Устройство для определения плотности пульпы Советский патент 1978 года по МПК G01N9/06 

(54) УС1ТОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШЮТНОСТй ПУЛЬПЬ

Изобретение отвоштся к области автоматического кошродя гоютности пульпы и может быть исрсшьзовгво а металлургической, нефтедобывающей и горной промьшшенности.

Извёсгно устройство, имеющее контрольный участок трубшфовода, которому сообщаются вибрационшле ог электромагнитной системы возбуждения, датчики преобразования амплитуды или частоть колебаний в электрический сигнал и регистрирующий прибор.

малой амго1ит} ы колебшзш контрольного участка трубопровода присущи некоторые погрешности, обусловленные влиянием производственных вибраций при эксплуатации в условиях обогавйтельных фабрик, так как. амплитуда производетвв(щых вибраций соизмерима с амплитудой рабочих колебаний кош-рольного участка. На точность измерения влияют также давле1ше в трубопроводе, вязкость жидкости и температура окружающей средь, изменяющие (характеристики контрольного учас ка трубопровода и определяющие амплитуду и частоту колебаний.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство, содержащее Т-образньш патрубок, расположе1 п Й в закры

том расширении трубопровода и укрепленный при помощи торсногшого элемента. Концы патрубка снажены подбираемыми жиклерами. Патрубок установлен в кожухе таким образом, что колеблется с требуемой амплитудой без соприкосновения с кожухом который совершает крутилыгые колебашю с помощ электромагнитного вибратора. На торсионный элемент наклеен тензодатчик. Алсшитуда колебаний Тобразного патрубка пропорциональна массе находящейся в нем жидкости, т.е. плотности. Деформация торсионного элемента пропорциональна амплитуде колебаша патрубка, и, следовательно, шгнал, снимаемый с тензодатч11ка, пропорционален плотности жидкости.

Использование жиклеров для обеспече1шя малой скорости течения жидкости не позволяет применить это устройство для измерения плотности пульпы при изменении ее гранулометрического соетава, а влияние производс1ве1шых вибраиий сгшжа.ег его точность.

С целью повыщеш1Я точности измерений впредлагаемом устройстве датшк выполнен в симметришого разветвленного относительно оси пульпопровода ромбообразного патрубка, причем одна из его верщин, не связанная с пульпопроводом.

соединена с помощью узла колеба1шй с вибратором а другая - с де шфирующим элементом,

На фиг. схематически изображено устройство для определения плотности пульпы; на фиг. 2 - ромбообра ный патрубок в разрезе.

Устройство для определения плотности пульпы содержит ромбообразный патрубок 1, соединенный с неподвижным пульпопроводом 2 гибкими патрубками 3, вибратор 4 с выходным штоком 5, преобразователи 6 механических колебаний в элекгрический сигнал, блок сравнения 7 и регистрирующий прибор 8. Преобразователи механических колебаний в электрический сигнал, блок сравнения и регистрирующий прибор в совокупности составляют из мерительньш прибор, обозначенный нд фиг. 1 пунктирной линией. Ромбообразный патрубок 1 одной из Вершинине связанных с неподвижным пульпопроводом 2, соединен со щтоком 5 посредством упругой связи 9, а другой - с демпфирующим эле- ментом 10, и имеет опорную ось 11, установленную в подшипйике 12. Упругая связь может быть выполнена в виде пружины, резинового стер)юня и тл.

Устройство работает следующим образом. Через ромбообразный патрубок 1 постоянно протекает пульпа, плотность которой измеряется. 6т вибратора 4 через шток 5 к одному концу упругой связи 9 прикладаюается кинематическое возбуждение в виде:

tr:.Xlo.sirt.60-i:;

где Ufl - максимальная амплитуда перемещения Штока 5; со - круговая частота.

Через упругую связь 9 возбуждения передаются ромбообразному патрубку 1. Под действием кинматического возбуждения. патрубок 1 соверщает вынуждешше крутильные колебания вокруг оси И которые можно описать следующим выражением:

Ф A-9VH(w-t

где .v - угол отклонения ромбообразного

патрубка от положения статического равновесия;

А - амплитуда крутильных колебаний; 1/ - фаза колебаний.

Фаза колебаний зависит от момента инерщш ромбообразного патрубка 1, коэффициента демпфирования, жесткости упругой связи и круговой частоту. Момент Инерции зависитicaK от массы самого патрубка 1, так и от массы заключенной в нем пульпы. Масса ромбооСразного патрубка и объем пульпы - величи ш постоянные, следователно, момент инерции является функцией массы, а в конечном счете плотности пульпы.

Фаза колебаний ромбоооразного патрубка определяется выражением:

/З-К

-а ;

0 - коэффициент демпфирования;

R - расстояние от оси И до точек соединения патрубка 1 с упругой связью 9 .и демпфером 10; с - жесткость упругой связи; 7 -плотность пульпы; а. - коэффициент,.учитывающий момент инерции ромбообразного патрубка 1. Таким образом, при прочих поЬтрянных величинах фаза колебаний является функцией только плотности пульпы.

Для стабилизации частоты вьшужденных колебаний ромбообразного патрубка 1 может быть использовано напряжение промышленной сети или. кварцевые резонаторы при соответствующих схемах согласования.

Изменение давления внутри пульпопровода, вязкости жидкости и температуры окружающей среды приводят к изменению демпфирующих свойств гибких патрубков, соединяющих участок с неподвижным йульпйпроводом, и упругой связи.

Формула изобретения

Устройство для определения плотности пульпы, содержащее датчик, связанньш с пульпопроводом гибкими патрубками, вибратор, узел передачи колебаний, демпфирующий элемент и измерительный прибор, о тличающееся тем, что, с целью повышения тощюсти Измерений, датчик выполнен в виде симметричного разветвленного относительно оси пулЬпопровода ромбообразного патрубка, причем одна из его верщин, не связанная с пульпопроводом, соеданена с помощью узла передачи колебаний с вибратором, а другая - с демпфирующим элементом.

i . I ( U

J---4--- ( L,