Устройство для определения твердой фазы пульпы Советский патент 1982 года по МПК G01N15/00 

1

Изобретение относится к средствам автоматического контроля зольности продуктов флотации в потоках пульп.

Известно оптическое устройство для определения твердой фазы пульпы, основанное на сравнении отраженного светового потока от измеряемой среды со световым потоком, отраженным от материала с известной отражательной способностью, проградуированной в величинах зольности, и содержащее источник света, канал сравнения и канал измерения, каждый из которых включает в себя конденсор, линзу фотоприемника и эталонный отражатель (только для канала сравнения) 1.

Однако использование этого устройства для измерения зольности твердой фазы пульпы связано с низкой точностью измерения, обусловленной наличием своего фотоприемника в канале измерения и в канале сравнения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения твердой фазы пульпы, использующее общий для обоих каналов фотоприемник и содержащее модулятор светового потока, обеспечивающего поочередное попадание на общий фотоприемник отраженных световых потоков от поля измерения и поля сравнения. Устройство содержит источник света, фотоприемник, стекло поля измерения, стекло поля сравнения, эталонную среду, модулятор светового потока, состоящий из прерывателя и механизма вращения и схему- измepeнияO J.

Недостатком указанного устройства яв10ляется периодичность измерения отраженного светового потока, как от поля измерения так и от поля сравнения, что в связи с неоднородностью потока контролируемой пульпы не обеспечивает высокой точности 15 измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения, путем осуществления непрерывного контроля среды.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения твердой фазы

20 пульпы, содержащем источник света, фотоприемник, стекло поля измерения, стекло поля сравнения, эталонную среду, модулятор светового потока, состоящий из прерывателя и механизма вращения, и схему измерения дополнительно введены сумматор и фазосдвигающее устройство, и стекло поля измерения и стекло поля сравнения выполнены в виде полого шара, размещенного в перегородке между полостями с измеряемой и эталонной средами, причем внутри шара концентрически размещен соединенный с механизмом вращения шаровой прерыватель светового потока, поверхность которого образована .чередующимися секциями источника света и фотоприемника разделенными светонепроницаемыми экранами, при этом выводы секций фотоприемника, расположенных на разных полушариях прерывателя, объединены в две группы, одна из которых подсоединена к первому входу сумматора непосредственно, а другая через фазосдвигаюшее устройство, ко второму входу сумматора, выход которого соединен со схемой измерения. На фиг. 1 изображено устройство для определения твердой фазы пульпы, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2 в горизонтальной плоскости.

Устройство содержит секции источника света 1 и фотоприемника 2, поочередно размещенные на всей поверхности шарового прерывателя светового потока 3 и разделенные светонепроницаемыми экранами 4. Прерыватель 3 находится внутри полого шага, образованного стеклом поля измерения 5 и стеклом поля сравнения 6. Шар расположен в уплотняющей .перегородке 7, разделяющей полости для контролируемой среды 8 и эталонной среды 9. Прерыватель полой трубчатой осью 10 соединен с механизмом вращения 11.

Секции источника света 1 и фотоприемника 2 гибкими изолированными проводами через полую ось 10 соединены: первые - с источником питания, вторые объединены в две группы и подсоединены к сумматору 12, причем одна из них через фазосдвигающее устройство 13, а выход сумматора подключен к схеме измерения 14. Возможны варианты устройства, где секции фотоприемника могут объединяться в три и более групп.

Устройство полостью 8 подсоединяется в технологический трубопровод или его ответвление, по которому проходит контролируемая пульпа. Эталонной средой может служить пульпа, состав твердой фазы которой (например, зольность) известен.

Световой поток от части источника света 1 через стекло измерения 5 попадает на поле измерения, образованное пульпой, отражаясь и рассеиваясь от которой, улавливается одной из групп секций фотоприемника 2, выдающих сигнал на один из входов сумматора 12.

В то же время световой поток от второй части источника света, после отражения и рассеяния от поля сравнения, воспринимается второй группой секций фотоприемника, выдающих сигнал через фазосдвигающее устройство 13 на второй вход сумматора -12.

За счет того, что механизм вращения 11 вращает или периодически поворачивает на 180° прерыватель 3 первой и второй группой секций фотоприемника поочередно то в сторону ПОЛЯ измерения, то в сторону поля сравнения, на схему измерения поступают модулированные сигналы, амплитуда модуляции которых при постоянных параметрах

5 эталонной среды характеризует состав контролируемой пульпы. При этом непрерывность контроля обеспечивается тем, что фазы модуляции сдвинуты по отнощению друг к другу на 180°. Схема измерения использует сумму двух сигналов, например, после сдвига

на 180° одного из них.

Если применен механизм вращения, вращающий прерыватель в одном направлении, то гибкие изолированные провода должны быть заменены щеточным коллектором.

Повышению точности измерения способствует также шаровая форма поля измерения и поля сравнения при смежном, чередующемся размещении секций источника света и фотоприемника, что обеспечивает ° получение направления прямого и обратного светового потока, близкое к 90° по отношению к отража ющему полю, а это, как известно, обуславливает минимум отраженных лучей от внутренней поверхности стекла поля измерения и поля сравнения, создающих фон сигналу и снижающих точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для определения твердой фазы пульпы, содержащее источник света, фотоприемник, стекло поля измерения, стекло поля сравнения, эталонную среду, модулятор светового потока, состоящий из прерывателя

и мехайизма вращения, и схему измерения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство .дополнительновведенысумматор и фазосдвигающее устройство,, стекло поля измерения и стекло

0 поля сравнения выполненьгв виде полого щара, размещенного в перегородке между полостями и измеряемой и эталонной средами, причем внутри щара концентрически размещен соединенный с механизмом вращения щаровой прерыватель светового потока, поверхность которого образована чередующимися секциями источника света и фотоприёмника, разделенными светонепроницаемыми экранами, при этом выводы секций фотоприемника, расположенных на разных полушариях прерывателя, объединены в две группы, одна из которых подсоединена к первому входу сумматора, а другая через фазосдвигающее устройство - ко второму входу сумматора, выход которого соединен со схемой измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 428255, кл. G 01 N 21/20, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2881383/18-25, кл: G 01 N, 1980 (прототип).

А Фиг.1

{-/(

Is