Устройство для измерения концентрации твердых частиц в суспензии

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАОДЙ.ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В СУСИЕЙЗИИ, содержащее чувствительf R элемент в виде; лопатки, saKpeti леи1гш} Haf однсж конце поворотного дв5т лечего рычага, второй конец котоI - I 7 , у ,...г ьллй,; J-, -. .. „ ...., .ййЛйоЧ- ;:; рого с помо1цью пружины соединен с Еядчагся. привода командного элемента , и элементы переключателя в виде питающего и приемного српел, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, питающее и приемное сопла установлены соосно на. противоположных сторонах скобы, закрепленной на конце рычага привода, а между питаиадим и приемным соплами установлена заслонка, закрепленная на конце двуплечего рычага. 2. Устройство по П.1, от л и чающееся тем, чтЪ соединякк (ая концы рычагов пружина вьшолнена цилиндрической, а ее крайние витки жестко закреплены на концах рычагов.

(19) (11) СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) G 01 N 15 Об

ГОСУДАРСТВЕННЬЮ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И 07МРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОР(:КОМУ СВЙДЕМ ЕПЬСТВУ . (1 (6 49 (21) 3359517/18-25 (22) 25.. 11. 81 (46) .23 .04..83. Вюл. В 15 (72) Ю. С. Цеков и В.Е. Розман (71) Проектно-конструкторское бюро. но пфюектированию оборудования для производства пластических .масс и .синтетических смой (53) 66. 063. 62 (088. 83 (563 1. Авторское свидетельство СССР

9 136267i кл. G 01.К 1 5/06, 1957 °

2. Авторское свидетельство СССР

В 571703, кл. G 01 F 23/00, 1978. (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО . ДЛЯ .ИЗМЕРЕНИЯ -КОНЦЕНТРАЦИИ .?ВЕРЛЫХ ЧАСТИЦ В

СУСПЕНЗИЯ, содержащее чувствитель- . ный элемейт в виде лопатки, закрец леннйй на одном -конце поворотного двуплечего рычага, второй конец которого с помощью пружины соединен с рычага. привода командного элемента, и элементы переключателя в виде питающего и приемного српел, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности работы устройства, питаке(ее и приемное сопла установлены соосно на противоположных сторонах скобы, закрепленной на конце рычага привода, а между питающим и приемным сопламн установлена заслонка, закрепленная на конце двуплечего рычага..

2. Устройство по п.), о. т л и ч а ю щ е е сятем,,что соединякв(ая концы рычагов пружина выполнена цилиндрической, а ее крайние витки жестко закреплены на концах рычагов.

1013826

ЗО

Недостаток устройства - ненадежность работы переключателя, включающего подающее и приемное сопла, которые располагаются на концах рычагов привода и чувствительного элемента (лопатки), соединенных между собой пружиной. Эта ненадежность обуславливается наличием люфта в опоре рычага лопатки, вибрациями технологического оборудования, на котором устанавливается устройство, а также изменением угла наклона устройства, что вызывает отклоне- 60 ние осей питающего и приемного сопел.

Для устранения динамического воздействия колеблющейся среды на лопатку и устранения возможности осе- у

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения концентрации твердых частиц в суспензии и автоматического управления работой аппаратов, заполняемых суспензией, например, массообменных аппаратов, аппаратов для промывки суспенэии и т.п.

Известен датчик-измеритель соотношения твердой и жидкой фаз, который содержит установленную на вращающемся валу сетку-уловитель, на которую направляют поток суспензии.

О содержании твердой фазы в потоке суспензии судят по величине угла поворота устройств, воспринимающих на- 15 груэку от задерживающихся на сетке частиц твердой фазы, в то время как жидкая фаза свободно проходит сквозь сетку (1).

Недостаток устройства заключает- 0 ся в том, что конструкция его не позволяет измерять процентное соотношение жидкой и твердой фаз суспенэии непосредственно в самом про мышленном аппарате, например, промывателе гранул.

Кроме того, недостатками устройства являются сложность конструкции, громоздкость и ненадежность в работе.

Известно также устройство для измерения уровня .сыпучих материалов под слоем жидкости, включающее чувствительный элемент в виде лопатки, закрепленный на одном конце поворотного двуплечего рычага, второй конец которого с помощью пружины соединен с рычагом привода командного элемента и установленные на этих рычагах элементы переключателя в виде питающего и приемного сопел.

Это устройство по существу является устройством для измерения концентрации оседающей твердой фазы. Оно может быть использовано и для измерения концентрации твердой фазы в 45 суспенэиях со .взвешенными частица ми 2 ). дания твердых частиц на поверхности чувствительного элемента-лопатки устройство должно быть установлено таким образом, чтобы плоскость его лопатки была параллельна основному потоку (направлению коле— бания) . На лопатку воздействуют пульсирующие потоки среды, перемещая ее. При этом отклоняется не только лопатка, но и жестко установленное на рычаге лопатки приемное сопло, в то время как питающее сопло, установленное на рычаге привода, остается на месте.

В описанном случае отклонения лопатки обусловлены наличием люфта в опоре рычага лопатки.

Изменение смещения между осями питающего и приемного сопел может происходить также в результате усталости пластинчатой пружины, которая будет изгибаться под действием веса рычага с лопаткой.

Кроме того, вибрации тЕхнологического оборудОвания могут поразному отражаться на корпусе аппарата, в котором установлена лопатка, и на приводе командного элемента, что приведет к тому, что приемное и питающее сопла будут перемещаться (вибрировать) с разной амплитудой. Это в конечном итоге и приводит к ненадежности работы переключателя: ложным срабатыванием или несрабатыванием в нужный момент за.счет нарушения соосности сопел.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения концентрации твердых частиц в суспензии, содержащем чувствительный элемент в виде лопатки, закрепленный на одном конце поворотного двуплечего рычага, второй конец которого с помощью пружины соединен с рычаroM привода командного элемента, и элементы переключателя.в виде питающего и приемного сопел, последние установлены соосНО на противоположных сторонах скобы, закрепленной на конце рычага привода, а между питающим и приемным соплами предусмотрена заслонка, закрепленная на конце двуплечего рычага.

Целесообразно при этом, чтобы соединяющая концы рычагов пружина была выполнена цилиндрической, а ее крайние витки должны быть жестко закреплены на концах рычагов .

Такое выполнение устройства позволяет получить следующие преимущества.

Питающее и приемное сопла закреплены на скобе, т.е. жестко связаны между собой и поэтому всег1013826

60,ключателя.

65 да остаются соосными. При этом точность работы переключателя (а, следовательно, и устройства) определяется только степенью колебания конца днуплечего рычага, на котором закреплена заслонка.

Кроме того, только горизонталь-. ные колебания заслонки влияют на состояние переключателя, так как заслонка имеет высоту, большую величины удвоенной амплитуды возмож; ных колебаний.

В то же время влияние колебаний двуплечего рычага устраняется тем, что цилиндрическая пружина, соединяющая концы рычагов, при установке закручивается (для выборки люфта в оноре) и растягивается для создания продольной жесткости (для устранения колебаний от вибраций).

Преимущество цилиндрической пружины по сравнению с пластинчатой еще и в том, что она может растягива ться при изменении расстояния между концами рычагов, а пластинчатая пружина при этом быстро изнашивается и ломается. Таким образом, предотвращаются ложные срабатывания Устройства и повышается надежность его работы.

На фиг.1 изображена принципиаль" ная схема устройства в начальной стадии работы при малой концентрации . твердых частиц (горизонтальный разрез); на фиг.2 — то же, в режиме. достижения заданной концентрации. твердых частиц.

Устройство для измерения концентрации твердых частиц в суспензии содержит чувствительный элемент в виде сетчатой. лОпатки 1, которая закреплена на конце 2 поворотного двуплечего рычага 3, привод 4 и вторичный прибор 5. Привод выполнен, например, в. виде двух пневмоцилиндров, шток 6 которых связан с рычагом 7, на конце которого жестко закреплена скоба 8. На скобе 8 установлены элементы переключателя, например, питающее 9 и приемное 10 сопла, повернутые друг к другу. Питающее сопло 9 соединено с источником сжатого воздуха, а приемное сбпло 10 — с вторичным прибором 5.

Элементы переключателя могут быть выполнены.в виде мембранного исполнительного механизма, сильфонов, электропривода и т.п. Рычаг 3 установлен на опоре 11, закрепленной на кронштейне 12. его конец 2, входящий внутрь аппарата 13, изолирован с помощью разделительного сильфона 14. Рычаг 3 расположен на одной оси с рычагом 7 и соединен с ним с помощью цилиндрической пружины 15, крайние витки которой жестко закреплены на концах рычагов. На конце рычага 3 установлена заслонка 16 переключателя, перпендику-, лярная оси питакицего и приемиого со-, пел. Высота заслонки такова, что при расположении рычагов 3 и 7 на одной оси, заслонка расположена меж" ду соплами, при этом струя воздуха иэ питакщего сопла 9 не проходит на приемное сопло 10.

Сторона заслонки 16, отсекающая струю воздуха, идущую иэ питающего сопла 9, выполнена перпендикулярной относительно плоскости перемеще» ния рычагов.

Устройство работает следующим

15 образом..

Командные пневмосигналы от пневматического генератора 17 подаются поочередно в полости пневмоцилиндров привода 4, шток которых, перемещаясь, отклоняет рычаг 7, а вместе с ним и рычаг 3 .с лопаткой 1 на некоторый угол последовательно в одну и другую стороны относительно оси аппарата вокруг неподвижной

25 ОПОры 11 °

Пока количество твердых частиц .в суспензии сравнительно невелико, лопатка 1 испытывает малое сопротив-. ление своему перемещению, так как жидкость свободно проходит через ячейки лопатки. При этом пружина 15 не изгибается и рычаги 3 и 7 сохраняют соосность. Подаваемая в питающее сопло 9 струя воздуха не проходит к питакщему соплу 10, так как на ее пути находится заслонка.

При постепенном увеличении количестна твердых частиц, взвешенных или оседакщий в жидкости, возрастает сопротивление. перемещению лопат4О ки. В результате этого пружина 15 изгибается и рычаг. 3 отклоняется от оси рычага 7. Вместе с рычагом 3 отклоняется и установленная на нем заслонка 16. По достижении откло45 нения, соответствующего заданной концентрации твердой фазы в суспензии, струя воздуха иэ питающего сопла 9 попадает в приемное сопло 10, а затем сигнал передается на вторичный .

50-прибор, управляющий работой загру-зочного и выгруэочного устрбйств

Суспензия с отмытнки граиулами выгружается из аппарата 13, а в него поступает новая порция гранул и про5 мызной жидкости.

Надежность работы устройства обус- лавливается следукщим

Питакщее и приемное сопла закреплены на скобе соосно друг другу и поэтому при отклонении заслонки происходит четкое срабатывание переТак как сторона заслонки, отсекающая струю воздуха, поступающую

1013826

Составитель .О. Алексеева

Редактор Ar.Øàíäîð Техред A. Бабинец Корректор И. Шароши

Заказ 3005/51 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5 т

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 из питающего сопла, перпендикулярна плоскости перемещения рычагов, то ,.колебания в вертикальной плоскости не могут вызвать ложного обрабатывания устройства.

Применение цилиндрической пружины позволяет ликвидировать люфт в оси вращения двуплечего рычага и путем растяжения ее устранить влияние вибрации на точность работы устрой- 10 ства., устройство может быть применено

:в.установках каскадного полиамидирования, экстракции и сушки гранулята для высокопрочного корда.

Применение предлагаемых устройств в составе указанных установок позволяет реализовать непрерывную промывку крошки поликапроамида от низкомолекулярных веществ (НМВ). Предлагаемое устройство способствует поддержанию постоянной концентрации крошки в аппарате, воздействуя на загрузочные и выгруэочные устройства, позволяет регулировать производительность промывйого аппарата, получать продукт.с высокой степенью отмывки крошки.