Устройство для измерения объема пористых волокнистых материалов Советский патент 1979 года по МПК G01F17/00 

(влажных) соконов перепад давления между рабочей и запсЗминающей емкостями будет зависеть еще и от парциального давления паров воды, выделяемых влажными куколками. На практике гораздо важнее определять шелконосност живых коконов во время сдачи - приемки коконов заготовителями на коконосушилки и приемные пункты.

В данном устройстве емкости помещены в термостат. В процессе измерения объема коконов значительное время (до 10 минут) уходит на выравнивание температуры в емкостях после перпускания воздуха из одной емкости в другую.

Цель изобретения состоит в увеличении точности и быстродействия измерения объема живых коконов.

Достигается это тем, что в цепь между фильтром и вспомогательной емкостью введены осушитель воздуха и змеевик, вспомогательная и рабочая емкости снабжены датчиками температуры, а запоминающая емкость - крькикой.

На чертеже схематически изображено предложенное устройство.

Устройство для измерения объема пористых волокнистых материалов состоит из компрессора Г, ресивера 2,, фильтра 3, осушителя 4 и змеевика 5, вспомогательной емкости 6, рабоче емкости 7 с крышкой 8, запоминающей емкости 9 с крышкой 10 и защитной сеткой 11, клапанов 12, 13-15, датчика микроперепадов давления 16 с измерительно-регистрирующим (давление) прибором 17, термостата 18, датчиков температуры 19 и 20 с измерительно-регистрирующим (температуру) прибором 21.

Измерение объема живых коко.нов . осуществляют следующим образом (вариант без использования датчиков температуры) .

В рабочую емкость 7 загружают партию живых коконов, шелконосность которых необходимо определить, и герметично закрывают крышкой 8. Далее в запоминающую емкость 9 загружают живые коконы из той же партии и того же веса, что и в рабочую емкость, и герметично закрывают крьипкой 10 и защитной сеткой 11. Клапан 15 закры а клапаны 12-14 открыты, и во всех емкостях устанавливается атмосферное давление Р.

Затем клапан 13 закрывают. Через некоторое время давление во всех емкостях несколько возрастает до величины РО за счет испарения влаги из живых куколок. После этого клапаны 12 и 14 Закрывают, клапан 15 открывают и компрессором 1 через ресивер 2, фильтр 3, осушитель врздуха 4 и змеевик 5 нагревают осушенный воздух с температурой, равной температуре термостата во вспомогательную

емкость 6. Естественно, что при этом парциальное давление паров влаги во вспомогательной емкости б не меняется. Перепад между запоминающей емкостью 9 и вспомогательной емкостью 6 измеряют датчиком микроперепада

16 и регистрируют прибором 17. При достижении перепада давления какойлибо величины, например 0,02 кгс/см , закрывают клапан 15, а компрессор 1 отключают. Регистрируют перепад давления между емкостями 6 и 9:

дР .СЗ)

Состояние системы в этом случае можно описать уравнением Клапейрона- Менделеева для вспомогательной емкости 6, объемом V, и для рабочей емкости 7 объемом V2 соответственно:

P,. С4, )-fRT,

(5)

где m и массы газа в объемах У, и Vj соответственно;

М - грамм-молекула газа; 5 ду - искомый объем коконов;

Т - температура в термостате.

Далее открывают клапан 14. Давление в емкости 6 снизится за счет 0 вытекания из нее части воздуха в рабочую емкость 7 и через некоторое время в емкостях 6 и 7 установится новое давление Р g Тогда для этих емкостей уравнение Клапейрона-Менде5 леева будет иметь вид:

P,(V,.V.)a-i 2. u f

Датчик 16 зафиксирует перепад давления:

АР Р2-Р. (7)

При подставлении соотношения (4) и (5) в (6) получим:

P2(V - V2-iV)(V2-uV) С8)

Отсюда выражение для искомого объема л V коконов следующее:

ДР

..

(9)

При известной величине объемов вспомогательной и рабочей емкостей V и Vg соответственно, а также при получении перепадов давлений

ДР-Р,-РО КДР Р,-Р

посредством датчика 16, по вышеукаgO занной формуле (9) можно получить искомый объем дУ коконов.

Рассмотрим второй вариант с использованием датчиков температуры. В этом случае время, необходимое для. измерения объема образца коконов, уменьшится. Весь цикл измерения проходит как и а первом варианте лишь с тем отличием, что термостат 18 теперь не используют, а температуру в емкостях б и 7 регистрируют .датчикам температуры 19 и 20 соответственно Тогда уравнения (4), (5) и (б) буд иметь вид соответственно: w,-«,.. -(V,.V,-лVV Ьl±nI R, и Т - температуры в объемах где Т, V и V соответственно до перепуска воздуха из емкости б в рабочую емк 7; Т 2 - температура в объемах V и V2 после перепускания. Из уравнений (10), (11) и (12) искомого объема д V живых коконов получают следующее выражение: Av-v.-..-ii-И или с учетом (3) и (7): AV Vi+V2-V Давление Р легко измерить отн сительно атмосферного давления Р, помощью другого датчика микропереп дов давления. Остальные параметры, такие как дР ,дР , измеряют датчиком микроперепадов давления 16, Т , Т и Т - датчиками температуры 19 и 20. При известной величине объемов У| и V.по формуле (14) можно получить искомый объем живых коконов. Внесение в устройство дополнительных элементов, таких как крышка для загрузки запоминающей емкости коконами/ сетка для отделения коконов внутри запоминающей емкости от датчика микроперепадов давления, силикагелевый осушитель воздуха и змеевик позволяют измерить объем, а следовательно, шелконосность живых коконов, снизить погрешность измерений до 0,5%. Использование в устройстве датчиков температуры позволяет сделать устройство достаточно быстродействующим (один цикл изменений менее 15 минут) . Формула изобретения Устройство для измерения объема пористых волокнистых материалов по авт. св. № 492747, отличающ е е с я тем, что, с целью увеличения точности и быстродействия измерения объема живых коконов,в цепь между фильтром и вспомогательной емкостью введены осушитель воздуха и змеевик,вспомогательная и рабочая емкости снабжены датчиками температуры, а запоминающая емкость - крышкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 372454, кл. G 01 F 17/00, 1971,