Устройство для контроля физических параметров дисперсных материалов Советский патент 1980 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к устройствам для измерения физических параметров двухфазных пыпевоздушных сред с относительно низкой концентрацией, не превышающей ЗООкг/ получаемых при транспортировке дисперсных материалов с помощью воздуха и может быть использовано в металлур гической, энергетической, пищевой и строительной промышленности, например при градуировке емкостных расходомеров двухфазных сред. Известно устройство для контроля физических параметров дисперсных материалов, содержащее измеритель емкости и емкостный преобразователь с винтовыми электродами, закрепленными на поверхности диэлектрической трубы ll Однако оно не обеспечивает доста точной точности измерения при полном и частичном заполнении рабочего объема преобразователя. Известно также устройство для Контроля физических параметров, содержащее измеритель емкости и емкостный преобразователь, один из коаксиальных электродов которого выполнен в виде конуса, установленного меньшим-основанием на дно цилиндра, что позволяет компенсировать погрешность, связанную с изменением плотности дисперсного материала, заполняющего рабочий объем преобразователя |2. Известно устройство для контроля физических параметров, содержащее емкостный преобразователь, состоящий из диэлектрического трубопровода, на котором закреплены электроды, соединенные с измерительным прибором. В этом устройстве имеются про- тиволежащие трапецеидальные и - плоские нулевые электроды. Трапецеидальные электроды воспроизводят закон изменения диэлектрической проницаемости измеряемого дисперсного материала по высоте преобразователя СЗ. Однако поскольку дисперсные ма- . териалы имеют различную плотность, в устройстве необходима смена электродов применительно к каждому виду дисперсного материала, что обуславливает низкую универсальность измерений. Кроме того данное устройство не позволяет компенсировать уплотнение дисперсного материала при частичном заполнении рабочего объем преобразователя на 1-5%. Цель изобретения - повышение точ ности и универсальности измерений. Поставленная цель достигается те что преобразователь снабжен сетчаты ми фильтрами, установленными над верхней и нижней границах электродо преобразователя и узлом создания ра режения, расположенным над верхним фильтром. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, разрез. Устройство содержит диэлектричес кое основание в виде вертикальной трубы 1, на котором закреплены электроды 2 и 3, например в виде полуцилиндрических половинок металлической трубы. Над верхней и нижне границами электродов 2 и 3 установлены, предварительно напряженные, упругие фильтры 4 и 5. Над верхним фильтром 5 установлен узел создания разрежения (не показан.}. Электрод 2 и 3 включены на вход измерительного устройства 6 (измерителя емкости). Фильтры 4 и 5 имеют ячейки которые по своим размерам меньше ра меров дисперсных частиц.В предлагае мом устройстве между фильтрами 4 и имеющими размеры ячеек 500 мкм, помещаются частицы угольной пыли с размерами 800-900 мкм. Рабочий объе преобразователя составляет 50 см. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на электро ды 2 и 3 в рабочем объеме создается электрическое поле, которое проникает внутрь диэлектрической трубы 1 и взаимодействует с частицами угольной пыли. Для перевода частиц во взвешенное состояние в рабочем объеме создают разрежение, например при помощи вентилятора с регулируемой скоростью вращения, установленного над верхним фильтром 5 (не показан). Например для повески угольной пыли массой 2,025 г, что соответствует объемной концентрации 50 кг/м создают разрежение 120 ммвод.ст.Перепад давления между фильтрами 4 и 5 при этом не превышает 5 мм вод.ст Величину разрежения, необходимую для перевода частиц во взвещенное состояние, определяют по достижению минимального значения емкости, реги трируемой измерительным устройст вом 6 (измерителем емкости). По мере увеличения разрежения в образующийся вакуум, со -стороны нижнего фильтра 4, засасывается воздух путем последовательного прохождения через фильтр 4, дисперсный материал иверхний 1фильтр 5. При эт частицы у стенок диэлектрической трубы 1 движутся менее интенсивно вследствие их трения о стенки. Возникающие потоки воздуха в слое дисперсного материала увлекают оторвавшиеся друг от друга частицы и создают интенсивное перемещение частиц в рабочем объеме. Одновременное воздействие вибрации упругих фильтров 4 и 5 и газа, продуваемого через слой дисперсного материала снизу вверх, позволяет получить относительно равномерное распределени частиц в рабочем объеме преобразователя. Вибрационное воздействие упругих фильтров 4 и 5, при прохождении через них воздуха, способствует разрушению агрегатов угольной пыли и тем самым создает условия более равномерного распределения газового потока во всем рабочем объеме. При этом также происходит дополнительное перемешивание частиц угольной пыли за счет их отражения от упругой поверхности фильтров 4 и 5. Устройство позволяет производить градуировку расходомеров, отвечающую условиям их применения в пневмотранспортных системах с исключением влияния уплотнения дисперсного материала на результат измерения, отличается универсальностью, так как не требует изменения конструкции электродов применительно к каждому виду исследуемых материалов и используется для контроля физических параметров целого класса различных по своим физическим свойствам дисперсных материалов. Формула изобретения Устройство для контроля физических параметров дисперсных материалов, содержащее емкостный преобразователь, состоящий из диэлектрического трубопровода, на котором закреплены электроды, соединенные с измерительным прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и универсальности измерений, оно снабжено сетчатыми фильтрами, установленными на верхней и нижней границах электродов преобразователя и узлом создания разрежения, расположенлым над верхним фильтром. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 498544, кл. G 01 -N 27/22, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 266285, кл. G 01 N 27/22, 1970. 3.Авторское свидетельство СССР № 441501, кл. G 01 N 27/22, 1974 (прототип).