Устройство для измерения влажности гидрата окиси алюминия Советский патент 1982 года по МПК G01N27/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ГИДРАТА ОКИСИ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к устройствам для измерения влажности сырья и может найти применение в цветной металлургии и химической промышленности.

Известен влагомер типа Кваликон507, предназначенный для контроля влажности материала на ленточном транспортере. Влагомер содержит источник быстрых нейтронов и счетчик медленных нейтронов. Измеритель количества влаги выполнен в виде нейтронного датчика и счетчика нейтронов, в вычислительном блоке производится операция деления сигнала первого измерителя на сигнал второго измерителя Cl

Недостатком влагомера является то, что налипание контролируемого вещества на датчике или изменение количества, формы и размеров материала, расположенного на ленте транспортера, приводит к существе1шой погрешности результатов измерения влажности.

Наиболее близким по технической сунь нести к предлагаемому является устрой- , ство для измерения влажности гвдрата окиси алюминия на движуш:ейся ленте транспортера, содержащее весоизмеритель расхода гидрата, перемещаемого транспортером, измеритель количества влаги в гидрате с нормирующим преобразователем и источник напряжения, вычислительный блок, входы которого соеЦдинены с выходами измерителей С2 .

Поскольку в известном устройстве используется нейтронный датчик количеств ва влаги, определяемого по количеству

15 атомов водорода, оно также не обеспечивает необходимой точности измерения влажности гидрата окиси алюминия при колебаниях его количества из-за того, что одна грамм-молекула гидрата содер20жит три грамм-атома водорода, входящего в кристаллическую.воду. При колебаниях количества гидрата нейтронный датчик не отличает кристаллическую алагу от внешней влаги (которая и является предметом контроля), что приводит к существенным ошибкам измерения. Цель изобретения - повышение точноо ти и надежности автоматического контроля. Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем весоиамеритель расхода гидрата, перемещаемого лентой транспортера, измеритель количества влаги в гидрате с нормирующим преобразователем и источником напряжения, вычислительный блок, входы которого соединены с выходами измерителей, измеритель количества влаги содержит два электрода, каждый из которых вьшолнен в виде пучка npo-i волоки длиной не менее расстояния от его основания до ленты транспортера, электроды размещены на расстоянии (5-20) ширины ленты, при этом они подключены к,источнику напряжения, а вход нормирующего преобразователя сое динен с электрической цепью гшектродов через сопротивление. Проволока электродов выпо,тшена из нержавеющей стали диаметром (0,0020,004) от длины пучка . Высота слоя гидрата на движущейся ленте транспортера колеблется. Для надежного измерения электроды должны быть всегда плотно прижаты к слою. Экспериментально установлено, что это требование удовлетворяется, когда каждый из электродов выполнен в виде пучка нержавеющей проволоки, диаметро 1,5-2,5 мм каждая. При этом длина пучка должна быть не менее расстояния от его основания, где проволо си соединены вместе, до ленты транспортера. При самом высоком слое гидрата (0,6 пучок проволоки лежит на слое почти параллельно ленте транспортера, при , уменьшении толщины слоя проволоки, разгибаясь, остаются в плотном контакте с гидратом. Экспериментально также установлено, что наилучщий электрический контакт при достаточной прочности обеспечивается при отношении диаметра проволоки к длине пучка равном 0,ОО20,004. Как показали эксперименты, устройство обеспечивает измерение величины влажности с погрешностью не более 0,5% (абсолютная) и 3,5% (относитель ная). На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - графики зависи ости влажности от силы тока; на фиг. 3 вариант выполнения устройства. К гвдрату, который перемешается леночным транспортером 1, прижаты элекроды 2. К электродам подключен исочник напряжения нормирующего преобразователя 4. В электрическую цепь лектродов включено сопротивление 3, с которого снимается напряжение, проорциональное величине силы тока, проекающего в цепи электродов. Сопротивление 3 подключено к входу нормируюего преобразователя 4. Выходы преобазователя 4 и весоизмерителя 5 расхода пздраТа соединены с входами вьшиоительного блока. 6, а выход блока 6 с входом измерительного прибора 7, шкала которого отградуирована в процентах влажности. Работа устройства основана на экспериментальной зависимости влажности гидрата окиси алюминия QT силы тока, протекающего через гидрат, и от расхода гидрата. Влажность W(фиг. 2) прямо пропорциональна силе тока D при постоянном расходе гидрата G . При изменении расхода характер зависимости сохраняется, но величина коэффициента пропорциональности изменяется. . Зависимость (фиг. 2) описывается в общем ввде следующими соотношениями ( , (и постоянные коэффициенты; - влажность; И - сила тока; ( - расход гидрата. Устройство может быть реализовано на стандартных средствах КИП и А. Пример реализации устройства с использованием стандартных преобразователей и пневматических элементов системы Старт (фиг. 3). Устройство содержит 1 - весоизмеритель типа ВТ; 2 - электроды; 3 - сопротивление 1ОО кОм; 4 - нормирующий преобразователь НП-ПЗ; 5 - электропневмопреобрааователь ЭПП; 6 - блок обратного предварения ПФ 3.1; 7 - сумматор ПФ 1.1; 8 - множитель на постоянный коэффициент ПФ 1.9; 9 - задат чикП23Д; 10 - множительно-делительное устройство ПФ .1.18; 11 - самопищуший прибор ПВ 1.10. Устройство работает следующим образом.

Сигнал весоизмерителя 1 расхода гвдрата преобразуется нормирующим преобразователем 4 в токовый сигнал, а затем, преобразователем 5 в пневматический и сглаживается блоком 6. Анало гично дбрабатывается падение напряжения на сопротивлении 3, величина которого 100 кОм, пропорциональное силе тока в цепи электродов 2. Напряжение, приложенное от нормирующего преобразователя 4 к электродам, равно 36 В,

Пневматический сигнал, пропорциональный расходу гидрата, умножается на постоянный- коэффициент Ъ в блоке 8 в затем складьшается в сумматоре 7. с коэффициентом i}f). Выходной сигнал сумматора 7 в соответствии с соотношением (2) равен коэффициенту ei:. Он умножается в блоке Ю на сигнал, пропорциональный силе тока, .и затем в этом же блоке делится на постоянную величину, которая задается задатчиком 9,для н мирования сигнала. После этих операций сигнал а Э складывается в сумматоре 7 с коэф(|а1цивнтом соответствии с вьфажением (1) и поступает на самопишущий прибор 11, где в выбранном масштабе записывается влажность гвдрата окиси алюминия.

Формула изобретен и я

дежности автоматического контроля, иэ меритель количества влаги содержит дв электрода, каждый из которых выполнен в виде пучка проволоки длиной не менее расстояния от его основания до ленты транспортера, электроды размещены на расстоянии (5-2О) ширины ленты, при этом они подключены к источнику напряжения, а вход нормирующего преобразователя соедин(ен с электрической цепью электродов через сопротивление.

пучка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

М., Атомиздат, 1974, с. 64.

v