Устройство для непрерывного анализа суспензий Советский патент 1980 года по МПК G01N27/02 G01N15/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО АНАЛИЗА СУСПЕНЗИЙ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано -в нефтеперерабатывающей промышленности для определения концентрации механических частиц в нефтепродуктах.

Известны устройства с кондуктометрическим датчиком, применяемые дпя рпредепашя количества и геометрических параметров aнaлизиpyQ lыx частиц, сбдержащихся в электролите.

Устройства имеют разделительную перегородку с микроотверстием, размер которого соизмерим с размерами частиц, по обо стороны перегородки расположены электроды, включенные в цепь источ- ника постоянного тока l.

Анализируемое вещество прокачивается через мккроотверстие и при прохождении частиц через микроотверстие происходит измерение электрического сопротивления межэлектродного промежутка, что приводит к появлению импульса напр 1жешга, амплитуда которого пропорцио. нальна частицы. Анализ числа

импульсов и величины их айпЛитуд позволяет определить ксл1гчество и размеры частиц исследуемого вшцества.

Недостатком устройства является узкий диапазон исследуемЬ х веществ.

Наиболее близким, к предлагаемому является устройство для определения концейтрацйй твердой фазьг, находящейся

в жидкости, содержит измерительную схему и емкостный датчик, электроды

10 которого расположены с внешней стороны капиллярного канала для прохода . исследуемой суспензии, причем для достижения необходимой чувствительности внутренний диаметр катшллгфа должен

15 быть соизмерим с диаметром сечения н.змеряеМ;ЫХ частиц 2j.

При прохождении твердой частицы межэлектродного пространства происхо20дит изменение емкости датчика, что вызывает появле1ше импульса напряже шя в измерительной схеме, величина которого пропорциональна объему част1щ. i .;-;- 7 Устройство имеет низкую производительность вследствие необходимости пройускания всего аналнзируемогхэ потока суспензии череа капиллярный канал. Кроме ТО1Ч), резупьтаты анагщза в значйтельной степетщ зависят от точности геометрических параметров капилляров, что обусловливает значительную трудоемкость при их изготовлении и использс вание для этогх) спе1шального оборудования. Для обеспечения необходимой чув: стгзительности устройства требуется. TiiKHce выполнение условия соизмеримости размеров частиц и внутренней полости канала капилляра, ГШМатаТёЖйо&граничивает возможность применения устройства для анализа суспензий с широким диапазоном дисперсности анализ1фуемых частип . , . :. К недостаткам этого устройства еледует отнести к больШё погрешности, связанные с отложеилями солей ir закупоркой канала кагшпляра частицами, что в свою очередь, приводит к использоBaiiino специальных оптических устройств контролирующих чистоту проходного сечения канала и проведения определенных мероприятий по освобождению капилляра от застрявших частиц. Указанные недостатки значительно снижают точность измёрений. .. .. Цель изобретения - повышение точно с й измеретя. . Указанная цель достигается тем, что оно снабжено формирователем тонкого слоя суспензии, изгЬтовленньтмв виде полого вертикально установлешгого ротора, приводимого во вращательное движение, причем подача суспензии осу Гщес°ГВлйётся посредством питателя, рас положенного внутри ротора, а чувстви рЙЖНьтё Шёйёнтй емкдстаого датчика установлены неподвижно и расположены С зазором по отношению к верхней части ротора, что обеспечивает свободноебес :1Ш1Такгноё nepiESviemeHHe элемёйтовро; тора с тонким слоем анализируемой сус пён:зш1. На чертеже изображен общий вид предлагает юго устройства, которое соде жит питатель 1 дляподачи анализируемой суспензии, полтгй ротор 2, установленный в подшипник 3 и соеднмеш1ы муфтой 4 с валом элактродвкгателя 5. Чувствительные элементы 6 емкос ного датчика, закрепленного на крышке устанйблёны неподвижно друг против друга на расстоянии, обёспёйшшрщеМ бразование тонкого слоя анализируемой суспензии, соответственно в верхней части ротора. Междлектродное расстояние емкостного датчики у станавливается минимальным из обеспечения бесконтактного прохождения боковой поверхноота формирователя с учетом сумарной толщины стенки ротора с распределенным по ее поверхности тонким слоем, анализируемой жидкости. , Емкостной датчик включен в цепь изм ерительного блока . 8, при помощи ког торого осуществляется гранулометрический анализ механических частиц исследуемой .суспензии. Устройство работает следующим образом.,.;: ; , .;.... Анализируемая суспензия из питателя непрерывным потоком поступает во вращающийся полый ротор 2, в котором посредством центробежной силы происходит образование тонкого слоя, толщина которого зависит от расхода и скорости вращения ротора и определяется из уравнения:2RS V4-il2 - внутренний радиус ротора, м; s-njCOft/Re-P - расход жидкости; со - скорость вращения мЬ ротора, ; -внутренний радиус слоя жидкости, м; -коэффициент расхода, равный 0,7+ + 0,75; -минимальная тол шина тонкого слоя, соизмеримая с величиной диаметра анализируемых частиц, м. Кроме вращательного движения, тонкий слой анализируемой суспензии под воздействием центробежной силы получает поступательное движение, направленное вертикально вверх, в результате чего каждый элемент тонкого слоя движется по спиралеобразной траектории, осуществляя последовательное прохождение рабочего пространства емкостного датчика. При попадании частицы, перемш1ающейся вместе с тотшм слоем в межэлектродный промежуток , образованный чувствительными элементами 6, происходит изменен емкости датчика что вызывает возникновение импульсанапряжения, пропорцнр Нального объему частицы. Анализ числа импульсов и величины их амплитуды осуществляется при помощи измерительного блока 8, что позволяет определить количество и размер частиц. Анализируемая суспензия после прохождения чувствительных элементов емкостного датчика удаляется из ротора 2 через сливной патрубок 9. Использование в устройстве формирователя позволяет создать тонкий слой анализируемой суспензии, что дает воз монсность достигн уть чувствительности данного устройства, соизмеримой или превышающей чувствительность устройств с капиллярным каналом. Кроме того, устройство дает возможность проводить анализ суспензий с широким диапазоном дисперснсости частиц, улучшает условия гтроведения анализа так как отпадает необходимость в использовании оборудо78 вания для контроля чистоты и прочистки канала. В связи с отказом от мшфокапилляров существенно упрощается технология изготовления устройства, а также увеличивается производительность и точность анализа. Формула изобретен.и я Устройство для непрерывного анализа суспензий, содержащее питатель суспензии, электроды, измерительный прибор . о т л и ч а ю щ ё ее я тем, что, с целью повышения точности анализа, оно снабжено формирователем слоя суспензии, выполненным в виде вертикально установлённогчэ полого ротора, приводимого в движение, причем питатель суспензии установлен внутри ротора, а электроды в верхней части ротора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 439744, кл. Q 01N 27/02, 1970. 2.Жуков Ю. П. и Кулаков М. В. Высокочастотная безэлектродная кондуктометрия, М., Энергия, 1968, с, 67-81.

ЧтН

т

NSS

в