Устройство для измерения концентрации, расхода и скорости измельченных твердых материалов в потоках аэрозолей Советский патент 1974 года по МПК G01N27/00 

1

Изобретение относится к области автоматического контроля технологических процессов металлургической, химической, энергетической, пищевой и других отраслей промышленности. Оно может быть использовано для контроля работы линий пневмотранспорта сыпучих материалов, смесительных аппаратов, линий самотечной подачи продуктов и т. д.

Известно устройство для автоматического контроля наличия и движения сыпучего материала в закрытых трубопроводах, содержащее конденсаторный датчик, генератор и усилитель высокой частоты, детекторы полного высокочастотного сигнала, блок корреляции.

Основным недостатком известного устройства является отсутствие учета скорости движения, что дает возможность использовать его лишь в качестве индикатора потока и делает невозможным применение устройства в качестве расходомера и измерителя скорости. Измерение количества движущегося материала при помощи указанного устройства без учета его скорости возможно при стабильности коэффициента модуляции потока, что ограничивает его применение для ряда промышленных потоков.

Для одновременного измерения концентрации, расхода и скорости измельченных твердых материалов в потоках аэрозолей предлагается снабжать устройство вторым конденсаторным датчиком, установленным на расстоянии от первого датчика в разрывах технологической линии, двумя цепями для выделения сдвинутых во времени низкочастотных составляющих на выходе детекторов, включенных на вход блока корреляции, множительным блоком, вход которого связан с выходами блока корреляции и одного из детекторов полного сигнала.

На чертеже показана схема описываемого устройства.

Конденсаторный датчик 1 устанавливают в разрыве линии транспорта 2 измельченного твердого диэлектрического материала. Второй

конденсаторный датчик 3 помещают на определенном расстоянии от первого за ним по направлению потока. Пластины датчиков расположены в экранах 4. Датчики 1 и 3 включены в измерительные каналы концентратомеров, содержащих измерительные цепи 5, выходы которых соединены с входом усилителей 6 напряжения высокой частоты. К. выходам усилителей 6 подключены детекторы 7. Цепи для выделения низкочастотных составляющих выходных сигналов концентратомеров, например, емкости 8, соединенные с выходами детекторов, связаны с входом блока 9 корреляции сдвинутых по времени низкочастотных сигналов. На выход детектора 7 в измерительном канале концентратомера, соединенного с датчиком I, включен блок 10 измерения концентрации (преобразования и регистрации сигнала, пропорционального концентрации). Выходы блоков 10 и 9 подключены на вход множительного устройства 11.

Устройство работает следующим образом.

Любой поток измельченного материала характеризуется наличием колебаний по плотности (концентрации). Емкость датчиков в процессе движения материала нзмепяется по закону изменения концентрации твердого компонента. Эти изменения обусловливаются работой питателей, линии пневмотранспорта, особенностями нылепроводов, транспортируемых материалов и т. д. В общем случае может иметь место случайное распределение концентрации вдоль трубонровода в каждый момент времени. Сравнение сигналов датчиков 1 и 3 дает возможность определить время прохождения профиля распределения концентраций. Преобразование емкостей датчиков 1 и 3 осуществляется в измерительных трактах концентратомеров, содержащих измерительные цепи 5, питаемые от одного генератора 12 несущей частоты. Сигналы на выходе цепей 5 содержат, кроме составляющей несущей частоты, низкочастотную составляющую, обусловленную колебаниями концентрации твердого компонента в потоке, причем низкочастотная составляющая в цепи датчика, 3 сдвинута во времени относительно низкочастотной составляющей в цепи датчика 1. После усиления усилителями 6 полные сигналы проходят цепи детектора 7.

Низкочастотные составляющие выделяются, например, емкостью 8 и подаются на два входа блока 9 корреляции, шкала которого градуируется в единицах скорости потока. Сигнал, пропорциональный полной емкости датчика 1, с детектора 7 поступает в блок 10, где усредняется, преобразуется в унифицированный сигнал и регистрируется.

Выходные сигналы блоков 9 и 10 подаются на вход множительного устройства 11, выходной сигнал которого пропорционален расходу измельченного материала. Блоки 9 и 10 и устройство 11 могут содержать регистрирующие приборы соответственно для записи скорости, концентрации и расхода.

Предмет изобретения

Устройство для измерения концентрации, расхода и скорости измельченных твердых материалов в потоках аэрозолей, содержащее конденсаторный датчик, генератор и усилитель высокой частоты, детекторы полного высокочастотного сигнала, блок корреляции, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения указанных параметров, оно снабжено вторым конденсаторным датчиком, установленным на расстоянии от первого датчика в разрывах технологической линии, двумя цепями для выделения сдвинутых во времени низкочастотных составляющих на выходе детекторов, включенных на вход блока корреляции, множительным блоком, вход которого связан с выходами блока корреляции и одного из детекторов полного сигнала.