Устройство для измерения порозности кипящих порошкообразных сред

 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для измерения порозности порошкообразных сред в химической, энергетической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности измерений. В кипящий слой порошкообразного материала вводится резонансньй датчик, выполненньй в виде центрального стержня, подключенного к автогенератору. Изменение порозности кипящего слоя определяют по изменению его диэлектрической проницаемости. Порозность определяют согласно выражению ., .где РУ и р - соответственно плотности кипящего слоя и материала частиц. 3 ип. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU,»1 77683

А1 (5114 G Oi N 15/О8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н с втогскоию свидктельстам

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4089733/24-25 т (22) 26.05.86 (46) 29.02.88. Бюл. № 8 (71) Научно-исследовательский энергетический институт им. Г.M. Кржижановского и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения (72) В.В. Ермаков, В.А; Попов, Л.M. Курашкина, Ф.M. Яхилевич, В.Н. Михайлов и Г.Н. Ахобадзе (53) 539.217. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 483350, кл. G 01 N 9/24, 19?2.

Авторское свидетельство СССР

¹ 783656, кл. G 01 N 15/08, 1978..(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОЗНОСТИ КИПЯЩИХ ПОРОШКООБРАЗНЪ|Х СРЕД (57) Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для измерения порозности порошкообразных сред в химической, энергетической и других отраслях промышлен-. ности. Целью изобретения является повышение точности измерений. В кипящий слой порошкообразного материала вводится резонансный датчик, выполненный в виде центрального стержня, подключенного к автогенератору. Изменение порозности кипящего слоя определяют по изменению его диэлектрической проницаемости. Порозность определяют соглесно вырвненню | =!†p„/р где е н р — соответственно плотноеiv T ти кипящего слоя и материала частиц.

3 ил. С:

1377683

Изобретение относится к технической физике, и может быть использовано для измерения порозности порошкообразных сред в химической, энергетической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На фиг. 1 изображено устройство 10 для измерения порозности кипящих порошкообраэных сред; на фиг. 2 вид А на фиг. 1 (высокочастотного резонансного датчика); на фиг. 3 — экспериментальные зависимости диэлектри- 15 ческой проницаемости .Е от порозности

Устройство состоит из резонансного датчика 1 в виде отрезка длинной линии, автогенератора 2, делите- 20 ля 3, квадратора 4, умножителя 5, сумматора 6, трех блоков памяти 7, 8, 9, регистрирующего прибора 10, причем выход автогенератора 2 подключен к первому входу первого делителя 25

3, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора 6, а выход — через квадратор 4 с первым входом умножителя 5, второй вход которого подключен к выходу второго бло- 30 ка памяти 7, а выход к первому входу сумматора 6, второй вход которого подключен к выходу третьего блока памяти 9, при этом выход сумматора 6 соединен с регистрирующим прибором 10.35

Устройство работает следующим образом.

В кипящий слой порошкообразного материала вводится резонансный дат- 40 чик 1, выполненный, например, в виде центрального стержня с расположенными концентрично по радиусу дополнительными заземленными стержнями.

Центральный стержень подключен к ав- 45 тогенератору 2. Изменение порозности кипящего слоя определяют по изменению его диэлектрической проницаемости E . .Выходной сигнал резонансного датчика связан с Е при условии запол- 50 кения последнего контролируемой средой следующим образом:

ы/ш,=1/Vf, 55 где ы и 1,1 — резонансные частоты резонансного датчика соответственно заполненного и незаполненного контролируемой средой.

Для определения связи Я с порозностью кипящей порошкообразной среды были проведены эксперименты на трех типах материалов: металлических порошках, покрытых окисной пленкой; углеродистых порошкообразных частицах (угольные частицы); шамоте (размеры 3 и 5 мм).

В качестве ожижающего агента использовался аргон технический для алюминиевых и углеродистых порошкообразных сред (для исключения возможности самовозгорания), а для Йамотных частиц — воздух. Диэлектрическая проницаемость Е определялась согласно выражению (1) с использованием информации об мои ж, измеряемых частотомером. Порозность определялась согласно выражению где о и р — соответственно плотности

) V т кипящего слоя и материала частиц.

Из полученных экспериментальных данных построены характеристики (фиг. 3), которые приближенно можно представить в виде (+ = 1

Г= 1-1

Ъ (2) После подстановки экспериментального соотношения (2) в (1) получаем

Согласно полученному выражению с использованием впервые найденных экспериментальных зависимостей =Й(Е) построен функциональный преобразователь устройства, реализующего задачу определения порозности по выходному сигналу автогенератора с повышенной точностью по сравнению с известными устройствами, так как оно позволяет измерять абсолютное значение порозности кипящих порошкообразных сред с коррекцией на изменение электрофизических свойств материала среды.! где Ь вЂ” экспериментальный коэффициент, зависящий от электрофизических свойств материала частиц.

Отсюда

1377683

Фуй. f

8адА

908, 2

Формула изобретения

Устройство для измерения порозности кипящих порошкообразных сред, содержащее резонансный датчик в виде отрезка длинной линии, соединенный с автогенератором, и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, функциональный преобра-)0 зователь выполнен в виде делителя, квадратора, умножителя, сумматора, трех блоков памяти, причем выход автогенератора. подключен к первому входу делителя, второй вход которого соединен с выходом первого блока памяти, а выход через квадратор — с первым входом умножителя, второй вход которого подключен к выходу второго блока памяти, а выход — к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего блока памяти, при этом выход сумматора соединен с регистрирующим прибором.

1377683

uzs а

Составитель В. Крутин

Редактор M. Товтин Техред Ц,Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 1989

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

1 t3035, Г!осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4