Способ определения плотности твердых материалов и устройство для его осуществления



Способ определения плотности твердых материалов и устройство для его осуществления
Способ определения плотности твердых материалов и устройство для его осуществления
Способ определения плотности твердых материалов и устройство для его осуществления
Способ определения плотности твердых материалов и устройство для его осуществления
Способ определения плотности твердых материалов и устройство для его осуществления

Владельцы патента RU 2559175:

Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения плотности образцов твердых материалов и применяющимся для этого устройствам. Способ определения плотности твердых материалов включает последовательное определение веса сосуда с жидкостью, определение веса образца исследуемого материала, определение веса сосуда с жидкостью и помещенным в жидкость образцом исследуемого материала и последующее математическое вычисление плотности материала. При этом для проведения измерений используют сосуд с широкой горловиной, который полностью заполняют жидкостью, после чего сосуд закрывают крышкой, содержащей выступ-утапливатель, который выдавливает избыток жидкости из сосуда. Затем полностью удаляют жидкость с внешней стороны сосуда. После чего измеряют вес сосуда с жидкостью, после измерения уровень жидкости в сосуде восполняют и помещают в сосуд образец исследуемого материала. Затем закрывают сосуд крышкой, содержащей выступ-утапливатель, за счет этого выдавливая избыток жидкости из сосуда, после чего полностью удаляют жидкость с внешней стороны сосуда и измеряют вес сосуда с жидкостью и образцом исследуемого материала. Устройство представляет из себя сосуд из прозрачного материала. При этом сосуд выполнен с широкой горловиной, торец края горловины сосуда выполнен в виде плоского участка, внешний размер которого больше размера наружной поверхности сосуда, а от наружной поверхности сосуда к краю горловины выполнен плавный переход. Устройство дополнительно содержит крышку, на нижней части которой выполнен выступ-утапливатель. При этом внешний размер крышки больше размера горловины сосуда не менее чем на величину зазора между внутренней поверхностью горловины сосуда и выступом-утапливателем крышки, а контактирующие поверхности крышки и горловины сосуда выполнены шлифованными. Техническим результатом является получение простого способа определения плотности твердых материалов с расширенными возможностями измерения, повышение точности измерений, а также устройства простой конструкции для осуществления предлагаемого способа. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения плотности образцов твердых материалов и применяющимся для этого устройствам.

Большинство способов определения плотности образца твердого материала (в дальнейшем «образца») основано на расчете плотности d материала образца по формуле d=P/V, где P - вес образца, V - объем образца. Поскольку определение веса образца обычно не представляет сложности, то основное различие между способами определения плотности образца материала состоит в методе определения объема образца и устройстве, применяемом при этом.

Наиболее просто определяется объем образца правильной геометрической формы. Однако в большинстве случаев, требуется определение плотности образца неправильной формы, и для определения его объема применяют различные способы и устройства.

Известен способ определения плотности материала образца путем гидростатического взвешивания (Павлушкин Н.М., Сентюрин Г.Г. Практикум по технологии стекла. Москва: Промстройиздат, 1957 г., с.113). Сущность его состоит в измерении веса образца на воздухе, а затем веса того же образца, когда он, будучи подвешенным на проволоке, погружен в жидкость. Используя эти величины, плотность образца рассчитывается по формуле. Этот способ позволяет осуществлять определение плотности материала образцов значительных размеров и произвольной формы. Однако для реализации этого способа требуются специальные весы и взвешивание проволоки, на которой подвешивается образец, до и после ее погружения в жидкость. Причем необходимо, чтобы плотность материала образца была больше плотности используемой при проведении измерений жидкости (иначе образец будет всплывать на поверхность жидкости). Найти такую жидкость может быть затруднительно и даже невозможно, например, если требуется измерить плотность образца пеностекла с плотностью 0,5 г/см3.

Широкое распространение получил пикнометрический способ измерения плотности веществ. Данный способ осуществляется с помощью применения специальных приборов - пикнометров, представляющих из себя стеклянные сосуды специальной формы и определенной вместимости с меткой на стекле узкой горловины, позволяющей фиксировать уровень налитой в пикнометр жидкости.

Прототипом предлагаемого способа выбран известный способ определения плотности материала с помощью приборов пикнометров (Справочник по производству стекла, под ред. Китайгородского И.И., Москва: Госстройздат, 1963 г. с.240). Он предназначен для определения плотности веществ в мелкодисперсном состоянии, например кварцевого песка. Колбу взвешивают только с жидкостью и затем с жидкостью и предварительно насыпанным в нее исследуемым материалом. Уровень жидкости каждый раз один и тот же - до метки на горловине колбы. На основе результатов взвешивания рассчитывают плотность материала. Этот способ прост, точен, но не позволяет определять плотность достаточно крупных образцов, так как это требует более широкой горловины, что затрудняет точное повторение уровня жидкости по метке на горловине и мениску жидкости, который при увеличении внутреннего диаметра горловины перестает быть сферическим и потому трудно сопоставимым с меткой на колбе. Кроме того, этот способ предусматривает, что плотность исследуемого материала должна быть больше плотности используемой жидкости (обычно воды), что не всегда осуществимо.

Прототипом предлагаемого устройства выбран известный пикнометр (Патент РФ №111663, G01N 11/00, приоритет от 03.05.2011), который представляет собой стеклянный сосуд специальной формы, нижняя часть которого выполнена сферической, верхняя часть также выполнена сферической и соединена с вертикальной цилиндрической трубкой, на которой расположена кольцевая горизонтальная метка. Между двух частей пикнометра, разделяющих ее в диаметральной плоскости пополам, размещена перфорированная перегородка с размером отверстий, диаметр которых меньше размера твердых частиц. Верхняя, нижняя части пикнометра и перфорированная перегородка соединены креплением.

В данном устройстве предпринята попытка конструктивно решить проблему измерения образцов материала более легкого, чем используемая при этом жидкость, а также образцов малого размера путем принудительного удержания образца в нижней части сосуда. Однако недостатками данного устройства являются сложность его изготовления и использования из-за наличие большого количества составных частей, а также погрешности в измерениях из-за большой вероятности задержки в сосуде после заливки в него жидкости пузырьков воздуха, например, в местах фиксации перфорированной пластины, а также в самих отверстиях пластины.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение простого способа определения плотности твердых материалов с расширенными возможностями измерения, повышение точности измерений, а также устройства простой конструкции для осуществления предлагаемого способа.

Технический результат достигается тем, что предлагается способ определения плотности твердых материалов, включающий последовательное определение веса сосуда с жидкостью, определение веса образца исследуемого материала, определение веса сосуда с жидкостью и помещенным в жидкость образцом исследуемого материала и математическое вычисление плотности материала по формуле:

Где d - плотность образца, Pо - вес образца, Pж - вес сосуда с жидкостью, Pжо - вес сосуда с жидкостью и образцом исследуемого материала, при этом для проведения измерений используют сосуд с широкой горловиной, который полностью заполняют жидкостью, после чего сосуд закрывают крышкой, содержащей выступ-утапливатель, который выдавливает избыток жидкости из сосуда, затем полностью удаляют жидкость с внешней стороны сосуда, после чего измеряют вес сосуда с жидкостью, после измерения уровень жидкости в сосуде восполняют, помещают в сосуд образец исследуемого материала, затем закрывают сосуд крышкой, содержащей выступ-утапливатель, за счет этого выдавливая избыток жидкости из сосуда, после чего полностью удаляют жидкость с внешней стороны сосуда и измеряют вес сосуда с жидкостью и образцом исследуемого материала.

В предлагаемом способе определения плотности материала исследуемый образец материала, плотность которого меньше плотности жидкости, помещают в сосуд на поверхность жидкости.

В предлагаемом способе определения плотности материала исследуемый образец материала, плотность которого больше плотности жидкости, помещают на дно сосуда.

Для реализации этого способа измерения плотности твердых материалов предлагается устройство, представляющее из себя сосуд из прозрачного материала, при этом сосуд выполнен с широкой горловиной, торец края горловины сосуда выполнен в виде плоского участка, внешний размер которого больше размера наружной поверхности сосуда, а от наружной поверхности сосуда к краю горловины выполнен плавный переход, устройство дополнительно содержит крышку, на нижней части которой выполнен выступ-утапливатель, при этом внешний размер крышки больше размера горловины сосуда не менее чем на величину зазора между внутренней поверхностью горловины сосуда и выступом-утапливателем крышки, а контактирующие поверхности крышки и горловины сосуда выполнены шлифованными.

Использование предлагаемого способа и устройства для его реализации позволяет:

- повысить точность измерения плотности образца материала, поскольку позволяет надежнее, чем в случае прототипа, фиксировать недопустимое присутствие в жидкости внутри сосуда малейших пузырьков воздуха, которые могут задерживаться в углублениях измеряемого образца неправильной формы и в элементах конструкции самого сосуда. Это достигается возможностью свободно переворачивать закрытый крышкой сосуд в любой плоскости, что в случае прототипа недопустимо, а также тем, что использование предлагаемого способа и устройства для его осуществления гарантирует неизменный объем жидкости при каждом измерении;

- расширить возможности способа определения плотности образца материала благодаря возможности определения плотности материала образца вне зависимости от плотности используемой при измерениях жидкости (если плотность материала больше плотности жидкости, то образец после заполнения жидкостью сосуда располагают на дне сосуда).

- упростить процесс определения плотности образца материала благодаря тому, что отсутствует необходимость контроля точного уровня жидкости в сосуде.

Предлагаемое устройство позволяет определить плотность образца любого твердого материала вне зависимости от плотности жидкости в сосуде (если плотность материала больше плотности жидкости, то образец после заполнения жидкостью сосуда располагают на его дне).

Предлагаемое устройство обладает простотой конструкции и технологичностью изготовления.

Таким образом, отмеченные преимущества в полной мере реализуются как предложенным способом, так и устройством.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство в сборе, где 1 - сосуд цилиндрической формы, 2 - крышка. Торец открытого края горловины сосуда выполнен в виде плоского участка. Между наружным краем горловины сосуда и его наружной поверхностью плавный переход. Крышка содержит выступ-утапливатель и выполнена в виде двух сопряженных цилиндрических элементов - одного меньшего диаметра (выступ-утапливатель), другого большего. Диаметр выступа-утапливателя крышки DB меньше внутреннего диаметра сосуда на величину зазора z, что обеспечивает свободное введение крышки в сосуд. Наружный же диаметр крышки Dк больше наружного диаметра края торца горловины сосуда Dг не менее чем на величину зазора между крышкой и внутренней поверхностью сосуда, т.е. Dк≥Dг+z. Это необходимо для того, чтобы после введения крышки в сосуд и прижатия ее к горловине сосуда плоская поверхность горловины нигде не выступала за пределы поверхности крышки, образуя уступ, из которого трудно удалимы остатки жидкости. Контактирующие же поверхности крышки и торца горловины сосуда шлифованные. Это необходимо для предотвращения смещения крышки относительно сосуда при их взаимном прижатии, а также для обеспечения герметичности.

На фиг.2 показано предлагаемое устройство для определения плотности твердых материалов, заполненное жидкостью и с помещенным внутрь измеряемым образцом, где 1 - сосуд, 2 - крышка, содержащая выступ-утапливатель, 3 - образец материала, 4 - жидкость.

Предлагаемый способ определения плотности материала образца осуществляется следующим образом.

Образец 3 взвешивают на весах. Сосуд 1 полностью заполняют жидкостью 4, затем закрывают сосуд 1 крышкой 2 до ее плотного прижатия к горловине сосуда, при этом выступ-утапливатель крышки 2 вытесняет часть жидкости 4 наружу, затем полностью удаляют следы жидкости 4 с внешних поверхностей сосуда 1 и крышки 2, после чего сосуд 1 с жидкостью 4 взвешивают. После этого крышку 2 снимают, в сосуд 1 доливают жидкость 4 до верхнего края и помещают измеряемый образец материала 3, который в зависимости от его плотности либо остается на поверхности жидкости 4, либо опускается на дно сосуда 1. Снова закрывают сосуд 1 крышкой 2 до ее плотного прижатия ее к горловине сосуда 1 (теперь жидкость занимает строго тот же объем, что и при предыдущем взвешивании без образца). При этом образец 3 полностью погружается в жидкость 4, а избыток жидкости 4 выжимается из сосуда 1. Оставшаяся в сосуде 1 жидкость 4 занимает строго определенное пространство между образцом 3, стенками сосуда 1 и крышкой 2. Указанное соотношение размеров крышки и сосуда обуславливает свободное введение крышки в сосуд, а шлифованные плоские поверхности крышки и горловины обеспечивает их взаимную неподвижность при прижатии друг к другу. С поверхности устройства удаляют малейшие следы жидкости, после чего устройство со всем содержимым взвешивают на весах.

Используя полученные значения веса образца, веса устройства с жидкостью и образцом и с жидкостью без образца, рассчитывают плотность образца по приведенной выше формуле.

Поскольку при заливке жидкости в сосуд капли жидкости могут оказаться на внешней поверхности сосуда, то тщательное удаление с поверхности сосуда следов жидкости перед каждым взвешиванием сосуда чрезвычайно важно. Плавный переход от наружной поверхности сосуда к торцу его горловины и соотношение размеров контактирующих поверхностей крышки и сосуда, при которых шлифованная поверхность сосуда не выступает за пределы шлифованной поверхности крышки, обеспечивает качественное удаление следов жидкости с поверхности сосуда и крышки.

Пример осуществления предлагаемого изобретения.

Использован сосуд цилиндрической формы, фиг.1. Наружный диаметр сосуда 54 мм; внутренний Dг=51 мм и диаметр торца горловины 55,5 мм; у крышки диаметры поверхности, контактирующей с торцом горловины, Dв=50 мм, Dк=72 мм. Образец - сваренная порция пеностекла. Жидкость - вода (принято dж=1 г/см3). Плотность материала образца меньше плотности жидкости. Взвешиванием на лабораторных технических весах определяют вес образца Pо=15,2 г. В сосуд наливают дистиллированную воду до края, с избытком. Образец помещают на поверхность жидкости в сосуде. На сосуд опускают крышку. При этом образец погружается в жидкость, а избыток воды вытекает за пределы сосуда. Удерживая крышку и сосуд во взаимно прижатом состоянии, ветошью удаляют малейшие видимые следы жидкости с внешней поверхности сосуда, в частности в области перехода от сосуда к крышке. Плавность перехода от внешней цилиндрической поверхности сосуда к его горловине позволяет это выполнить. Устанавливают сосуд с жидкостью и образцом на весы и определяют его вес Pжо=192,97 г. Снимают сосуд с весов, снимают крышку, удаляют из сосуда образец и жидкость. Снова заливают в сосуд жидкость до края, с избытком. Опускают на сосуд крышку. Так же, как и при взвешивании сосуда с образцом и жидкостью, удерживая сосуд и крышку во взаимно прижатом состоянии, удаляют следы жидкости и определяют вес сосуда только с жидкостью Pж=199,37 г. Рассчитывают плотность образца по формуле

Таким образом, предложенный способ определения плотности материала образца и устройство для его осуществления позволяет в сравнении с прототипом повысить точность измерения и упростить конструкцию, а также расширить возможности способа, позволяя производить измерение плотности образца вне зависимости от плотности используемой жидкости, а также устранить ограничения размеров образца диаметром его горловины.

1. Способ определения плотности твердых материалов, включающий определение веса сосуда с жидкостью, определение веса образца исследуемого материала, определение веса сосуда с жидкостью и помещенным в жидкость образцом исследуемого материала и вычисление плотности материала по формуле:
где
d - плотность образца, Po - вес образца, Pж - вес сосуда с жидкостью, Pжо - вес сосуда с жидкостью и образцом исследуемого материала, отличающийся тем, что для проведения измерений используют сосуд с широкой горловиной, который полностью заполняют жидкостью, после чего сосуд закрывают крышкой, содержащей выступ-утапливатель, за счет этого выдавливая избыток жидкости из сосуда, затем полностью удаляют жидкость с внешней стороны сосуда, после чего измеряют вес сосуда с жидкостью, после измерения уровень жидкости в сосуде восполняют, помещают в сосуд образец исследуемого материала, затем закрывают сосуд крышкой, содержащей выступ-утапливатель, за счет этого выдавливая избыток жидкости из сосуда, после чего полностью удаляют жидкость с внешней стороны сосуда и измеряют вес сосуда с жидкостью и образцом исследуемого материала.

2. Способ определения плотности материала по п.1, отличающийся тем, что исследуемый образец материала, плотность которого меньше плотности жидкости, помещают в сосуд на поверхность жидкости.

3. Способ определения плотности материала по п.1, отличающийся тем, что исследуемый образец материала, плотность которого больше плотности жидкости, помещают на дно сосуда.

4. Устройство для определения плотности материала, представляющее из себя сосуд из прозрачного материала, отличающееся тем, что сосуд выполнен с широкой горловиной, при этом торец края горловины сосуда выполнен в виде плоского участка, внешний размер которого больше размера наружной поверхности сосуда, а от наружной поверхности сосуда к краю горловины выполнен плавный переход, устройство дополнительно содержит крышку, на нижней части которой выполнен выступ-утапливатель, при этом внешний размер крышки должны быть больше размера горловины сосуда не менее чем на величину зазора между внутренней поверхностью горловины сосуда и выступом-утапливателем крышки, а контактирующие поверхности крышки и горловины сосуда шлифованные.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам контроля плотности твердой фазы гетерогенных систем и тел неправильной формы, и может найти применение в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к технической физике, а именно к анализу материалов, в частности к определению физико-химических параметров высокотемпературных металлических расплавов методом геометрии так называемой «большой капли», т.е.

Изобретение относится к технике контроля, измерения плотности, уровня и определения массы жидкостей преимущественно в резервуарах. Техническим результатом являются уменьшение погрешностей измерения интегральной плотности и уровня жидкости в резервуаре.

Изобретение относится к области исследований квазиизэнтропической сжимаемости газов, например водорода, дейтерия, гелия и т.д., в мегабарной области давлений. Устройство содержит заряд взрывчатого вещества, охватывающий металлическую оболочку с полостью для напуска газа посредством трубопровода, проходящего через указанные заряд и оболочку.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к пневматическим способам измерения плотности твердой фазы гетерогенных систем, например сыпучие, волокнистые, тканые и нетканые материалы, пористая фильтрующая керамика, газонаполненные пластмассы (поропласты) и др., а также твердых тел неправильной формы, и может найти применение в различных отраслях промышленности.

Настоящее изобретение относится к системам и способам для неинвазивного измерения механических свойств негазообразных, свободнотекучих материалов в емкости и, в частности, для определения плотности и параметров, связанных с сопротивлением сдвигу негазообразного, свободнотекучего вещества.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам контроля плотности твердой фазы гетерогенных систем и тел неправильной формы, и может найти применение в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к гидростатическим устройствам для измерения плотности жидкостей, и может найти применение в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к средствам аналитической лабораторной техники, а именно к анализаторам плотности газов. Лабораторный анализатор плотности газов содержит миниатюрное турбулентное сужающее устройство, вход которого связан через тройник с камерой для сжатия анализируемого газа, выполненной в виде спирали из тонкостенной металлической трубки, и выходом измерительной камеры индикатора давления, одна из стенок которой выполнена в виде упругой мембраны, а ее вход соединен через вентиль с линией анализируемого газа.

Изобретение относится к области инженерной геологии, в частности к определению физических характеристик грунтов, и может быть использовано при испытании образцов грунта в условиях невозможности бокового расширения (компрессионных испытаниях). Способ определения плотности сухого грунта при компрессионных испытаниях включает определение объема основного образца грунта, измерения производят на более чем двух ступенях давления (в одометре), причем при увеличении давления от ступени к ступени измеряют приращение деформации грунта (при измерении образцы выдерживают до стабилизации деформации). При этом дополнительно изготавливают идентичный основному дополнительный образец. Затем производят высушивание дополнительного идентичного образца грунта до установления постоянной массы. Далее измеряют массу и объем высушенного образца грунта, рассчитывают начальную плотность высушенного грунта. Затем определяют путем вычислений плотность грунта на всех ступенях давления. Причем высушивание образцов грунта можно производить при 105ºC до установления постоянной массы. Плотность грунта для всех значений давлений можно определять по формуле , где ρ d , o - плотность сухого грунта, h o - начальная высота образца, Δ h - абсолютная деформация образца. Техническим результатом является расширение области применения, что достигается применением сравнительного анализа образцов грунта, в том числе и талого для получения всего набора деформационных характеристик грунта. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажного производства, в частности к учету объемов технологической щепы в кучах открытого хранения на площадках деревоперерабатывающих предприятий и ЦБК в плотной мере с переводом ее геометрического объема коэффициентом полнодревесности щепы. Способ определения коэффициента полнодревесности технологической щепы в кучах открытого хранения на площадках разработан в зависимости от высоты кучи щепы, ее зернового и породного состава, влажности и сезона заготовки, поставляемой древесины. Техническим результатом является обеспечение достоверности назначения коэффициента полнодревесности технологической щепы в кучах на производственных площадках с приемлемой точностью (стандартная ошибка уравнения регрессии составляет 0,0358 при 95% прогнозах назначения Кполндр). Линейные размеры кучи щепы измеряют с погрешностью 1%. Назначение коэффициента полнодревесности щепы дает возможность получать достоверные результаты по объемам технологической щепы в кучах в момент их обмера. 2 табл.

Изобретение относится к области инженерной геологии применительно к определению необходимых параметров грунта. Способ включает отбор образца грунта, взвешивание и определение его объема, высушивание и взвешивание высушенного образца, определение плотности и влажности образца грунта и расчет по полученным значениям плотности и влажности грунта, причем предварительно строят графики зависимости относительного содержания воздуха в грунте и степени заполнения пор талого грунта водой и мерзлого грунта льдом от влажности при различных постоянных значениях плотности грунта, причем расчет данных для построения графиков производят в двух точках - при нулевой суммарной влажности талого или мерзлого грунта и при нулевом относительном содержании воздуха в образце грунта из заданных соотношений для талых и мерзлых грунтов. Затем по экспериментально найденным значениям плотности сухого грунта и влажности грунта из графиков находят величины относительного содержания воздуха в образце грунта в талом и мерзлом состояниях, пористость грунта, полную влагоемкость образца грунта в талом и мерзлом состояниях и степень заполнения пор образца грунта в талом состоянии - водой и мерзлом состоянии - льдом, для чего из точки на оси абсцисс, соответствующей экспериментально найденной величине суммарной влажности, проводят вертикальную прямую до пересечения с наклонными прямыми зависимости относительного содержания воздуха в образце грунта в талом и мерзлом состояниях от суммарной влажности и степени заполнения грунта водой или льдом от суммарной влажности, ординаты точек пересечения которых равны значениям относительного содержания воздуха в образце грунта и степени заполнения пор образца грунта в талом и мерзлом состояниях, а пересечения наклонных прямых зависимости относительного содержания воздуха в образце грунта в талом и мерзлом состояниях от суммарной влажности с осью ординат дают значение пористости образца грунта, а с осью абсцисс - значения полной его влагоемкости в талом и мерзлом состояниях. Достигается повышение оперативности определения. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения плотности жидкости. В предложенном в изобретении способе, или системе измерения, соответственно, предусмотрен контактирующий с жидкостью (FL) вибрационный корпус (10), который приводится в состояние вибрации таким образом, что он испытывает, по меньшей мере, частично, механические колебания с резонансной частотой (резонансные колебания), зависящей от плотности жидкости, контактирующей с первой поверхностью (10+) вибрационного корпуса, а также от температуры вибрационного корпуса. Для формирования, по меньшей мере, одного сигнала измерения колебаний, который имеет, по меньшей мере, одну компоненту сигнала с частотой, соответствующей резонансной частоте, то есть зависящей от плотности жидкости, вибрации вибрационного корпуса определяются с помощью датчика колебаний (51). Кроме того, для формирования сигнала измерения температуры, представляющего меняющуюся во времени температуру вибрационного корпуса, применяется датчик температуры (61). Сигнал измерения температуры, обусловленный коэффициентом теплопроводности и теплоемкостью вибрационного корпуса, следует за изменением температуры вибрационного корпуса от начального значения температуры, Θ10,t1, до значения температуры, Θ10,t2, лишь с запаздыванием по времени. На основе сигнала измерения колебаний, а также сигнала измерения температуры формируются значения измерения плотности, представляющие плотность, причем разница, возникающая при этом между изменяющейся во времени температурой вибрационного корпуса и сигналом измерения температуры, учитывается, или компенсируется, по меньшей мере, частично. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 2 н. и 11 з.п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно, к пневматическим устройствам для измерения плотности сыпучих материалов, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Устройство для измерения плотности сыпучих тел включает два одинаковых по объему цилиндрических сосуда со встроенными подвижными поршнями, содержащих шкалы, один из которых служит для помещения исследуемой навески, и соединенных между собой подводящими трубками в виде колен с установленной между ними контрольной трубкой, внизу которой размещен кран для выпуска жидкости из системы. При этом трубопровод, соединяющий между собой подводящие и контрольную трубки, соединен гибким шлангом с компенсирующим сосудом. Причем диаметры и длины подводящих трубок одинаковы, а цилиндрические сосуды закрыты герметическими свинчивающимися крышками и снабжены кранами для сообщения с атмосферой. Техническим результатом является разработка удобного в эксплуатации и обслуживании устройства для экспресс-измерений плотности сыпучих тел и усовершенствование устройств данного типа. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретения относятся к вибрационным денситометрам и, более конкретно, к вибрационному денситометру с вибрационным элементом для вибрационного денситометра, имеющего улучшенное разделение колебательных мод. Вибрационный элемент (500) для вибрационного денситометра (800) включает в себя внутреннюю поверхность (531) с одним или более вогнутыми участками (730). При этом внутренняя поверхность (531) вибрационного элемента (500) включает в себя один или более выпуклых участков (530) с такими размерами и местоположением, которые увеличивают разделение частот между резонансной частотой желаемой колебательной приводной моды и резонансной частотой одной или более нежелательных колебательных мод. Техническим результатом является обеспечение возможности увеличения разделения резонансных частот колебательных мод, а также повышение точности измерения плотности. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области методов выявления структурных дефектов кристаллов и может быть использовано для исследования дислокационной структуры и контроля качества кристаллов германия. Способ определения плотности дислокаций в монокристаллах германия методом профилометрии включает исследование поверхности образца кристалла германия, обработанного в селективном травителе, и наблюдение фигур травления с помощью интерференционного профилометра. Причем при сканировании и получении 3D профиля поверхности данные области подвергаются профилометрическому анализу, а при получении локальных 2D профилей производится оценка и подсчет минимумов, которые являются дном ямок травления в местах выхода дислокаций и на основе профилей 3D и 2D делается вывод об отнесении/не отнесении ямок к дислокационным ямкам. Техническим результатом является повышение точности и информативности подсчета плотности дислокаций. 4 ил.
Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности и может быть использовано для контроля плотности суспензии, содержащей ферромагнитные частицы, которые представлены различными соединениями железа и других металлов, физико-механические свойства которых определяют вероятность взаимодействия с магнитным полем. Способ включает взаимодействие ферромагнитных частиц с электромагнитным полем индуктивного датчика, установление величины плотности ферромагнитной суспензии, фиксацию полученных данных аппаратными устройствами с последующей передачей к потребителю. В измерительном датчике с помощью цифро-аналогового преобразователя и фильтра нижних частот формируют сигнал, который подают на измерительный мост с измерительной индуктивной катушкой. Сигналы на выходе из измерительного моста с индуктивной катушкой после ее взаимодействия с ферромагнитными частицами взвеси передают на дифференциальный усилитель и устанавливают величину разбаланса моста. Установленный разностный сигнал от разбаланса моста датчика с помощью аналого-цифрового преобразователя превращают в цифровой код, пропорциональный содержанию магнитного железа в суспензии. Код передают в вычислительный модуль и выполняют при этом гальваническую развязку сигналов между вычислительной системой автоматической системы управления технологическими процессами и датчиком. Цифровой код датчика подают в микроконтроллер вычислительного модуля и устанавливают значение плотности в соответствии с калибровочной характеристикой, которую настраивают вводом данных от интерфейса устройства. С помощью интерфейса устройства визуализируют значение плотности суспензии. Данные от микроконтроллера вычислительного модуля передают посредством универсального преобразователя интерфейса, которым формируют аналоговый, или цифровой, или цифровой и аналоговый сигналы и передают их или принимают с автоматической системы управления в качестве управляющих команд технологическому оборудованию. Техническим результатом является обеспечение возможности получения устойчивого сигнала о фактической плотности суспензии, динамического изменения ее величины в режиме реального времени в емкости любой конструкции, при этом упрощается и ускоряется процесс калибровки на месте эксплуатации и использования в автоматизированных системах.

Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности и может быть использовано в процессах переработки и обогащения железорудного сырья, что ферромагнитные свойства. Устройство включает датчик контроля плотности с измерительной индуктивной катушкой и вычислительный модуль. Датчик контроля плотности содержит микроконтроллер, имеющий цифро-аналоговый преобразователь и аналого-цифровой преобразователь. Цифро-аналоговый преобразователь выполнен с возможностью формирования сигнала и соединен с входом в блок фильтра нижних частот. Выход блока фильтра нижних частот связан с измерительным мостом, в состав которого входит измерительная индуктивная катушка, выполненная с возможностью взаимодействия с ферромагнитными частицами взвеси. Выходы из измерительного моста и измерительной индуктивной катушки связаны с дифференциальным усилителем, выход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера. Микроконтроллер связан по системе прямой-обратной связи с входом преобразователя интерфейса, выход которого связан по системе прямой-обратной связи с аналогичным преобразователем интерфейса вычислительного модуля. Преобразователь интерфейса вычислительного модуля связан прямой-обратной связью с блоком гальваноразвязки, которая прямой-обратной связью подключена к микроконтроллеру вычислительного модуля. Микроконтроллер вычислительного модуля прямой-обратной связью связан с интерфейсом устройства и прямой-обратной связью подключен к универсальному преобразователю интерфейса, который соединен прямой-обратной связью с автоматизированной системой управления технологическим процессом. Датчик и вычислительный модуль оснащены источниками питания, обеспечивающими функционирование блоков устройств при эксплуатации. Техническим результатом является обеспечение эффективного контроля при динамическом изменении плотности ферромагнитной суспензии с возможностью использования устройства в автоматизированных системах управления технологическими процессами и обеспечение калибровки с учетом типа технологического оборудования на месте эксплуатации в режиме реального времени. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерении плотности сырой нефти в градусах API. Устройство для применения при измерении плотности сырой нефти в градусах API содержит трубопровод (1) для нефти, термопару (4) в трубопроводе для измерения температуры нефти при контакте с ней, сапфировое окно (3) в трубопроводе, инфракрасный термометр (5, 6) для измерения температуры нефти через окно и средство (20) для сравнения измерений температуры, полученных термометрами, с получением меры излучательной способности сырой нефти и, таким образом, ее плотности в градусах API. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-08-10 2015-08-09T00:07:08
Наверх