Устройство для непрерывного измерения концентрации твердых частиц Советский патент 1979 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано в топливной и химической промышленности для определения концентрации м ханических частиц загрязнений нефте продуктов, растворов целлюлозы и вис козы и т.п. Известно устройство с кондуктомет рическим датчиком,применяемое для оп ределения количества и геометрически параметров частиц, содержащихся в электролите. Такое устройство имеет разделительную перегородку с микроотверстием, размер которого соизмерим с размерами микрочастиц; по обе стороны перегбродки расположены элек роды, включенные в цепь источника постоянного тока, а анализируемое вещество прокачивается через микроотверстие; при прохождении частицы через микроотверстие изменяется сопротивление между электродами,что при водит к появлению импульса напряжения,амплитуда которого пропорциональ на объему микрочастицы. Анализ числа импульсов и величины их амплитуды позволяет определить количество и размеры частиц исследуемого вещест Г-, т ва Ij . Однако это устройство имеет малую производительность. Ближайшим техническим решением к изобретению является устройство для измерения концентрации твердой фазы, находящейся в жидкости, содержащее емкостной датчик с измерительным блоком 2j. Однако это устройство имеет также малую производительность вследствие прохождения потока вещества через микроотвер стие. Необходимость поочередного пропускания частиц через датчик позволяет использовать такое устройство только для анализа веществ с низкой концентрацией частиц, либо разбавленных веществ. Также следует отметить низкую чувствительность устройства. Целью изобретения является увеличение производительности и повышение чувствительности устройства. Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено приспособлением для создания тонкого кольцевого потока исследуемой среды, а злектроды датчика закреплены на вращающихся контактных кольцах и расположены с зазором, обеспечивающим бесконтактное свободное прохождение потока. Приспособление выполнено в виде двух концентрично расположенных патрубков, имеющих переменное сечение и образующих между собой зазор, соосный зазору между электродами, и распо ложено на расстоянии от электродов, обеспечивающем неразрывность потока. Устранение разделительных стенок между электродами и веществом, создание тонкого слоя вещества с толщиной, соизмеримой с размерами частуц, минимальное расстояние между электродами емкостного датчика, обеспечение непрерывного перемещения электродов вдоль тонкого слоя вещества1пЬзволяют значительно увеличить чувствительност и.производительность предлагаемого устройства. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство имеет приспособление, образованное внешним, 1 и внутренним 2 концентрично установленными один отно сительно другого неподвижными патрубками, имеющими переменное сечение, и образующими канала 3, толщина которог соизмерима с размерами частиц вещества.Соосно с неподвижными патрубками и на расстоянии,обеспечивающем неразрыв ность потока, на приводимых во вращение контактных кольцах 4 и 5, имеющих емкостную связь с неподвижными кольцами 6 и 7,укреплены электроды 8 и 9 емкостного датчика, которые расположены один относительно другого на рас стоянии, обеспечивающем бесконтактное свободное прохождение тонкого слоя в щества. Соединение контактных колец 4 и 5 с валом двигателя 10 осуществл ется при помощи звездочек 11 и 12, изготовленных из непроводящего материала. Для сбора и удаления вещества прошедшего через датчик,служит бункер 13 и сливной патрубок 14. Устройство работает следующим обра зом. Исследуемое вещество поступает в канал 3 приспособления, образованный двумя концентрично вставленными патру ками 1 и 2, где происходит формирование тонкого слоя вещества с толщиной, соизмеримой с размерами анализируемых частиц. После прохождения канала, поток вещества в виде неразрывного тонкого слоя проходит между электродами 8 и 9 емкостного датчика, на которые пода ется переменное высокочастотное напр жение через контактные кольца 4 и 5, имеющие емкостную связь с неподвижными кольцами б и 7. При вращении вала электродвигателя 10 и соединенных с ним звездочек 11 и 12, на которых укреплены контактные кольца 4 и 5 с электродами, осуществляется сканирование тонкого слоя вещества. При лрохождении Частицы между электродами емкостного датчика происходит изменение напряженности электрического поля межэлектродного пространства, что приводит к появлению импульса напряжения, фиксируемого измерительНЕЛм блоком, величина которого пропорциональна объему анализируемых частиц. Анализ числа импульсов и величины их амплитуды осуществляется при помощи измерительного блока (на чертеже не изображен) и позволяет определить количество и размер анализируемых частиц. Поток анализируемого вещества после прохождения электродов датчика поступает в приемный бункер 13, откуда удаляется через сливной патрубок 14. Применение предлагаемого устройства в нефтяной и химической промышленности для определения концентрации механических частиц загрязнений позволяет автоматизировать процесс контроля чистоты нефтепродуктов, растворов целлюлозы, вискозы и т.п., повышает производительность и чувствительность и обеспечивает необходимую точность анализа. Формула изобретения 1.Устройство для непрерывного измерения концентрации твердых частиц в жидкой среде, содержащее емкостной датчик с измерительным блоком, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и чувствительности, оно снабжено приспособлением для создания тонкого кольцевого потока исследуемой среды, а электроды датчика закреплены на вращающихся контактных кольцах и расположены с зазором, обеспечивающим бесконтактное свободное прохождение потока. 2.Устройство по п.1, отличающее с я тем, что приспособление выполнено в виде двух концентрично расположенных патрубков, имеющих переменное сечение и образующих между собой зазор, соосный зазору между электродами, и расположено на расстоянии от электродов, обеспечивающем неразрывность потока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 439744, кл. 001 N 27/02, 1970. 2.Жуков Ю.П., Кулаков М.В. Вы- . сокочастотная безэлектродная кондуктометрия. Энергия, М., 1968,с.67-81.

////А

0

W//W7////77/7////7 7///////.y///////7M

w

w