При дистанционной передаче показаний при автоматическом замере дисперсности используется преобразователь 24, который преобразовывает величину угла поворота стрелки-указателя 17, т. е. зазор а в один из стандартных сигналов.

Кроме того, на самопишущем нуль-приборе производят, при отсутствии обратной связи, регистрацию сигнала разбаланса, т. е. отклонения шероховатости слоя от заданной при установленном зазоре а. Этот прием используют при применении устройства в системе автоматического регулирования производственного процесса для поддержания заданной дисперсности продукта, куда вводится сигнал разбаланса.

Устройство может быть выполнено как в обычном, так и во взрывозащишенном исполнении, однако оно может служить одновременно как для производственных, так и для лабораторных целей.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения дисперсности суспензий, нреимушественно красок, содержащее подложку, на которую плоскопараллельным скребком наносится слой суспензии, осветитель слоя и фотодатчик отраженного от суспензии света с измерителем, отличающееся тем, что, с целью непрерывного измерения, нодлол ка выполнена в виде непрерывно вращающегося валика.

2.Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью очистки иодложки от испытанной суспензии, оно снабжено очистителем, выполненным в виде плотно прилегающей к подлол ке плоскопараллельной пластины из высокопрочного материала, например легированной стали.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью автоматизации измерения дисперсности, измеритель связан обратной связью с регулятором, регулирующим зазор между скребком и подложкой в зависимости от щероховатости слоя,характеризуемой величиной фототока, и снабженным указателем зазора, по которому определяется дисперсность.

4.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что, с целью использования его в системах автоматического регулирования, оно снабл ено ири отключённой обратной связи двумя преобразователями, выдающими выходные унифицированные сигналы, иропорциональные в первом - действительной дисперсности, определяемой величиной фототока, а во втором - заданной дисперсности, определяемой величиной зазора между скребком и подлол кой.

гггОГГ 789 / , ,,

j -- J urrtv/. и