Центробежный седиментометр Советский патент 1976 года по МПК G01N3/02 

1

Изобрв ние относится к приборам для определения гранулометрического состава высокодисперсных порошков путем седиментации их суспензий в центробежных полях. Известен центробежный седиментометр, содержащий вращающийся корпус, приемную чашку с поплавком, регистрирующее устройство и устройство для ввода суспензии. Однако регистрация кинетики оседаний начинается после того, как сосуд займет горизонтальное положение и не фиксирует ся во время рйзгона центрифуги, В результате того, что поплавок погружен непосредственно в исследуемую суспензию, затрудняется фиксация начального положения oivсчетной системы, которая зависит в этом случае от точности дозировки суспензии и ее температуры. Известная погрешность вносится в измерения из-за изменения плотности суспензии в процессе седиментации. Работа с дисперсионными средами различной плотности требует подбора поплавков различного сечения. Это сущест венно влияет на точность измерений. Отмечается также сложность обработки результатов измерений, полученных в результате центробежной седиментации из равномерно-перемешанной суспензии.

Предлагаемый седиментометр отличает5 ся тем, что в корпусе установлена емкость, поплавок, а устройство для ввода суспензии выполнено в виде напорного Г-образного трубопровода, на торцах которого размешены воронка и сопло, и приемного 0 трубопровода, на торцах которого размещены воронка и-тарельчатая насадка, шарнирно соединенные между собой.

На чертеже изображен седиментометр, продольный разрез.

5Центробежный седиментометр содержит вращающийся корпус 1, связанный с осью 2, и снабжен изолированной емкостью 3 со стаканом 4 и крышкой 5, в которую помещен поплавок 6, жестко связанный с приемной чашечкой 7 штоком 8, проходящим сквозь осевую втулку 9 стакана 4. Параллельно оси стакана 4 к сквозь отверстия в поплавке 6 проходят ветви 10 и 11 трубопровода, заканчивающиев-я в корпусе 1 кольцеобразным каналом.

образуемым внеишей 12 и внутренней 13 трубами Внутренняя труба 13 несколько улинена и имеет на своем конце тарельАтую насадку 14. С другой стороны ветви 10 и 11 заканчиваются общей воронкой 15, шарнирно связанной с Г-образным трубопроводом 16 с соплом 17, обращенным в сторону корпуса 1, и воронкой 18, Трубопроводы 10 и 11 изображены условно и находятся в плоскости, перпендикулярной чертежу.

Стакан 4 имеет соосное отверстие 19 и щель 20, сквозь которые луч системы регистрации перемещения поплавка 6 проходит от источника света 21 к светочув ствительному элементу 22. Поплавок весоизмерительной системы выполнен в ви- ле полого цилиндра с буртиком, причем в уравновещенном состоянии системы буртик погружен в жидкость.

Седиментометр позволяет одновременно исследовать кинетику оседания суспензий в нескольких сосудах. В таком случае дополнительные сосуды присоединяются к дополнительным воронкам 23.

Седиментометр работает следующим образом.

Чистую седиментационную среду заливают в корпус 1, Емкость 3 заполняют специально подобранной жидкостью в ко личестве, соответствующем нулевому положению поплавка 6. Емкость 3 закрывают крышкой 5 и вставляют в корпус 1,

Включив центрифугу (на чертеже не показана), доводят скорость вращения ее р тора до заданного числа оборотов. Корпус 1 занимает при этом горизонтальное положение. Затем через воронку 18 вводят суспензию, подлежащую исследованию, ь Г-образный трубопровод, из которого на через сопло- 17 под действием центробежной силы, через воронку 15, ветви 10 и 11 трубопровода и внутреннюю трубу 13 пс.падает на тарельчатую насадку 14, От ражаясь от насадки, суспензия попадает на поверхн сть чистой седиментационной

среды и оседание частиц начинается с ее поверхности (слоевой метод).

Возможен вариант, при котором заливка седиментационной жидкости производится на 1-3 мм выше уровня насадки, тогда отражение частиц от насадки происходит в седиментационной среде. Достигнув чащечки, частицы вызывают перемещение ее и связанного с ней поплавка 6 вдоль оси стакана, что приводит к раскрытию щели и регистрируется фотометрической системой.

При увеличении щели возрастает поток, падающий на светочувствительный элемент, усиленный сигнал которого регистрируется вторичным самопищущим прибором. Полученные кривые накопления осадка обрабатываются общеизвестными методами с учетом седиментации частиц из слоя.

Диапазон измерения размеров частиц на седиментометре составляет от 0,05 до 30 мкм по радиусу. Вычисленная по результатам многократных измерений одних и тех же порошков средняя случайная ощибка записи кривых оседаккя в обл&.сти частиц размерами от 0,05 до 5 мкм состав.™ ляет + 1%, а в области от 5 до 30 мкм не превышает ± 3%.

Формула изобретения

Центробежный Седиментометр, содержащий вращающийся Kopnjc, приемную чащ ку с поплавком, электронное регистрирующее устройство и устройство для ввода суспензии, отличающийся тем что, с целью повьщ1ения точности определений, в корпусе установлена емкость с поплавком, а устройство для ввода суспензии выполнено в виде напорного Г-образного трубопровода, на торцах которого размещены воронка и сопло, и приемного трубопровода, на торцах которого усган..,.лены воронка и тарельчатая насадка, . нирно соединенных между собой.