Устройство для контроля свойств сыпучих материалов

 

Использование: порошковая металлургия , ферритовое и керамическое производства . Сущность изобретения: устройство содержит воронку с калиброванным выходным отверстием, мерную емкость с затвором , датчик уровня заполнения мерной емкости, выключатель, регистратор заданной массы, генератор счетных импульсов, две ключевые схемы, три счетчика импульсов , индикаторы, датчик заполнения дна мерной емкости, первый и второй блоки деления . Входы второго блока деления подключены к выходам второго и третьего счетчиков импульсов. Вход третьего счетчика импульсов через вторую ключевую схему подключен к выходу., генератора счетных импульсов. Управляющий вход второй ключевой схемы соединен с датчиком заполнения дна мерной емкости. Мерная емкость имеет форму усеченного конуса. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. fc fe

(И) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (эю 6 01 и 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4717566/25 (22), 11.07,89 (46) 23.07.92. Бюл. N. 27 (71) Владимирский политехнический инсти тут и Конструкторское бюро "Гюйс", r. Рыбинск (72) Г. И. Гладков, А. К. Сущев, А, Я. Чернокоэ и Н. В, Музюкина (56) Патент ФРГ М 2054078, кл. G 01N 11/20; 1973.

Авторское свидетельство СССР . М 1068773, кл. 6 01 N 9/02, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СВОЙСТВ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: порошковая металлургия, ферритовое и керамическое производства. Сущность изобретения: устройство

Изобретение относится к контролю технологических свойств порошковых материалов и может быть применено в ходе непрерывного технологического процесса для автоматического контроля сыпучести, насыпной плотности и угла естественного откоса порошковых материалов, например в порошковой металлургии, в ферритовом и керамическом производствах.

Известно устройство для контроля свойств сыпучих материалов, объединяющее приспособления для определения сыпучести, насыпной плотности и угла . естественного откоса, содержащее воронку с калиброванным выходным отверстием, мерную емкость, весы, секундомер, опорный диск и транспортир.

Однако зто устройство не позволяет осуществить одновременный автоматиче;

2 содержит воронку с калиброванным выходным отверстием, мерную емкость с затвором, датчик уровня заполнения мерной емкости, выключатель; регистратор заданной массы, генератор счетных импульсов, две ключевые схемы, три счетчика импуль- сов, индикаторы, датчик заполнения дна, мерной емкости, первый и второй блоки деления. Входы второго блока деления подключены к выходам второго и третьего счетчиков импульсов. Вход третьего счетчика импульсов через вторую ключевую схему подключен к выходу,. генератора счетных импульсов. Управляющий вход второй ключевой схемы соединен с датчиком заполне-, ния дна мерной емкости. Мерная емкость: имеет форму усеченного конуса. 1 з. и, ф-лы, 1 ил. ский контроль сыпучести, насыпной плотности и угла естественного откоса порошковых материалов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности. является устройство для контроля сыпучести и насыпной плотности порошковйх материалов, содержащее воронку с калиброванным выходным отверстием, мерную емкость с затвором, снабженным приводом, датчик уровня заполнения мерной емкости, соединенный с приводом затвора, выключатель, регистратор заданного веса, генератор счетных импульсов, ключевую схему, два счетчика импульсов, блок деления и индикаторы.

Однако известное устройство не позволяет одновременно с определением сыпучести и насыпной плотности проводить

1749773 измерение угла естественного откоса по- крыт, выключатель 7.замкнут, а ключевые рошковых материалов, схемы 9 и 16 открыты, Счетные импульсы, Целью изобретения является повыше- вырабатываемые генератором 6, поступают" ние оперативности контроля зэ счет одновре- на счетчики 8, 11 и 17 импульсов, Регистраменного определения угла естественного 5 тор 10 заданного веса закрывает ключевую откоса порошковых материалов. схему 9 при истечении в мерную емкость 2

Цель достигается тем, что устройство заданной массы порошка а1, При этом для контроля свойств сыпучих материалов, число импульсов, зарегистрированных содержащее воронку с калиброванным вы- счетчиком 11, пропорционально времени ходным отверстием, мерную емкость с за- 10 истечения tH пробы порошка массой m1 из твором, снабженным приводом, датчик . воронки 1 с калиброванным выходным отуровня заполнения мерной емкости, соеди» верстием и; следовательно, на индикатор 12 ненный с приводом затвора, выключатель, поступает сигнал, пропорциональный сыпурегистратор заданного веса, генератор чести порошка. Датчик 15 заполнения дна счетных импульсов, первую ключевую схе- 15 мерной емкости закрывает ключевую схему му, первый и второй счетчики импульсов, 16 в момент нэсыпания на дне 5 мерной первый блок деления и индикаторы, снаб- емкости 2 горки порошка в виде конуса с жено датчиком заполнения днэ мерной ем- площадью основания, равной площади дна кости, второй ключевой схемой, третьим мерной емкости. При этом число импульсов„ счетчиком импульсов и вторым блоком деле- 20 зарегистрированных счетчиком 17, пропорния, входы которого подключены к выходам ционально времени насыпания tr горки повторого и третьего счетчиков импульсов. рошка с площадью основания, равной йри этом вход третьего счетчйка-ймпульсов площади дна мерной емкости. В момент дочерез вторую ключевую схему подключен к стижения заданного уровня заполнения повыходу генератора счетных импульсов, а уп- 25 рошком мерной емкости 2 сигнал с датчика равляющий вход ключевой схемы соединен 3 уровня заполнения включает привод 4, с датчиком заполнения дна мерной емко- заслонка 5 открывается и порошок возврасти, причем мерная емкость имеет форму щается в технологическую цепь. Одновреусеченного конуса. менно привод 4. размыкает ключ 7 и счетные

На чертеже изобра>кена структурная 30 импульсы не поступают на счетчик 8. Число схема предлагаемого устройства, импульсов, зарегистрированных счетчи.Устройство содержит воронку 1 с калиб- ком 8, пропорционально времени заполнеровэнным выходным отверстием, мерную ния t> порошком мерной емкости 2, На емкость 2 с установленным на ней датчиком входы блока 13 деления поступают сигналы, 3 уровня заполнения, соединенным с при- 35 пропорциональные времени заполнения тз и водом 4 затвора 5, закрывающего выход времени истечения Ь, отношение которых мерной емкости 2. Генератор 6 счетных им- при постоянной массе mt пробы порошка и пульсов через выключатель 7, управляемый известном объеме V мерной емкости 2 проприводом 4, подключен к входу счетчика 8 порционально насыпной плотности порошимпульсов и входам ключевых схем 9 и 16, 40 ка. При известной сыпучести, характериуправляющие входы которых соединены со- зующей скорость истечения пробы порошка ответственно с регистратором 10 заданного массой mt, и времени заполнения t, массу веса и датчиком 15 заполнения дна мерной порошка, заполнившего мерную емкость 2, емкости, а выходы подключены соответст- можно найти из соотношения венно к выходам счетчиков 11 и 17 импуль- 45 m>

m — тз. сов. Выход счетчика 11 импульсов соединен ти с индикатором 12 и одним из входов блока Ртсюда, зная объем V мерной емкости

13 деления, другой вход которого соединей 2, насыпную плотность порошка рассчитыс выходом счетчика 8 импульсов, а выход вают по формуле подключен к индикатору 14. Выход счетчика 50 mt t, 17 импульсов соединен с одним из входом блока 18 делениЯ, дРУгой вход котоРого со- Так как масса пробы m> и объем V мерединен с выходом счетчика 8 импульсов а ной емкости 2 величины постоянные, то с выход подключЕн к индикатору 19 выхода блока 13 деления на регистрируюУстРойство Работает следУющим обРа- 55 щий прибор 14 подается сигнал, пропорцизом.: ... ональный насыпной плотности порошка.

Исследуемый порошок из технологиче- На входы блока 18 деЛения поступают ской цепи поступает в воронку 1 с калибро сигналы, пропорциональные времени насыванным выходным отверстием и истекает в пания tr горки порошка и времени заполнемерную емкость 2, при этом затвор 5 зания t>, отношение которых при известных значениях объема V мерной емкости 2 и радиуса R дна мерной емкости пропорционально тангенсу угла естественного откоса контролируемого порошка, Массу горки порошка с площадью основания, равной площади дна мерной емкости, можно найти„ подставляя в выражение (1) время насыпания tr горки порошка:

mr =- — тг.

ГО 1 (32

tN

При известных значениях насыпной плотности d и массе горки mr можно найти объем горки Чг порошка из соотношения . Чг.= — . о (4)

Подставляя в соотношение (4) выражения (2) и (3), получают

m> tr гп1 "tç,, tã, ти Ч 7и тз (5) В то же время, объем горки Чг парашка можно найти из формулы

1 р 25

Vr = у г "r (6) где R — радиус основания горки порошка, равный радиусу дна мерной емкости; пг — высота горки, Иэ выражений (5) и (6) находят соотно- 30 шение для определения hr пг - —. P)

3V, tr дф 1з

Угол естественного откоса определяют из выражения

tg p- =—

hr

R (8)

Подставляя в выражение(8) значение hr иэ (7), получают соотношение для апределе- 40 ния тангенса угла естественного откоса

tg p=ЗЧ 1г (9) у Я ta

Так как обьем мерной емкости 2 и ра-. диус R дна мерной емкости величины по- 45 стоянные, то с выхода блока 18 деления на регистрирующий прибор 19 подается сигнал, пропорциональный тангенсу угла естественного откоса порошка, Для повторения цикла измерений эа- 50 слонка 5 закрывается, при этом ключ 7 замыкается, а счетчики 8, 11 и 17 импульсов устанавливаются в нулевое положение, .

С целью осуществления одновременного с насыпной плотностью определения уг- 55

: ла естественного откоса необходимо совмещать условия проведения контрольных операций этих параметров. Для повышения достоверности контроля угла естественного откоса необходимо получить горку парашка достаточно большого объема

Vr, поэтому следует увеличить радиус R дна мерной емкости. Для снижения погрешности заполнения порошком заданнога объема Ч мерной мкасти следует уменьшать размер rорловины мерной емкости. Для выполнения этих требований предлагается изготавливать мерну|о емкость в форме усеченного конуса, причем угол при основании усеченного конуса должен превышать максимальный угол естественного откоса г/Ъзкс контролируемых сыпучих материалов, Эта условие при заданном объеме Ч мерной емкости ограничивает максимальное значение радиуса В<зкс дна мерной емкости, которое можно определить из выражения Г ЗЧ з макс = . гмин

7Г g // лзкс

Ъ где г лил — минимальный радиус горловины мерной емкости, который ограничен техническими условиями размещения датчика уровня заполнения и мажет быть определен из выраженигг гмин= — (dc-tdg), = 3

4 где дс — ширина струи истека ащего из воронки парашка, dg — размердатчика уровня заполнения.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить оперативность контроля сыпучести, насыпной плотности и угла естественного откоса, поскольку полное время контроля всех трех параметров определяется временем заполнения порошком мерной емкости.

Пример. Проводят определение сыпучссти, насыпной плотности и угла естественного откоса порошка самарий кобальтового магнита, Контроль осуществляют при гл1=.50 г, Ч=25 см, диаметре отверз стия воронки 2,5 мм, R=20 мм, Время насыпания горки порошка т =20 с. Бремя истечения пробы порошка массой m ---50 r, характеризующее сыпучесть порошка, t =

=30 с. Время заполнения парашкам мернаи емкости тз=75 с, Отсюда насыпная плотность парашка равна

m>.4 з

d = — — =- 5 г! см, V ти а тангенс угла естественного откоса равен

ЗЧ, tr

tg ф= — = 0,8, з <з

Полное время контроля всех трех параметров 75 с, При раздельном определении угла естественного откоса общее время контроля 95 с, т, е, применение предлагаемого устройства позволяет сократить время контроля íà 20/,.

1749773

Составитель А. Сущее

Техред M.Mîðãâíòýë

Корректор М, щадощи

Редактор И, Дербак

Заказ 2690 . Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/6

Произаодственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Устройство для контроля свойств сыпучих материалов, содержащее воронку с калиброванным выходным отверстием. мерную емкость с затвором, снабженным приводом, датчик уровня заполнения мерной емкости, соединенный с приводом затвора, выключатель, регистратор заданного веса, генератор счетных импульсов, первую ключевую схему, первый и второй счетчики импульсов, первйй блок деления и индикаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения оперативности контроля за счет одновременного определения угла естест. венного откоса порошковых материалов, оно снабжено датчиком заполнения дна мерной емкости, второй ключевой схемой, третьим счетчиком импульсов и вторым блоком деления, входы которого подключены к

5 выходам второго и третьего счетчиков импульсов, при атом вход третьего счетчика импульсов crepes вторую ключевую схему подключен к выходу генератора счетных импульсов, а управляющий вход ключевой схе10 Mbl соединен с датчиком заполнения дна мерной емкости, 2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что мерная емкость имеет форму

15 усеченного конуса.