Способ непрерывного контроля расхода и дозирования сыпучих материалов

Авторы патента:

G01F1/56 - с использованием электрических или магнитных эффектов (G01F 1/66 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2532595:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО АГАУ) (RU)

Способ относится к методам производственного контроля расхода и дозирования сыпучих материалов и может найти применение в отраслях промышленности, перерабатывающих сыпучие материалы. Способ непрерывного контроля расхода и дозирования сыпучих материалов включает подачу материала на лопасти турбинки, закрепленной на роторе электродвигателя, статор которого питается от регулируемого источника питания через коммутатор статорных обмоток, преобразование и отображение величины тока статора на индикаторе. При этом массу подаваемого материала наращивают порционно и фиксируют величину тока в цепи статора. Строят функциональную зависимость «разность рабочего тока и тока холостого хода статора - масса материала в секунду», фиксируя при этом время нахождения каждого массообъема на лопатках турбинки. Затем запускают непрерывную подачу материала. Необходимую дозу определяют как произведение мгновенной массы материала, установленной из полученной зависимости «разности рабочего тока и тока холостого хода статора - масса материала в секунду», на время действия разности рабочего тока и тока холостого хода статора. Технический результат - повышение точности дозирования и контроля расхода сыпучих материалов. 2 ил.

Изобретение относится к методам производственного контроля расхода и дозирования сыпучих материалов и может найти применение в отраслях промышленности, перерабатывающих сыпучие материалы.

Известно устройство (патент РФ №2042925), содержащее корпус, струевыпрямитель, турбинку, ферритовый стержень, запрессованный в ступицу турбинки, катушку самоиндукции, узел съема сигнала, микромощный генератор тока, аккумулятор, электронный блок, соединенный с цифровым табло. При вращении турбинки движущимся потоком материала ферритовый стержень, перемещаясь относительно витков катушки самоиндукции, генерирует в них электрический ток, импульсы которого, преобразуемые в электронном блоке в виде цифровых показателей расхода материала, выводятся на табло.

Способ, осуществляемый данным устройством, не может обеспечить необходимую точность контроля вследствие значительной инерционности механических перемещений датчика (ферритового стержня) и многочисленных преобразований полезного сигнала.

Известен способ реализации Кориолисового расходомера (патент РФ №2182695, пп.14-17), по которому пропускают материал сквозь каналы от входа к выходу расходомера, осуществляют вращение узла ротора вокруг центральной оси в ответ на энергию, полученную от прохождения материала сквозь каналы, содержащие гибкие элементы с магнитами, которые изгибаются в ответ на силы Кориолиса, формируемые в материале при прохождении его сквозь каналы, при вращении узла ротора вокруг центральной оси, генерируют сигналы, характеризующие величину указанного изгиба, осуществляют функционирование двигателя, соединенного с узлом ротора для вращения узла ротора вокруг оси вращения для увеличения тангенциальной скорости указанного материала, при этом узел ротора реагирует на вращение и увеличение тангенциальной скорости материала для осуществления закачивания материала в каналы и, в свою очередь, для увеличения потока материала в каналах и повышения производительности Кориолисового расходомера, обрабатывают сигналы для расчета информации о потоке материала.

Устройства, реализующие указанный способ, конструктивно сложны, обладают низкой надежностью в условиях промышленного производства сыпучих материалов, при наличии высокой концентрации сора и пыли и, вследствие этого, имеют низкую точность контроля.

Наиболее близким к изобретению, по технической сущности, является способ непрерывного контроля расхода и дозирования сыпучих материалов, заложенный в патенте РФ №2251666. Способ включает подачу материала на лопасти турбинки, закрепленной на роторе электродвигателя, статор которого питается от регулируемого источника питания через коммутатор статорных обмоток, преобразование и отображение величины тока статора на индикаторе.

Способ, осуществляемый данным устройством, не может обеспечить необходимую точность контроля вследствие определенной сложности конструктивного исполнения и размещения датчиков в активной зоне двигателя, инерционности и множественности коммутационных процессов.

Технической сущностью предлагаемого способа является устранение всех видов датчиков из активной зоны технологического потока, снижение количества коммутационных процессов и, на этой основе, повышение точности дозирования и контроля расхода сыпучих материалов.

Настоящая техническая сущность достигается тем, что в способе непрерывного контроля расхода и дозирования сыпучих материалов, включающем подачу материала на лопасти турбинки, закрепленной на роторе электродвигателя, статор которого питается от регулируемого источника питания через коммутатор статорных обмоток, преобразование и отображение величины тока статора на индикаторе, массу подаваемого материала наращивают порционно и при этом фиксируют величину тока в цепи статора, строят функциональную зависимость «разность рабочего тока и тока холостого хода статора - масса материала в секунду», фиксируя при этом время нахождения каждого массообъема на лопатках турбинки, после чего запускают непрерывную подачу материала, а необходимую дозу определяют как произведение мгновенной массы материала, установленной из полученной зависимости «разности рабочего тока и тока холостого хода статора - масса материала в секунду», на время действия разности рабочего тока и тока холостого хода статора.

На фиг.1 дано условное изображение конструкции устройства дозатора.

На фиг.2 приведена функциональная зависимость разности рабочего тока и тока холостого хода статора от массы материала в секунду.

Дозатор состоит из кронштейна 1, размещенного в опорах 2, патрубка 3, турбинки 4, приводимой от электродвигателя 5, уравновешивающего груза 6.

Способ реализуется следующим образом. Материал из транспортера через входной патрубок 3 подается на потокочувствительную турбинку 4, типа лопастного метателя с горизонтальной осью вращения, приводимую в движение электродвигателем 5 (фиг.1). После соприкосновения с лопастями турбинки 4 частицы сыпучего продукта получают дополнительное количество движения и, отразившись от стенки кожуха, падают вниз на выводное устройство (на чертежах не показано). Общий крутящий момента на валу турбинки равен ударному взаимодействию потока вещества с лопастью (косой удар) и ускорению Кориолиса при последующем скольжении частиц по лопастям из внутренней области турбинки наружу, пропорциональных массовому расходу материала. Возрастание нагрузки на лопастях вызывает возрастание тока статора двигателя, что фиксируется измерителем подводимого тока. Порционно наращивая массу подаваемого материала и фиксируя величину тока в цепи статора, строят функциональную зависимость «разность рабочего тока и тока холостого хода статора - масса материала в секунду», фиксируя, при этом, время нахождения каждого массообъема на лопатках турбинки. После чего запускают непрерывную подачу материала, а необходимую дозу определяют как произведение мгновенной массы материала, установленной из полученной зависимости «разности рабочего тока и тока холостого хода статора - масса материала» на время действия рабочего тока, пропорционально заштрихованной области (фиг.2).

Пример. Электродвигатель дозатора с током статора на холостом ходу 3А, после подачи на ротор турбинки в течение 60 минут дозируемого продукта массой 6000 кг, повышает потребляемый ток статора до 5 А. Произведение разности рабочего тока и тока холостого хода статора 2 А на время нагружения 3600 с приводится в соответствие с массой дозируемого продукта 6000 кг. В результате получаем среднюю производительность дозатора (0,833 кг вещества на значение тока статора на заданное время дозирования в А/с). Учитывая прямопропорциональную зависимость статорного тока двигателя, в рабочем диапазоне от нагрузки, определяют массообъем дозированного продукта за установленный отрезок времени.

Способ непрерывного контроля расхода и дозирования сыпучих материалов, включающий подачу материала на лопасти турбинки, закрепленной на роторе электродвигателя, статор которого питается от регулируемого источника питания через коммутатор статорных обмоток, преобразование и отображение величины тока статора на индикаторе, отличающийся тем, что массу подаваемого материала наращивают порционно и при этом фиксируют величину тока в цепи статора, строят функциональную зависимость «разность рабочего тока и тока холостого хода статора - масса материала в секунду», фиксируя при этом время нахождения каждого массообъема на лопатках турбинки, после чего запускают непрерывную подачу материала, а необходимую дозу определяют как произведение мгновенной массы материала, установленной из полученной зависимости «разности рабочего тока и тока холостого хода статора - масса материала в секунду», на время действия разности рабочего тока и тока холостого хода статора.

Похожие патенты:

Dc/dc-преобразователь // 2531375

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и является DC/DC-преобразователем с трансформаторной связью между источником питания и нагрузкой. Технический результат заключается в повышении эффективности и надежности заявленного устройства.

Датчик для определения расхода, плотности и температуры с замкнутой системой колебаний // 2498228

Датчик содержит корпус в виде цилиндра с входным и выходным отверстиями, резонатор, вибратор расходомера и термочувствительный элемент, расположенные внутри корпуса, датчик возбуждения колебаний расходомера, датчик съема колебаний расходомера, датчик возбуждения колебаний плотномера, датчик съема колебаний плотномера, усилитель расходомера, усилитель плотномера, преобразователь, регистратор плотности и температуры и регистратор расхода.

Способ определения количества электропроводящей жидкости и комплекс оборудования для его реализации // 2460972

Изобретение относится к области гидрометрии и может быть использовано, в частности, для определения количества воды, прошедшей через бытовой фильтр. .

Устройство для регистрации молочного потока // 2445769

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Датчик расхода с замкнутой системой колебаний проточного типа // 2430334

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения расхода жидкой и газообразной среды. .

Устройство для измерения расхода газа // 2406976

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерению расхода природного газа, в частности, добываемого на газоконденсатных месторождениях и содержащего жидкую углеводородную фазу в капельном или парообразном состоянии.

Измерительная секция расходомера газожидкостного потока // 2386929

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано на продуктивных газоконденсатных скважинах, на установках подготовки газа к транспорту, установках первичной переработки газа для определения расхода газа, расхода жидкости, доли воды и доли конденсата в жидкости без разделения продукта добычи на газообразную и жидкую фазы.

Датчик уровня жидкости в открытых каналах // 2367911

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения уровня жидкости или ее расхода в открытых искусственных каналах типа желобов, лотков произвольного профиля.

Парциальный датчик расхода // 2324148

Изобретение относится к устройствам для измерения расхода и может быть использовано, в частности, для измерения расхода жидкости или газа. .

Парциальный датчик расхода // 2324147

Способ контроля расхода и дозирования сыпучих материалов // 2532596

Способ контроля расхода и дозирования сыпучего материала включает пропуск материала из транспортера через входной патрубок на потокочувствительную турбинку типа лопастного метателя с горизонтальной осью вращения, приводимую в движение электродвигателем. После соприкосновения с лопастями турбинки частицы сыпучего продукта получают дополнительное количество движения и, отразившись от стенки кожуха, падают вниз на выводное устройство. Общий крутящий момента на валу турбинки равен ударному взаимодействию потока вещества с лопастью (косой удар) и ускорению Кориолиса при последующем скольжении частиц по лопастям из внутренней области турбинки наружу, пропорциональных массовому расходу материала. Возрастание нагрузки на лопастях вызывает снижение угловой скорости вращения ротора. Порционно наращивая массу подаваемого материала и фиксируя величину угловой скорости ротора, строят функциональную зависимость «разность рабочей угловой скорости ротора и угловой скорости ротора холостого хода - масса материала в секунду», фиксируя при этом время нахождения каждого массообъема на лопатках турбинки, после чего запускают непрерывную подачу материала, а необходимую дозу определяют как произведение мгновенной массы материала, установленной из полученной зависимости «разность рабочей угловой скорости ротора и угловой скорости холостого хода ротора - масса материала в секунду», на время действия рабочей угловой скорости ротора, пропорционально заштрихованной области. Технический результат - повышение точности дозирования и контроля расхода сыпучих материалов. 2 ил.

Расходомер // 2534450

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения расхода веществ, перемещаемых по трубопроводам, и применимо в пищевой, химической, нефтяной и других отраслях промышленности, в энергетике и др. Предлагаемый расходомер содержит два расположенных вдоль трубопровода с внешней его стороны чувствительных элемента в виде полых волноводов, каждый из которых имеет общую с трубопроводом упругую торцевую стенку, каждый волновод соединен с соответствующим электронным блоком, блок сравнения информативных параметров чувствительных элементов, имеющий два входа, подключенные соответственно к выходам указанных двух электронных блоков, и выход, соединенный с индикатором. При этом в каждом волноводе элемент возбуждения и элемент съема электромагнитных колебаний расположены у одного и того же конца волновода, а частота возбуждаемых в каждом волноводе электромагнитных волн фиксирована и выбрана ниже частоты возбуждения в нем электромагнитных волн низшего типа. Технический результат - упрощение конструкции устройства. 1 ил.

Способ измерения расхода жидкой среды и устройство для его осуществления // 2574321

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения расхода воды, бензина, дизельного топлива, керосина. Устройство для измерения расхода жидкой среды содержит трубопровод из диэлектрического материала, постоянные магниты, расположенные по разные стороны от трубопровода, и колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора, обкладки которого расположены по обе стороны от трубопровода. В колебательном контуре возбуждают резонансные колебания электромагнитного поля. Жидкая среда, перемещающаяся в постоянном магнитном поле, поляризуется под действием сил Лоренца, вследствие чего изменяется электрическое поле конденсатора колебательного контура, диэлектрическая проницаемость жидкой среды и длительность первого и второго полупериодов резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура. Расход жидкой среды определяют по изменению длительности первого или второго полупериодов резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура. Технический результат - повышение точности измерений. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Электромагнитный расходомер с изменяемой частотой (варианты) // 2584069

Настоящее изобретение относится к обработке жидкой среды и главным образом к измерениям технологического потока и управлению им. В частности, изобретение относится к способам измерения для электромагнитных расходомеров. Устройство содержит участок трубопровода для технологического потока, катушку для создания магнитного поля поперек участка трубопровода, источник тока для возбуждения катушки для создания магнитного поля и электрод для обнаружения электродвижущей силы, индуцированной поперек технологического потока с помощью магнитного поля. Источник тока возбуждает катушку на множестве различных частот импульсов. Процессор вычисляет функцию электродвижущей силы на множестве различных частот импульсов и генерирует выходное значение расхода, основанное на функции. Технический результат - улучшение точности измерения потока и защита от неисправностей. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ измерения расхода электропроводных жидкостей // 2584343

Изобретение относится к технике измерения расхода электропроводных жидкостей с помощью электромагнитных расходомеров. Способ измерения расхода электропроводных жидкостей реализуется с помощью первичного преобразователя расхода, на трубопроводе которого расположена магнитная система с обмотками возбуждения и установлены два диаметрально-противоположно расположенных электрода. Запитка обмоток возбуждения осуществляется двухполярным импульсным током от программно-управляемого источника тока. Сигнал с электродов, пропорциональный расходу, поступает на измерительный усилитель, преобразуется в цифровой код в АЦП и подается на процессор. При расходе, соответствующем переходному значению, процессор по определенному алгоритму выдает команду регулятору и управляемому источнику тока на ступенчатое увеличение тока запитки, что приводит к увеличению индукции магнитного поля в первичном преобразователе расхода и, как следствие, к увеличению сигнала с электродов. Процессор формирует выходной сигнал, пропорциональный расходу в цифровом виде. Технический результат - повышение точности измерения расхода и расширение диапазона измерения расхода. 3 ил.

Способ измерения расхода электропроводных жидкостей // 2584384

Способ измерения расхода электропроводных жидкостей относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода электропроводных жидкостей с помощью электромагнитных расходомеров. Способ реализуется посредством трубопровода первичного преобразователя расхода с установленными на нем обмотками возбуждения магнитной системы. В трубопроводе установлены два диаметрально противоположно расположенных электрода. Запитка обмоток возбуждения осуществляется от программно-управляемого источника двухполярного импульсного тока. Сигнал с электродов, пропорциональный расходу, поступает на измерительный усилитель, преобразуется в цифровой код в АЦП и подается в процессор. Процессор по определенному алгоритму посредством регулятора управляет источником тока запитки. Выходной сигнал, пропорциональный току запитки, расходу Q и не зависящий от электрических процессов на электродах, снимается с резистора R, включенного последовательно в цепь запитки, преобразуется в цифровой код в АЦП и поступает в процессор. Процессор формирует сигнал, пропорциональный расходу в цифровом виде. Технический результат - возможность создания электромагнитных расходов с повышенной точностью в широком диапазоне измерения расхода. 3 ил.

Устройство для измерения концентрации сыпучего материала // 2601275

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах управления технологическими процессами. Техническим результатом заявляемого технического решения является упрощение процедуры измерения концентрации и повышение точности измерения. Устройство для измерения концентрации сыпучего материала, перемещаемого по трубопроводу, содержит измерительную вставку в виде плоского конденсатора с первой и второй обкладками и первый блок питания. Технический результат достигается тем, что в устройство введены микроволновой генератор с перестройкой частоты, снабженный варактором и цепью питания, второй блок питания и частотомер с коаксиально-волноводным переходом. При этом плоский конденсатор соединен с первым блоком питания и варактором генератора, выход второго блока питания соединен с цепью питания микроволнового генератора, частотомер с коаксиально-волноводным переходом подключен к выходу микроволнового генератора с перестройкой частоты. 1 ил.

Ядерно-магнитный расходомер // 2606546

Изобретение относится к ядерно-магнитному расходомеру для измерения расхода протекающей через измерительную трубу среды. Ядерно-магнитный расходомер для измерения расхода протекающей через измерительную трубу среды содержит намагничивающее устройство для намагничивания протекающей через измерительную трубу среды на участке намагничивания вдоль продольной оси измерительной трубы, которое для создания служащего для намагничивания среды магнитного поля снабжено постоянными магнитами и имеет по меньшей мере два расположенных друг за другом в направлении продольной оси измерительной трубы намагничивающих сегмента, причем и при различной по длине участка намагничивания напряженности магнитного поля в среде по всему участку намагничивания магнитное поле имеет одинаковое направление или же все магнитные поля имеют одинаковое направление, при этом каждый из намагничивающих сегментов имеет укомплектованный постоянными магнитами внутренний держатель и укомплектованный постоянными магнитами наружный держатель, при этом внутренний держатель расположен вокруг измерительной трубы, а наружный держатель - вокруг внутреннего держателя, при этом для варьирования напряженности магнитного поля в среде и тем самым также для варьирования намагничивания среды ориентация между внутренним держателем и наружным держателем является регулируемой за счет вращения внутреннего держателя и/или наружного держателя вокруг поворотной оси сегмента. Технический результат – повышение точности измерений расхода протекающей через измерительную трубу среды. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство для измерения расхода жидких сред // 2614656

Изобретение относится к измерению расхода текучих сред и предназначено для измерения расхода сильнополярных диэлектрических жидкостей. Устройство содержит входной и выходной каналы, цилиндрический корпус, ось которого перпендикулярна оси входного и выходного каналов, рабочий и измерительный электроды, укрепленные на торцевых изолирующих втулках корпуса, проточную часть, образованную внутренними боковыми стенками корпуса и торцевыми изолирующими втулками. Низковольтный источник питания соединен с рабочим электродом. Между измерительным электродом и землей включен измерительный прибор. Электроды имеют форму сегмента диска с углом разворота не более 180° и укреплены на торцевых изолирующих втулках строго симметрично относительно оси входного и выходного каналов с равным удалением от одного из каналов. Устройство обладает повышенной чувствительностью. 5 ил.

Узел расходомерной трубы магнитного расходомера со сменным модулем гильзы/электрода // 2647555

Предлагается узел (10) расходомерной трубы для магнитного расходомера. Узел (10) расходомерной трубы содержит трубу (12), проходящую от первого монтажного фланца (14) до второго монтажного фланца (16). Каждый из первого и второго монтажных фланцев (14, 16) имеет поверхность (15, 17), обращенную к фланцу трубопровода, для крепления к соответствующему фланцу трубопровода. Камера (42) катушки расположена снаружи трубы (12) между первым и вторым монтажными фланцами (14, 16). Камера (42) катушки имеет по меньшей мере одну катушку (40), расположенную внутри камеры и выполненную с возможностью генерировать магнитное поле внутри трубы (12). Модуль (22) гильзы/электрода расположен внутри трубы (12) и имеет неэлектропроводную гильзу, по меньшей мере один электрод (50, 51) и по меньшей мере один проводник (76, 78) электрода. Неэлектропроводная гильза проходит от первого монтажного фланца (14) до второго монтажного фланца (16). По меньшей мере один электрод (50, 51) расположен в неэлектропроводной гильзе для взаимодействия с электропроводной технологической текучей средой. Проводник (76, 78) электрода проходит от по меньшей мере одного электрода (50 51) до соединительного вывода (24), расположенного рядом с обращенной к трубопроводу поверхностью фланца одного из первого и второго монтажных фланцев (14, 16). Модуль (22) гильзы/электрода выполнен с возможностью позиционирования в трубе (12). Технический результат – возможность замены узла гильзы/электрода без привлечения электрика, что приводит к сокращению простоев. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 8 ил.