Способ анализа дисперсности порошковых материалов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области исследования гранулометрических характеристик порошковых материалов, в частности к области анализа дисперсных порошковых материалов, и может быть использовано в порошковой металлургии, химической, пищевой фармацевтической и других отраслях промышленности, использующих порошковые материалы. Способ заключается в помещении пробы на нижний из двух параллельных электродов, создании псевдоожиженного слоя порошка путем подачи на электроды переменного электрического напряжения, зондировании псевдоожиженного слоя порошка электромагнитным излучением , регистрации прошедшего излучения с дальнейшим определением дисперсности порошка. Новым в способе является то, что переменное напряжение подается на электроды в импульсном режиме . Новым в устройстве является то, что в качестве источника переменного напряжения используют источник импульсного напряжения , изменяющегося по амплитуде, скважности и длительности. 2 с,п.ф-лы, 1 ил. С/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s 6 01 N 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

С)ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q

Н

Ы

С

М (21) 4706866/25 (22) 05.07.89 (46) 07.10.92. Бюл. hb 37 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М.В.Ломоносова (72) Е.Ф.Песчаный и А.M.Òèãàрев (56) 1. Подольский А.А., Калакутский Л.И., Малыгин Н.А. Измеритель дисперсного состава порошков ЭИП-11.— Приборы и системы управления, 1979, М 7, с. 31-32, рис.1.

2. Наремский Н.К. Экспрессный метод контроля дисперсности микропорошков.—

Порошковая металлургия, 1979, М 10, с. 9599. (54) СПОСОБ АНАЛИЗА ДИСПЕРСНОСТИ

ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области исследования гранулометрических характеристик порошковых материалов, в частности к. Изобретение относится к области исследования гранулометрических характеристик порошковых материалов, в частности к области анализа дисперсности порошковых материалов. Изобретение может быть использовано в порошковой металлургии, химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности, использующйх порошковые материалы.

Известны способы и устройства для анализа дисперсности порошковых материалов, основанные на взаимодействии заряженных частиц порошкового материала с электрическим полем высокой напряженности, в частности основанный на электростаобласти анализа дисперсных порошковых материалов, и может быть использовано в порошковой металлургии, химической, пищевой фармацевтической и других отраслях промышленности, использующих порошковые материалы, Способ заключается в помещении пробы на нижний из двух параллельных электродов, создании псевдоожиженного слоя порошка путем подачи на электроды переменного электрического напряжения, зондировании псевдоожиженного слоя порошка электромагнитным излучением, регистрации прошедшего излучения с дальнейшим определением дисперсности порошка. Новым в способе является то, что переменное напряжение подается на электроды в импульсном режиме. Новым в устройстве является то, что в качестве источника переменного напряжения используют источник импульсного напряжения, изменяющегося по амплитуде, скважности и длительности, 2 c,ï. ф-лы, 1 ил. тической классификации предварительно заряженных частиц с последующим измерением совокупных зарядов фракций (1).

Наиболее близким являются способ и устройство (2)для анализа дисперсности порошковых материалов, основанные на зондировании по высоте Р-излучением псевдоожиженного слоя, образуемого пробой порошка, в переменном электрическом поле высокой напряженности. Способ, описанный в прототипе, заключается в помещении на. нижний электрод конденсатора пробы порошка и воздействии на пробу переменного электрического напряжения амплитудой в несколько киловольт, При этом в

1767392

55 межэлектродном пространстве плоского конденсатора образуется псевдоожиженный слой переменной структуры, т.е. в зависимости от массы заряженные частицы порошкового материала поднимаются на разные уровни над нижним электродом (мелкие — выше, крупные — ниже). Измеряя концентрацию частиц пробы порошка на разных уровнях, которые пропорциональны размеру (массе) частиц, можно получить функцию распределейия частиц порошка по размерам (массе).

Устройство, реализующее данный способ, состоит из измерительного преобразователя и системы регистрации.

Измерительный преобразователь имеет два металлических электрода, которые прикреплены к изолирующим кронштейнам.

Верхний кронштейн крепится к каретке, с помощью которой можно перемещаться в вертикальном направлении и измерять расстояние между электродами, На неподвижном основании расположены источник

Р-излучения и детектор, так что поток Р-излучения проходит через середину вертикальной плоскости, в которой расположены электроды. На систему электродов подается синусоидальное переменное высокое напряжение от источника питания, позволяющего изменять как напряжение, так и частоту. Измерительное устройство вырабатывает сигнал, соответствующий положению потока Р -излучения по отношению к нижнему электроду, который подается на вход регистрирующего устройства. Система регистрации состоит из задающего устройства, модулятора, усилителя переменного напряжения, демодулятора, усилителя постоянного тока и регистрирующего самопишущего устройства. При помощи задающего устройства устанавливаются напряжение питания, а также шаг зондирования на исполнительное устройство перемещения каретки, Применение переменного синусоидального электрического поля вносит погрешность в результаты анализа вследствие наличия запаздывания фазы отрыва частиц от нижнего электрода в связи с пологим фронтом нарастания электрического поля, а также малого времени нахождения частиц одного размера на определенной высоте и вследствие этого большего диапазона, в котором могут находиться частицы одинакового размера.

Недостатком данного способа и устрой ства является также наличие сложной механической системы для перемещения кронштейна с электродами по вертикали.

Целью изобретения является повышеwe точности анализа дисперсности порошковых материалов и уменьшение времени анализа, Известно, что при воздействии на пробу порошка переменным синусоидальным напряжением большую неопределенность в процесс псевдоожижения и подъема частиц на определенную высоту вносит момент отрыва частиц от электродов или слоя порошка. Поэтому цель по способу достигается воздействием на порошок переменного электрического напряжения, изменяющего по задаваемому закону как форму импульсов, так и их параметры.

В предлагаемом устройстве цель достигается тем, что в качестве источника переменного напряжения используют высоковольтный источник импульсного напряжения с регулируемыми амплитудой, длительностью и скважностью импульсов, а параллельные электроды закреплены на кронштейне неподвижно.

На чертеже изображено устройство.

Оно состоит из металлических электродов 1, укрепленных на изолирующем кронштейне

2, источника 3 электромагнитного излучения и приемника 4, расположенных по оси электродов 1; Выход приемника подключен к усилителю 5 и далее к регистрирующему устройству 6. К электродам 1 подключен источник высоковольтного импульсного напряжения ИП, управляемый от задающего устройства (ЗУ). Причем с помощью ЗУ можно изменять амплитуду, длительность и скважность подаваемых импульсов по заданной программе.

Изобретение реализовано в описанном выше устройстве для анализа дисперсности порошковых материалов и работает следующим образом.

На нижний электрод 1 помещают пробу порошка, Выбор массы пробы зависит от объема, образованного электродами, размера электродов и напряженности электрического поля между электродами, а также достаточной представительности объема анализируемой массы пробы. Установлено, что при диаметре .электродов 40...80 мм, объеме между электродами 1,5„,70 м, при изменении амплитуды импульсного переменного напряжения в пределах 3...15 кВ масса пробы составляет 1...3 г. Затем включают ЗУ и от источника питания на электроды 1 подают высоковольтное переменное напряжение, которое постепенно нарастает по амплитуде, и в случае необходимости изменяются его длительность и скважность.

При этом частицы порошка, заряжаясь, отрываются от нижнего электрода. S npo1767392

Составитель А,Тигарев

Техред М.Моргентал

Корректор Н.Тупица

Редактор

Заказ 3543 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 странстве между электродами 1 возникает псевдоожиженный слой порошка переменной структуры, Причем мелкие частицы расположены выше, а крупные- ниже. Измеряя проходящую часть излучаемого электромаг- 5 нитного излучения с помощью приемника, получаем информацию о размерах витающих частиц. Соотнося подаваемое от ИП с помощью ЗУ импульсное напряжение со степенью поглощения части излучения, по- 10 сле соответствующей калибровки получаем интегральную кривую распределения частиц по размерам.

Предложенные способ и устройство позволяют повысить точность анализа на 15

10...20; и уменьшить время анализа в 2-3 раза.

Формула изобретения

1. Способ анализа дисперсности по- 20 рошковых материалов, заключающийся в помещении пробы на нижний из двух параллельных электродов, создании псевдоожиженного слоя порошка путем подачи на электроды переменного электрического напряжения, зондировании псевдоожиженного слоя порошка электромагнитным излучением и регистрации прошедшего излучения с дальнейшим определением дисперсности порошка, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения времени анализа, переменное напряжение подается на электроды в импульсном режиме.

2. Устройство для анализа дисперсности порошковых материалов, состоящее из параллельных электродов, установленных на кронштейне, источника переменного напряжения, источника и приемника электромагнитного излучения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и уменьшения времени анализа, в качестве источника переменного напряжения используют источник импульсного напряжения, изменяющегося по амплитуде, скважности и длительности.