Дозатор диэлектрических сыпучих материалов Советский патент 1981 года по МПК G01F13/00 

(54) ДОЗАТОР ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЫПУЧИХ

1

Изобретение относится к технике дозирования и может быть использовано в технологических процессах, связанных с переработкой или применением сыпучих материалов.

Известны дозатор сыпучих материалов и устройство управления ими, принцип работы которых основан на взаимодействии электрического поля с сыпучим материалом 1.

Недостатком известного устройства является ограниченный рабочий диапазон вследствие-, необходимости предварительной электризации частиц.

Известен дозатор диэлектрических сыпучих материалов, содержащий источник постоянного тока высокого напряжения, резистор, дозирующий элемент, состоящий из двух электродов, при этом источник напряжения последовательно через резистор подключен к первому электроду дозирующего элемента, параллельно к которому подключен конденсатор, а второй электрод и вторая обмотка конденсатора подключены к источнику напряжения 2.

Недостатком известного дозатора является низкая точность при порционном дозировании, обусловленная временным смещением между прекращеМАТЕРИАЛОВ

нием выдачи материала и разрядом конденсатора.it

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является дозатор сыпучих материалов, содержащий источник переменного напряжения, резистор, дозирующий элемент, состоящий из двух электродов, и расположенный

10 под ним приемник дозированного материала, выполненный в виде конденсатора, при этом источник переменного тока последовательно через резистор подключен к первсму электроду дози15рующегр элемента, а второй электродк первой обкладке конденсатора, вторая обкладка которого связана с общим потенциалом источника переменного тока. В дозаторе приемник обеспе20чивает .внутреннюю обратную связь и тем самым повышает точность дозирования за счет сужения зоны нечувствительности обратной связи и уменьшения количества звеньев, реализую2Sщих обратную связь 3.

Недостатком известного дозатора является то, что с первого мсялента дозирования до завершения выдачи порции чувствительность приемника30конденсатора постоянна,-поэтому остается постоянным коэффициент усиления внутренней обратной связи. Постоянство коэффициента усиления обратной связи за все время выдачи порции не обеспечивает большие скорости истечения в начале дозировани и высокую точность в момент завершения выдачи порции. Кроме того, в известном дозаторе имеет место нера номерное заполнение материала по вы соте приемника-гконденсатора. Все это уменьшает производительность до затора и снижает точность выдачи по ции. Цель изобретения - повышение точ ности и производительности. Поставленная цель достигается тем что вторая обкладка конденсатора вы полнена в виде поверхности усеченного конуса, в котором нижнее основание больше верхнего и выполнено из электроизоляционного материала, а первая обклгщка образует тело вра щения, установленное вдоль оси кону при этом угол между образующей кону и нижним основанием меньше угла естественного откоса сыпучего материала. На фиг. 1 изображена принципиаль ная схема дозатора для диэлектрических сыпучих материалов; на фиг.2 кривые зависимости изменения емкост приемника-конденсатора по его высоте для предлагаемого дозатора и для известного; на фиг. 3 - кривые зави симости изменения расхода от времени при выдаче дозы для предлагаемого дозатора и для известного. Дозатор диэлектрических сыпучих материалов (фиг, 1) содержит источник 1 переменного напряжения, дозирующий элемент, состоящий из внутреннего 2 и наружного 3 электро дов, приемника-конденсатора с внутренним 4 и наружным 5 электродами. Электроды 4 и 5 приемника конденсатора установлены на диэлектрическом основании 6. Источник 1 переменного напряжения, дозирующий элемент и пр емник-конденсатор в случае диэлектр ческих материалов соединены в после довательную электрическую цепь, вкл чающую также резистор 7. Наружный электрод 5 приемника-конденсатора выполнен в виде поверхности усеченного конуса с углом ot при нижнем ос новании, меньшим угла сзб естественного откоса материала, внутренний электрод 4 установлен вдоль оси усе ченного конуса и может быть выполнен в виде цилиндра, конуса или дру гого тела вращения. Кривая 8 изображает зависимость изменения емкости приемника-конденсатора для предлагаемого дозатора, кривая 9 - зависимость изменения емкости приемника-конденсатора для известного устройства, h и с - соответственно оси абсцисс и ординат для высоты и емкости конденсатора. Кривая 10 изображает зависимость изменения расхода от времени при выдаче дрзы, кривая 11 - зависимость изменения расхода от времени при выдаче дозы для известного устройства, t и Q - соответственно оси абсцисс и ординат для времени и расхода. Дозатор диэлектрических сыпучих материалов работает следующим образом. На источнике 1 (фиг. 1) устанавливается определенное значение знакопеременного напряжения. Падение напряжения на элементах последовательной цепи распределяется прямо пропорционально сопротивлениям отдельных элементов (резистор 7, доз.ирующий элемент 2 и 3, приемник-конденсатор 4 и 5). По мере поступления материала в приемник-конденсатор 4 и 5 его емкость увеличивается (уменьшается емкостное сопротивление), что приводит к уменьшению падения напряжения на нем и увеличению падения напряжения на дозирующем элементе 2 и 3, в результате чего уменьшается подача материала в приемник-конденсатор. В начале выдачи порции, когда материал накапливается на дне приемника-конденсатора, изменение его емкости по высоте мало (кривая 8 на фиг. 2) и соответственно внутренняя обратная связь между приемником-конденсатором и дозирующим элементом слабая. По мере наполнения приемника-конденсатора увеличивается емкость, что усиливает внутреннюю обратную связь. Усиление внутренней обратной связи повышает четкость запирания потока в дозирующем элементе после выдачи требуемого количества материала. Таким образом конструкция приемника-конденсатора обеспечивает большие расходы из дозирующего элемента в начале выдачи порции (кривая 10 на фиг. 3) и четкое запирание потока в конце. Такой режим повьаиает производительность дозатора из-за уменьшения времени вьщачи порции и точность доэировани,. В случае цилиндрического или плоского приемника-конденсатора емкость является постоянной величиной (кривая 9 на фиг. 2), поэтому в начале выдачи порции расход уменьшается сильнее (кривая 11 на фиг. 3), чем в предлагаемом дозаторе. В конце вьщачи порции в предлагаемом дозаторе коэффициент обратной связи больше, чем в известном, поэтому и запирание потока оказывается более четким. Для рационального использования объема приемника-конденсатора и исключения влияния движения материала по поверхности насыпи на режим работы схемы угол ос при нижнем основании электрода 5 должен быть. у г