Способ определения текучести порошкообразных материалов



Способ определения текучести порошкообразных материалов

 


Владельцы патента RU 2502979:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)

Изобретение относится к области определения физико-механических свойств порошкообразных материалов - текучести, то есть способности порошка протекать через данное сечение в единицу времени под воздействием движущей силы. Способ определения текучести порошкообразных материалов заключается в том, что устанавливают полый цилиндр так, чтобы внешний его диаметр был внутри наименьшего круга поддона, поднимают груз в верхнее положение и фиксируют фиксатором, заполняют полый цилиндр с помощью воронки, объем которой равен объему полого цилиндра, опускают и фиксируют груз в нижнем положении, закрывают кожух заслонкой, выдергивают фиксатор и груз поднимает полый цилиндр вверх, а порошок рассыпается по поверхности поддона. Техническим результатом изобретения является механизация определения текучести порошкообразных материалов с целью исключения ручного подъема цилиндра и установления регламентированной скорости его подъема. 1 ил., 3 табл.

 

Изобретение относится к области определения одной из основных физико-механических характеристик порошкообразных материалов -текучести, то есть способности порошка протекать через данное сечение в единицу времени под воздействием движущей силы, нормирование которой предусматривается техническими условиями, и может быть применено в различных отраслях, занимающихся производством и использованием в технологических процессах порошкообразных материалов. Известен способ определения их текучести с применением воронки диаметром основания 150 мм, высотой 250 мм и диаметром выхода 25 мм, снабженного пробкой, обеспечивающей быстрое открывание отверстие. В воронку засыпается 0,5 кг порошка, выдерживается 5 сек, затем открывается отверстие и включается секундомер для фиксации времени высыпания. Определение производится пять раз и принимается среднее значение времени истечения, см. табл.1 (№№1, 2 ТУ 6-18-155-79, ТУ 6-18-139-7), либо количество порошка в единицу времени (№№3, 4 ТУ 6-18-42-86, ТУ 6-46-016-92).

Таблица 1
№ п/п Индекс огнетушащего порошка Технические условия Требование по текучести (Т)
1 ПФ ТУ 6-18-155-79 не более 50 с
2 ПСБ-3 ТУ 6-18-139-78 не более 50 с
3 ПГС-М ТУ 6-18-42-86 не менее 10 г/с
4 ПГС-3 ТУ 6-46-016-92 не менее 10 г/с
5 Пирант - А ТУ 301-11-10-90 не менее 0,28 кг/с
6 ПГХК "Завеса" ТУ 84-07509103.452-96 не менее 0,28 кг/с

Текучесть порошков №№5, 6 (ТУ 301-11-10-90/ГУ 84-07509103.452-96) определялась в соответствии с нормами пожарной безопасности (НПБ-170-98) путем измерения массового расхода порошка при истечении его из испытательного прибора под давлением рабочею газа. В прибор загружайся испытуемый порошок. Затем закачивается азот или воздух до давления 16±0,5 атм. и прибор подвергается воздействию вибрации, после чего производится выпуск порошка в течение 6 сек. и перекрывается клапан. Текучесть порошка Т(кг/с)определяется по разности масс испытательного прибора в начале и конце: делением на время выпуска -6 с.

Способ определения текучести с помощью воронки (п.1-4) имеет недостатки: трудность обеспечения одновременности открытия выходного отверстия и включения секундомера, а также возможность образования свода и зависания порошка, что приведет к увеличенному разбросу параметров по времени, а значит и расходу порошка.

Способ определения текучести порошка при истечении из испытательного прибора (п.5, 6) достаточно сложен в аппаратном оформлении. Требуется дополнительно вибростенд, баллон с воздухом (азотом), линия закачки и большой расход порошка для испытания.

Известен способ определения текучести по патенту РФ №2390756 МПК C01N 11/00 от 24.02.09 г., заключающийся в заполнении испытуемым порошкообразным материалом цилиндра, установленного на тарели, медленного его поднятия и фиксации диаметра рассыпавшегося по кругу порошка. Недостаток способа: ручное поднятие не исключает подъема цилиндра с отклонением от вертикальной оси, скорость подъема не регламентируется. Это может влиять на результаты замера. Патент №2390756 МПК C01N 11/00 от 24.02.09 г. принят в качестве прототипа.

Результаты определения текучести порошка хлористого калия с удельной поверхность ~3000 см2/г и крупного порошка с удельной поверхностью ~ 125 см2/г в зависимости от скорости подъема цилиндра приведены в таблице 2.

Таблица 2
Время подъема цилиндра, с Текучесть (диаметр рассыпаемости порошка), мм
Удельная поверхность 3000 см2/г, размер частиц 10 мкм Удельная поверхность 125 см2/г, размер частиц 240 мкм
0,5 160 180
1 180 180
2 130 150
3 140 130
4 135 150
5 120 120
6 140 120

Из приведенных данных следует, что для исключения влияния стенок цилиндра на истечение порошка влияет скорость его подъема, которая должна составлять величину Н τ (10 см/с), где Н - высота цилиндра, равная 10 см, τ - оптимальное время подъема, равная 1 сек., что соответствует максимальной текучести (диаметру рассыпавшегося порошка).

Технической задачей изобретения является механизация определения текучести порошкообразных материалов, с целью исключения ручного подъема цилиндра и установления регламентированной скорости его подъема.

Технический результат заключается в том, что для определения текучести порошкообразных материалов включающей заполнение полого цилиндра порошкообразным материалом и высыпание порошка на поддон с отбортовкой и нанесенными на него отметками в виде кругов диаметром от 100 мм до 200 мм от центра, через каждые 10 мм и определение текучести по среднему диаметру края рассыпавшегося по кругу порошкообразного материала устанавливают полый цилиндр так, чтобы внешний его диаметр был внутри наименьшего круга поддона, поднимают груз в верхнее положение и фиксируют фиксатором, заполняют полый цилиндр с помощью воронки, объем которой равен объему полого цилиндра, опускают и фиксируют груз в нижнем положении,, закрывают кожух заслонкой, выдергивают фиксатор и груз поднимает полый цилиндр вверх, а порошок рассыпается по поверхности поддона, где размещены семь концентрических окружностей, указанных на фиг.

Выведена формула Тр=1,94 Тв+136,56, где

Тр - текучесть (по рассыпаемости), мм

Тв - текучесть (по истечению через воронку), г/сек.

Приведенная формула позволяет определить ожидаемую текучесть порошкообразных материалов, получаемых методом истечения через воронку, произведя замер текучести (рассыпаемости) предложенным способом.

Таким образом текучесть (по истечению через воронку) можно определить по формуле: Т в = Т р 1 3 6 , 5 6 1 , 9 4 , г / с е к . .

Сущность метода представлена в виде примера:

Пример: определение текучести порошкообразного материала. Для исключения пыления порошкообразного материала при испытании и для загрузки его цилиндр заключен в кожух, имеющий проем, закрываемый заслонкой.

Устанавливают полый цилиндр на поддон с отбортовкой и нанесенными на него отметками в виде кругов диаметром от 100 мм до 200 мм, таким образом чтобы внешний его диаметр был внутри наименьшего круга поддона. Поднимают груз в верхнее положение и фиксируют его в этом положении фиксатором. Заполняют загрузочную воронку испытуемым порошкообразным материалом и через проем в кожухе устанавливают на полый цилиндр, затем после опорожнения воронку снимают. Опускают и фиксируют груз в нижнем положении, закрывают кожух заслонкой, выдергивают фиксатор, груз поднимает полый цилиндр вверх и порошкообразный материал рассыпается по поверхности поддона с отбортовкой. Текучесть определяют по среднему диаметру края, рассыпавшегося по кругу порошкообразного материала.

Для каждого образца проводят три параллельных определения, из которых выводят средний результат (мм).

Истечение через воронку и текучесть определенная по среднему диаметру рассыпавшегося порошка при истечении его из цилиндра приведены в таблице 3.

Таблица 3
Наименование показателя Марки порошкового состава
Coldic (Германия) Megavit (Италия) Powder (Англия) Bekcon (Россия) "Завеса" (Россия)
Текучесть по истечению через воронку (диаметр выхода - 10 мм) г/с 31 1,5 5,7 0,6 37
Текучесть, определенная по среднему диаметру рассыпавшегося порошка при истечении его из цилиндра, мм >200 130 190 110 >200

Из таблицы 3 следует, что огнетушащий порошок Coldic (Германия) и "Завеса", (Россия) имеют наилучшие результаты по текучести по истечении через воронку и из цилиндра.

По данным таблицы 3 выведена формула Тр=1,94 Тв+136,56

Тр - текучесть (по рассыпаемости), мм

Тв - текучесть (по истечению через воронку), г/сек.

Способ определения текучести порошкообразных материалов, включающий заполнение полого цилиндра порошкообразным материалом и высыпание порошка на поддон с отбортовкой и нанесенными на него отметками в виде кругов диаметром от 100 мм до 200 мм от центра, через каждые 10 мм и определение текучести по среднему диаметру края рассыпавшегося по кругу порошкообразного материала, отличающийся тем, что устанавливают полый цилиндр так, чтобы внешний его диаметр был внутри наименьшего круга поддона, поднимают груз в верхнее положение и фиксируют фиксатором, заполняют полый цилиндр с помощью воронки, объем которой равен объему полого цилиндра, опускают и фиксируют груз в нижнем положении, закрывают кожух заслонкой, выдергивают фиксатор и груз поднимает полый цилиндр вверх, а порошок рассыпается по поверхности поддона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технической физике, а именно к способам контроля и измерения физических параметров веществ, и предназначено для экспресс-диагностики однородности высокотемпературных металлических расплавов на основе Fe, Со, Ni в условиях цеха, путем бесконтактного определения вязкости этих расплавов посредством измерения параметров затухания крутильных колебаний тигля с образцом сплава в измерительной установке.

Изобретение относится к способам контроля физико-химических свойств жидкостей, в частности к способам контроля вязкости, и может найти применение в различных отраслях промышленности, например химической, нефтехимической и др.

Изобретение относится к области анализа нефтепродуктов и позволяет определить прокачиваемость и фильтруемость нефтепродуктов при низких температурах, а также степень их загрязнения.

Изобретение относится к реометру для густых материалов, а также к устройству и способу оценки создаваемого для преодоления сопротивления подаче густого материала в трубопроводе давления подачи с помощью такого реометра.

Изобретение относится к области создания лабораторного оборудования и приборов для определения физико-механических характеристик порошкообразных материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности: пищевой, строительной, химической, машиностроительной и др.

Изобретение относится к исследованию материалов путем определения их физических свойств, в частности к исследованию свойств гелеобразных сред в пристеночном слое трубопровода, в частности тяжелой фракции нефти в технологических трубопроводах.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к бесконтактным аэрогидродинамическим способам и устройствам автоматического контроля вязкости жидкости, и может найти применение в различных отраслях промышленности, например химической, нефтехимической и др.

Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях. Способ определения коэффициента неоднородности смеси трудноразделимых сыпучих материалов включает подсчет числа проб, минимально допустимого веса пробы, отбор проб смеси и ее компонентов. Пробы распределяют равномерным слоем на гладкой поверхности и фотографируют, проводят попиксельный анализ изображений смешиваемых компонентов с получением гистограмм распределения пикселей изображения по оттенкам серого в отношении к их общему количеству и затем определяют пороговый оттенок. Далее определяют значения концентраций ключевого компонента в пробах смеси как отношения количества пикселей, ему соответствующих, к общему количеству пикселей изображения пробы и рассчитывают коэффициент неоднородности смеси. При вычислении значения порогового оттенка находят координаты центров тяжести площадей гистограмм распределения пикселей компонентов смеси и присваивают пороговому оттенку значение, соответствующее абсциссе середины отрезка между центрами тяжестей площадей гистограмм. Достигаемый при этом технический результат заключается в создании простого и достаточно точного способа определения коэффициента неоднородности смеси трудноразделимых компонентов с минимальными затратами времени (экспресс-метод). 1 ил.

Изобретение относится к области биомедицинских технологий, касается способа определения коэффициента вязкости крови с использованием стандартного медицинского лабораторного оборудования, которое может быть использовано для гемореологического экспресс-анализа, непосредственно во время процедуры забора крови для лабораторных анализов осуществлять определение (замер) вязкости крови - важного информативного и диагностического показателя как самой крови и сосудистой системы, так и некоторых органов, изменяющих при заболеваниях реологические свойства крови. Способ определения коэффициента вязкости крови с использованием капиллярных трубок включает регистрацию отсчетных значений занимаемого кровью положения в этих капиллярных трубках в выбранные моменты времени, определяемые математической формулой, определяющей значение вязкости (коэффициента вязкости) крови через полученные отсчетные значения. Причем регистрацию отсчетных значений расстояний, пройденных кровью в капиллярной трубке к заданным последовательным моментам времени, осуществляют в процессе венепункции. При этом выполняют две серии замеров с использованием для каждой серии замеров разного, но известного пониженного по сравнению с атмосферным давления, создаваемого на выходном конце капиллярной трубки путем присоединения к нему вакуумированной пробирки с нужным давлением внутри, полученные отсчетные значения расстояния, проходимого кровью по капиллярной трубке в последовательные моменты времени, одинаковые для обеих серий замеров, обрабатывают согласно математической формуле η = R 2 4 ( ( p в о з д ) 1 − ( p в о з д ) 2 ) ⋅ t i ( l 2 ( t i ) ) 2 − ( l 2 ( t i ) ) 1 , где η - коэффициент вязкости крови, R - внутренний радиус капиллярной трубки, (рвозд)1 - давление в 1-ой вакуумированной пробирке для 1-й серии замеров, (рвозд)2 - давление во 2-й вакуумированной пробирке для 2-й серии замеров, ti - моменты времени (одни и те же для обеих серий замеров) в процессе протекания крови по капиллярной трубке, в которые производятся замеры пройденного кровью расстояния, (l2(ti))1 - квадраты расстояний, пройденных кровью по капиллярной трубке к моментам времени ti в первой серии замеров, (l2(ti))2 - квадраты расстояний, пройденных кровью по капиллярной трубке к моментам времени ti во второй серии замеров. Техническим результатом является повышение точности, сокращение времени проведения исследования и его упрощение. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области анализа физических свойств жидкостей. Устройство содержит емкость со шкалой для отбора пробы с размещенным в ней штоком с поршнем, программно-аппаратный комплекс для измерения времени и температуры, трубку для пропускания жидкости в емкость при отборе пробы для определения условной вязкости, термистор, который может быть установлен на трубке при определении микропенетрации, деэмульгирующей способности и показателя динамики нагрева жидкости, конус, который может быть установлен вместо поршня на шток с помощью резьбы при определении микропенетрации, пробку или крышку, которая может быть установлена на штуцер емкости вместо трубки при определении микропенетрации и деэмульгирующей способности, и подставку для установки емкости. Достигается упрощение и ускорение, а также - повышение информативности и надежности определения. 4 з.п. ф-лы, 4 табл., 10 ил.

Изобретение относится к области биомедицинских технологий и может быть использовано для измерения вязкости крови в процессе забора крови из кровеносного сосуда для проведения анализов крови. Для этого в кровеносный сосуд вводят медицинскую иглу, соединенную с вакуумированной пробиркой. В ходе проведения забора крови на входе иглы внутри вены осуществляют быстрые периодические колебания давления, которые создают путем многократного частичного пережатия кровеносного сосуда посредством вибратора или низкочастотного акустического излучателя. За счет этого формируют переменный во времени осциллирующий поток крови через иглу и фазовый сдвиг между быстрыми периодическими колебаниями давления и пульсацией, по крайней мере, одного из трех параметров: скорости вытекания крови из иглы в вакуумированную пробирку, уровня крови в вакуумированной пробирке и давления газа в незаполненной части вакуумированной пробирки. Измерения проводят с помощью низкочастотного акустического датчика, соединенного с фазометром или лучевым осциллографом. По результатам полученных измерений частотно-зависимого фазового сдвига рассчитывают вязкость крови. Способ обеспечивает точное измерение значения вязкости крови при одновременном сокращении времени измерения за счет объективной оценки истинного значения вязкости крови без использования дополнительных данных, характеризующих объем протекающей крови и длину трубки. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится, в общем, к тестированию вязкости скважинных текучих сред и, конкретнее, к вискозиметрам с вибрирующим проводом. Предложен вискозиметр с вибрирующим проводом. Некоторые варианты кожухов вискозиметра с вибрирующим проводом включают в себя трубопровод, проходящий через кожух и обеспечивающий воздействие на первый провод скважинной текучей среды, полость в кожухе для размещения магнита и прокладки одного или нескольких дополнительных проводов от трубопровода к генератору сигналов, первую и вторую электропроводные опоры, механически соединенные с кожухом для удержания первого провода в натянутом состоянии в трубопроводе, и уплотнение, механически соединенное с кожухом для предотвращения доступа к магниту скважинной текучей среды. Техническим результатом является повышение точности измерения вязкости. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 26 ил.

Изобретение относится к области физической и коллоидной химии (физико-химических измерений), а более конкретно - к способам определения точки (момента) потери текучести методом вибрационной вискозиметрии, и позволяет определить точку гелеобразования путем измерения вязкости (механического сопротивления) в сосудах различного размера. Способ определения точки гелеобразования методом вибрационной вискозиметрии заключается в том, что гелеобразующий раствор помещают в измерительные сосуды разного диаметра, инициируют процесс и непрерывно регистрируют механическое сопротивление раствора в обоих сосудах, строят полученные реологические зависимости на одном графике и по графику определяют точку гелеобразования как область расхождения полученных таким образом кривых. Техническим результатом является повышение точности измерений и большей объективности определения точки гелеобразования за счет использования ячеек различного размера. 2 ил.

Изобретение относится к области приборного исследования строительных материалов путем определения их физических свойств, в частности к исследованию реологических свойств текучих сред (предельного сопротивления сдвига, вязкости, градиента скорости деформирования) и анализа материалов путем определения их текучести и может быть использовано для определения реологических свойств у различных формовочных смесей специальных бетонов, оценки этих свойств и классификации смесей по реологическим свойствам. Способ определения реологических свойств высокотекучих формовочных смесей включает заполнение устройства исследуемыми смесями, выполнение измерений и их регистрацию, по которому формовочную смесь заливают в трубу, установленную вертикально с возможностью осевого перемещения без зазора между нижним торцом трубы и днищем поддона. Затем поднимают трубу на заданную величину зазора между нижним торцом трубы и днищем поддона, при этом формовочная смесь выливается из трубы и свободно растекается на днище поддона, измеряют и фиксируют требуемые методикой параметры: высоту столба смеси, оставшейся в трубе; время вытекания смеси из трубы от начала до конца вытекания; размер пятна расплывшейся формовочной смеси, и прибор для реализации способа определения реологических свойств высокотекучих формовочных смесей. Прибор содержит емкость для заполнения формовочными смесями, в котором емкость для заполнения формовочными смесями выполнена в виде трубы, установленной вертикально с возможностью осевого перемещения, прибор снабжен поддоном, направляющей, жестко установленной на поддоне, и механизмом осевого перемещения трубы. При этом ход механизма осевого перемещения трубы выбран равным зазору между нижним торцом трубы и днищем поддона, удовлетворяющему требованиям способа определения реологических свойств формовочных смесей, при этом он снабжен системой заполнения поддона водой и организации циркуляции воды. Техническим результатом является упрощение методики испытаний и конструкция прибора, расширение эксплуатационных возможностей изделия, повышение достоверности получаемых результатов, снижение стоимости прибора и испытаний. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытаниям смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых при резании материалов. Способ оценки технологической эффективности смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), по которому осуществляют измерение действительного коэффициента трения в течение 10-20 с применением оцениваемой СОЖ и без нее, максимальную скорость охлаждения температурного датчика в испытываемой СОЖ и на воздухе (без СОЖ) от температуры, возникающей в зоне резания, до комнатной температуры. Затем рассчитывают коэффициент комплексной эффективности по формуле: , где KСОЖ - коэффициент трения, полученный с применением испытываемой СОЖ; KбезСОЖ - коэффициент трения, полученный без применения СОЖ; VбезСОЖ - скорость охлаждения на воздухе; VСОЖ - скорость охлаждения, полученная с применением испытываемой СОЖ. Техническим результатом является значительное снижение трудоемкости и времени исследования эффективности СОЖ при заданных режимах, а также учет смазочного и охлаждающего действия СОЖ. 5 ил., 1 табл.

Настоящее изобретение относится к области металлургии и машиностроения. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является определение вязкоупругих свойств металлов с помощью зондового акустического метода. Стенд для исследования вязкоупругих свойств металлов состоит из задающего переменный сигнал генератора, индукционного механического осциллятора, упругий элемент которого изготовлен в виде тонкой металлической балки с закрепленным на ней ударным зондом, а также образца для исследования, к которому подведен пьезоэлектрический звукосниматель. Сигналы с генератора и звукоснимателя подаются на двухканальный компьютерный осциллограф. Техническим результатом является возможность безразрушительной диагностики вязкоупругих свойств металлов и сплавов с помощью измерения амплитуды акустических сигналов, возникающих при ударе зонда о поверхность твердого тела. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретения относятся к измерительной технике, а именно к способам и устройствам для определения различных параметров жидкостей, в частности нефтепродуктов, хранимых или перевозимых в резервуарах, и могут быть использованы в системах определения объема и массы жидкостей. Датчик характеристик среды с вибрационным чувствительным элементом и встроенным термопреобразователем перемещают в исследуемой жидкости на различных уровнях погружения и измеряют плотность и вязкость жидкости, контролируя изменение частоты колебаний чувствительного элемента датчика, одновременно измеряя температуру жидкости. Измерение уровня производят путем подсчета количества сигналов за определенную длину перемещения датчика. Обрабатывая данные плотности, вязкости и температуры определяют такие параметры жидкости, как уровни ее расслоения и уровни границ раздела сред жидкость/воздух, нефтепродукт/подтоварная вода. Устройство для реализации способа содержит датчик 1, состоящий из вибродатчика 1.1 и термопреобразователя 1.2. Датчик 1 прикреплен к ленточному кабелю 2, наматываемому на барабан 3, который вращается шаговым двигателем 4. Кабель 2 при своем протягивании вращает измерительное колесо 5 с энкодером 6. Кабель 2 снабжен индуктивным датчиком 7 натяжения и датчиком 8 верхнего положения. Другой конец кабеля 2 соединен с электронным блоком 9. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и области применения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх