Измеритель гранулометрического состава

 

0О03 СОВЕТ(НИХ свв ввт

РРСПУВЛИН (!е аи

g59 0 01 И 15 04 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 т

1 т и ввтатсиави свиавтвиьстви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭ06РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3419791/18-25 (2.2 ) 09. 04. 82 (46) 23. 11.83. Бюл. Ю 43 (72.) .С.И. Коpищ и С.В. Кислых . (71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского. и кон. структорского института- Цветметав-. томатика" (53)..66 ° 063.062(088.8) (56). 1. Авторское свидетельство СССР ,9 741108, кл. 0 01 Б 15/04,,1978.

2.Авторское свидетельство СССР

9 979962, кл.,.6 01 Н 15/04,. (заявка 9 2930423/18-25) от 1980 ., (прототип). (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ГРАИУЛОИЕТРИЧЕСКОРО СОСТАВА, содержащий осадщтель ный цилиндр.с воронкой для подачи пробы, измерительную трубку, сообщающуюся с осадительвьм цилиндром, измерительный преобразователь. уров" ня, подключенный через первый ключ к автогенераторному измерителю с .I частотным выходом, соединенным с входом счетчика, подключенного через второй ключ к схеме обработки сигналов., а через третий ключк схеме автоматической коррекций измерительного тракта, выход которой подключен к управляемому генератору импульсов, соединенному выходом с управляИщим входом автогенераторно-: го измерителя, о т л и ч а ю щ и й-. с я тем, что, с целью повышения .точности измерения путем коррекции погрешности-от нестабильности начального уровня, жидкости в осадительном цилиндре, в него введены корректирующая трубка, корректирукзций преобразователь уровня,.четвертый ключ и дешифратор,. при этом корректирую- щая трубка сообщена- с осадительным Я цилиндром выше уровня торца воронки, а выход корректирующего преобразователя уровня через четвертый ключ соединен с автогенераторным измерителем, причем вход дешифратора ,подключен к выходу счетчика, а вы-, ход дешифратора соединен с шиной установки нуля счетчика.

1055998

Изобретение относится к устройствам гранулометрического анализа .седиментационным,методом.

Известно устройство для гранулометрического анализа дисперсных продуктов, включающее осадителъный 5 цилиндр и сообщающуюся с ним измерительную трубку, электронный уровнемер и схему обработки сигналов. f1) .

Недостатком устройства является низкая точность измерений. 1Ü . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля. грансостава, содержащее осадительный цилиндр и сообщающуюся с ним измерительную трубку, измерительный преобразователь уровня жидкости, подкллюченный через первый ключ к автогенераторному измерителю с частотнйм выходоМ; соединенным с входом счетчика, подключенного через второй ключ .к схе ме обработки. сигналов, а через третий ключ — к схеме автоматической коррекции измерительного тракта выход которой подключен к управляемому генератору импульсов, сое диненному выходом с управляющим входом автогенераторного измерителя, j2) .

Недостатком устройства являет ся отсутствие коррекции погрешнос- 30 ти от нестабильности начального уровня жидКости в осадительном цилиндре, вследствие чего погрешность,. измерения грансостава значительна.

Цель изобретения - повышение . З5 точности измерения путем коррекции 4 погрешности от нестабильности на.чального уровня жидкости в осадифельном цилиндре.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель гранулометрического состава, содержащий с воронкой для подачи пробы осадительный цилиндр и сообщающуюся с ним измерительную трубку, измерительный преобразователь уровия, подключен- 45 ный через первый ключ к автогенераторному измерителю с частотным выходом, соединенным с входом счетчика, подключенного через второй ключ к схеме обработки сигналов,. а через третий 50 ключ — к схеме автоматической коррекции измерительного тракта, выход которой подключен к управляемому . генератору импульсов, соединенному выходом с .управляющим входом автоге- 55 нераторного измерителя, введены корректирующая трубка, корректирующий преобразователь уровня, четвертый .ключ и дешифратор, при этом корректирунхцая трубка сообщена с осадительным цилиндром выше уровня торца

Ф воронки для подачи пробы, а выход корректирующего преобразователя уровня через четвертый ключ соединен с автогенераторным измерителем, причем вход дешифратора подключен к выходу 65 счетчика, а выход дешифратора соединен с шиной установки нуля счет" чика.

На чертеже представлена схема опи- сываемого прибора.

Измеритель гранулометрического состава содержит осадительный цилиндр

1, воронку 2 для ввода пробы.. С осадйтельным цилиндром 1 соединены измерительная 3 и корректирующая 4 трубка. Измерительная трубка 3 соединена .с измерительным преобразователем 5 уровня; а корректирующая трубка 4 — с корректирующим преобразователем 6 уровня. Выходы измерительного 5 и корректирунхцего 6 преобразователей уровня через первый ключ 7 и четвертый ключ 8 подклю.чены.к автогенераторному измерителю 9 с частотным выходом. Выходной сигнал автогенераторного измерителя 9 поступает на. вход счетчика 10, который подключен к дешифратору 11 непосредственно, а через второй ключ 12 — к схеме 13 обработки сиг.— налов, и через. третий ключ 14 — к .схеме 15 автоматической коррекции измерительного тракта, выходной сигнал которой подан на вход управляемого генератора 16 импульсов, соединенного выходом с управляющим входом автогенераторного измерителя

9. Сигнал с управляемого генератора 16 поступает также на синхронизатор 17, выходные сигналы .которого подключены к управляющим входам

> ключей 7, 8, 12 и 14 и к стробирующему входу дешифратора 11.

Устройство работает следунхцим образом.

До введения пробы в осадительный " ,цилиндр 1 уровни жидкости в нем и в измерительной 3 и калибровочной

4 трубках одинаковы.

Измерительный 5 и калибровочный

6 преобразователи уровня обеспечивают преобразование уровней в трубках 3 и 4 в параметр электрической цепи.

Устройство работает в режиме разделения времени,в два такта измерительный и калибровочный.

В измерительном такте преобразователь 5 через ключ 7 включается в колебательный контур автогенераторного измерителя 9. Последний при этом генерирует пачку колебаний, длительность которой определяется длительностью стробирующего импульса — команды,. поступающей на управляющий вход автогенераторного измерителя 9 с управляемого генератора

16. Начальное число колебаний в пачке Ищхц., Равно на.ч = нач. и м где х оч,— частота. колебаний до введения пробы-, м .- длительность пачки колебаний;

1055998

М,+ 4Н =(f„+4f) < „зм (.3) 45

55

" нзм.к = изм.HQ»». (10) при .условии, что

4Й. 4 эт

4 эт

Дешифратор 11 настроен на число

1»»»»q, . При наборе в счетчике этого числа дешифратор 11 формирует команду сброса счетчика.. Таким образом, .до введения пробы к моменту окончания стробирующего импульса и счетчике оказывается записанным чисJTQ 0 ".

В калибровочном такте работы устройства ключ 7 размыкается, а ключ 8 замыкается, и к автогенераторному измерителю 9 подключается корректирующий преобразователь 6 уровня. При этом формируется калибровочная пачка колебаний.. Число колебаний в пачке "эт. в общем случае не равно " нач . Когда в счетчик проходит Мнач-.. импульсов, в схеме автоматической коррекции формируется передний фронт импульса ошибки, а по заднему фронту стробирующего им пульса — задний фронт импульса ошибки. Схема .15 автоматической коррекции настраивается таким образом, .чтобы при .получившейся длительности импульса ошибки управляющий сигнал, поступающий на управляемый генератор 16, был равен нулю.

После введения пробы в осадительный цилиндр 1 через воронку 2 плотность суспензии превышает плотность жидкости в трубке 3. В результате . уровень в ней повышается, что приво- . .дит к повышению частоты колебаний автогенераторного измерителя 9 и соответствующему увеличению числа колебаний в пачке Nh

И fhi„зм (2) где Х, — частота колебаний, соответствующая уровню »» .

Когда.в счетчик проходит Й нач,колебаний, дешифратор 11, настроенный на число " нач, обеспечивает промежуточное обнуление счетчика. В результате к моменту окончания пачки в в счетчике 10 оказывается записанным число Йн->нач.

По мере выпадения в осадок частиц уровень жидкости в трубке 3 понижается, соответственно уменьшается разность N -анан . Числа, записанные в,счетчике в определенные моменты времени, пропорциональны массе частиц, еще не выпавших в осадок. В. вычислительное устройство 13 эта информация поступает через йнс-<нач. ключ 12. Выражение

I "h ""но»ч. дает значения содержания по массе частиц в контролируемых классах крупности.

Нестабильность начального уровня жидкости в осадительном цилиндре приводит к тому; что при некотором неизменном значении контролируемой величины (массы частиц не выпавших в. осадок к данному моменту времени) частота колебаний автогенераторного измерителя 9 в измерительном так. те отклоняется от первоначального значения на величину 4т., а число импульсов в пачке — на величину 4М

В результате имеем

Для коррекции погрешности Ьй выбирают новый интервал измерения

30 1нз„ „„, определяемый иэ условия.

" » =(fgз 4 ) нзм.к, . откуда

1 нзм

15, 4f, +, fh +

Корректирукший интервал времени т. „з „, устанавливается автомат ическй.

Поскольку корректирующая трубка

4 расположена выше уровня торца воронки 2, -введенные в осадительный цилиндр 1 твердые частицы не изменяют плотность жидкости, расположенной выше корректирующей трубки 4, Поэтому уровень жидкостей в этой трубке может меняться только под действием дестабилизирующих Факторов. Если первоначально, при градуировке, был установлен Ьзт,в кор30 ректирующей трубке ему соответствовала частота аозт, то

З5 Под действием.дестабилизирующих факторов,.число колебаний изменится на величину 4Мэт

"g Э.-(Э" 4 эЛ нэм

При этом для коррекции погрешнос.ти необходимо выполнить условие

"эт (э з4 эт)деизм.нач =const (7) для чего изменяют длительность пачки колебаний в корректирукщем такте t нзм, н*ч.,согласно выражению

Мэт и эт- (8) изи.нач. » »» д» эт зт (+ эт используя (5), получаем нзм »»g»»»». нач. с (9)

4 эт эт

Сравнивая (41 и (9) . получаем 1055998

Составитель В. Вощанкин

Редактор A. Лазаренко Техред M.Koñòèê Корректор А, Тяско

Заказ 9289/33 Тираж 873 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Соотношение (11) выполняется so всем диапазоне частот автогенератор ного измерителя 9.

Действительно, уровень жидкости в трубке 4 определяется давлением

Р» столба жидкости,, расположенной выше, уровня ее подсоединения м 9" эт., (1 21 где рц - плотность жидкости, а уровень жидкости в трубках 3 определяется суммой давлений Р„ „, .

1..Р„,„- Р, + Р,„,„. (131 или Р„„„, = p g»+ с се 4" с се, (14),где Р,„, -;давление столба суспен эии

0, "счел -, плотность и высота столба суспензии.

Из выражения (13) при р<с,, = ..C nÌ, Pgggn., = ConSt., тодР.В= d.Р, Отоюда следует, что изменения уровня жидкости в измерительной и корректирующей трубках под действием изменения начального уровня в осади-. тельном цилиндре.1 будут одинаковыми.

При подключении к автогенераторному измерителю 9. корректирующего преобразователя 6 через ключ 8частота колебаний будет изменяться при изменении начального уровня жидкости в осадительном цилиндре 11.

При увеличении частоты относительн первоначального значения время, эа . которое в "счетчик 10 пройдет 1 нам, импульсов, уменьшится.

Поскольку при поступлении в счет- чик Н ац,. Импульсов в,схеме автоматической коррекции 15 деформируется передний фронт импульса ошибки, то в этом случае импульс ошибки расширяется. Это приводит к изменению, 10 .напряжения, поступающего на генера тор 16 импульсов, что вызывает уменьшение длительности стробирующего импульса, поступающего на управляющий вход:автогенераторного измерителя 9:.. Длительность пачки колебаний уменьшается, При уменьшении начального уровня жидкости в осадительном цилиндре

1 происходит соответствующее умень шение частоты колебаний в корректирующем такте работы. Набор в счетчи.ке числа,й нац,. произойдет за более . длительное время.

Схема автоматической коррекции

15 сформирует для управляемого ге, нератора 16 сигнал-ошибки другого знака; Это увеличит длительность стробирукщего импульса на выходе генератора 1.6. Найденное в коррек; . тирующем такте .значение длительности

30 пачки колебаний 1 к м „ц„ запоми,нается в схеме 15 автоматической

;коррекции.

Изобретение. обеспечивает повышение точности измерения..