Устройство для измерения плотности сыпучих тел



Устройство для измерения плотности сыпучих тел
Устройство для измерения плотности сыпучих тел

Владельцы патента RU 2593675:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") (RU)

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.

 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к пневматическим устройствам для измерения плотности сыпучих материалов, и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известно устройство, содержащее емкость с контролируемым веществом, к верхней части которой присоединен цилиндр с поршнем и подключен измеритель давления (патент №RU 2399904). Недостатком данного устройства является сложность расчета плотности и использование уравнения состояния идеального газа.

Известно устройство для определения истинной плотности дисперсных и пористых тел гелиевым методом, состоящее из сосуда для помещения навески, масляного дифференциального манометра, форвакуумного насоса, источника гелия с ловушкой примесей, бюретки с манометрической жидкостью и коммуникационных трубопроводов с кранами, причем одно колено масляного дифференциального манометра соединено с сосудом для размещения навески и сосудом, образующим дополнительный объем, а другое колено - с сосудами, образующими второй дополнительный и компенсирующий объемы. Суммарные объемы сосудов, присоединенных к левому и правому коленам дифференциального манометра, примерно равны (авт. свид. СССР №147018). Недостатками этого устройства является невысокая оперативность, жесткие требования к герметичности системы и точности воспроизведения состояний при последовательных измерениях.

Задачей изобретения является разработка удобного в эксплуатации и обслуживании устройства для экспресс-измерений плотности сыпучих тел и усовершенствование устройств данного типа.

Техническим результатом изобретения является повышение точности и обеспечение оперативности измерений.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения плотности сыпучих тел, включающее 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.

При этом диаметры и длины подводящих трубок одинаковы, а цилиндрические сосуды закрыты герметическими свинчивающимися крышками и снабжены кранами для сообщения с атмосферой.

Объем исследуемого тела определяется непосредственно методом сравнения с компенсирующим объемом в некотором диапазоне давлений в едином измерительном процессе.

На чертеже изображена схема устройства для измерения плотности сыпучих тел.

Устройство состоит из имеющих одинаковые объемы цилиндрических сосудов 1 и 2, закрытых герметическими свинчивающимися крышками 3 и 4 со встроенными подвижными поршнями 5 и 6 и шкалами 15 и 16. Сосуды имеют краны 7 и 8 для сообщения с атмосферой. Кран 9 служит для выпуска жидкости из системы. Изменение уровня жидкости происходит при перемещении по вертикали сосуда 10, соединенного с системой гибким шлангом 11. Контрольная трубка 12 служит для предотвращения попадания жидкости в цилиндрические сосуды 1 и 2. Длины и диаметры подводящих трубок 13 и 14 одинаковы, так что измерительная система состоит из двух одинаковых колен.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Откручивается крышка 4 и в сосуд 2 помещается исследуемое тело. Поршень 5 устанавливается так, чтобы объемы 1 и 2 были одинаковыми. Краны 7 и 8 открыты, в цилиндрических сосудах 1, 2 атмосферное давление. Сосуд 10 опускается до нулевого уровня и система заполняется жидкостью. Перемещением сосуда 10, в котором поддерживается атмосферное давление, устанавливается нулевой уровень жидкости в подводящих трубках 13 и 14. Закрываются краны 7 и 8. Сосуд 10 перемещается вверх; при этом происходит сжатие газа в сосудах 1 и 2, и жидкость в трубках 13 и 14 поднимается на высоту Н1 и Н2, соответственно. Измерение повторяют, каждый раз уменьшая объем сосуда 1 перемещением поршня 5 вдоль мерной шкалы 15, и добиваются равенства высот Н1 и Н2 при любых допустимых значениях давлений, создаваемых перемещением сосуда 10. Объем исследуемого тела V равен уменьшению объема в цилиндрическом сосуде 1 и определяется непосредственно по шкале 15.

Плотность вычисляется после определения массы m тела взвешиванием по формуле:

где m - масса тела, г;

V - объем тела, см3.

Поршень 6 служит для предварительного точного уравнивания объемов, занимаемых газом в левой и правой ветвях устройства, в случае необходимости (установление нуля). Для этого поршень 5 выставляется на ноль шкалы 15 и проводятся описанные выше измерения без помещения в сосуд 2 измеряемого тела. Если уровни жидкости в подводящих трубках 13 и 14 при сжатии газа оказываются разными, их выравнивают перемещением поршня 6. В дальнейшем положение поршня 6 не изменяется. Его положение регистрируется по шкале 16.

Преимуществом устройства является то, что методом компенсации производится непосредственное определение объема без каких-либо вычислений. При этом не требуется знания атмосферного давления и уравнения состояния газа. Сравнение объемов производится в ходе одного измерения для различных давлений, что повышает точность и снижает влияние неизотермичности.

Промышленная применимость

Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых средств и может быть изготовлено в лабораторных и промышленных условиях.

1. Устройство для измерения плотности сыпучих тел, включающее 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.

2. Устройство для измерения плотности сыпучих тел по п. 1, отличающееся тем, что диаметры и длины подводящих трубок одинаковы.

3. Устройство для измерения плотности сыпучих тел по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрические сосуды закрыты герметическими свинчивающимися крышками и снабжены кранами для сообщения с атмосферой.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

Изобретение касается устройства и способа определения плотности жидкости, в частности, сжиженного газа. Устройство для определения плотности жидкости содержит поплавок (20), по меньшей мере одну воздействующую на поплавок (20) измерительную пружину (30, 40), упругая деформация которой является мерой подъемной силы поплавка (20), и магнит (28), который предназначен для регистрации упругой деформации измерительной пружины (30, 40) посредством магнитострикционной системы измерения положения. Частное массы и объема поплавка (20) больше, чем определяемая плотность, что имеет место при применении в сжиженных газах. Поплавок (20) силой упругости предварительно натянут в направлении подъемной силы в рабочую область измерительной пружины (30, 40). Техническим результатом является создание устройства и способа для определения плотности жидкости, которые могут также применяться со сжиженными газами, то есть в условиях высокого давления и низкой плотности. 2 н. 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения уровня, мгновенной и интегральной насыпной плотности груза в полувагонах железнодорожного транспорта, обнаружения негабаритного груза, выявления отклонений от сортности, а также для построения распределения уровня (насыпной плотности) по длине полувагона. Устройство включает датчик скорости, датчик уровня загрузки и блок обработки и управления. Дополнительно включены средства определения массы груза, датчики уровня загрузки, число которых составляет от двух до шести, которые установлены на высоте 5.0 м от уровня головки рельса ж/д пути, справа и слева от оси пути в диапазоне от 0,2 м до 0,75 м. Технический результат заключается в повышении точности определения уровня, мгновенной и интегральной насыпной плотности груза в полувагонах. 3 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской технике, и может быть использовано для измерения плотности биологической текучей среды неинвазивным способом. Датчик содержит генератор импульсов для генерирования импульса и передачи импульса на кожу человека. Температурный датчик для измерения температуры вблизи зоны, в которой импульс воздействует на кожу человека. Преобразователь для приема импульса от кожи человека и генерирования электрического сигнала, характеризующего скорость импульса в зависимости от состава биологической текучей среды и эластичности кожи с использованием второго закона Ньютона, F=m*a, где m означает массу представляемой текучей среды, а означает ее ускорение в м/с2 при постоянном усилии F в ньютонах (Н). Преобразователь соединен с микропроцессором, в котором электрический сигнал из преобразователя преобразуется в значения относительной плотности упомянутой биологической текучей среды. При обработке электрического сигнала микропроцессор выполнен с возможностью, посредством математического алгоритма, компенсации изменения плотности, обусловленного температурой, тем самым получая плотность при температуре, заданной при калибровке датчика. Устройство обеспечивает повышение надежности и точности скорости изменений значений глюкозы. 6 з.п. ф-лы, 19 ил., 3 табл.

Способ относится к области измерительной техники и может быть использован для оперативного контроля уровня и плотности жидкости в баках резервуарного парка, что актуально для предприятий нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, авиационной, медицинской, пищевой промышленности. Способ заключается в том, что для измерения уровня и плотности жидкости в резервуаре, формируют импульсный акустический сигнал, осуществляют прием отраженного от жидкости акустического сигнала и преобразования его в электрический сигнал, который подвергают аналого-цифровому преобразованию, оцифрованный отраженный сигнал и зондирующий сигнал подвергают преобразованию Фурье, полученные комплексные амплитудные спектры зондирующего и отраженного сигналов представляют в показательной форме, выделяют их амплитудные и фазовые составляющие, искомые уровень HX и плотность ρX жидкости определяют как решение математических выражений. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей способа, связанных с обеспечением комплексного определения одновременно двух параметров: уровня и плотности жидкости, находящейся в емкости резервуарного парка. 1 ил.

Использование: для измерения плотности твердых тел. Сущность изобретения заключается в том, что мобильный рентгеновский плотномер включает рентгеновский генератор с окном, формирующим широкополосный панорамный пучок излучения, два энергодисперсионных детектора, регистрирующих излучение, обратно рассеянное от анализируемого объекта, два датчика расстояния для учета влияния изменения геометрии в процессе измерения при движении, при этом между детекторами и окном рентгеновского генератора установлена мишень из материала, испускающего характеристическое рентгеновское излучение с энергией в диапазоне от 15 до 35 кэВ, выполненная в виде удлиненной прямоугольной пластины, изогнутой по поперечной оси симметрии и обращенной выпуклой поверхностью в сторону окна рентгеновского генератора и узкими сторонами к детекторам, а каждый детектор снабжен дополнительным коллиматором, пропускающим пучок характеристического рентгеновского излучения мишени в детектор. Технический результат: повышение стабильности и снижение погрешности измерений. 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-08-10 2016-08-10T11:10:15
Наверх