Способ контроля плотности ферромагнитных суспензий

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 для контроля плотности суспензии, содержащей ферромагнитные частицы, которые представлены различными соединениями железа и других металлов, физико-механические свойства которых предопределяют вероятность взаимодействия с магнитным полем. Способ предназначен для использования при разработках технологического контрольно-измерительного оборудования, применяемого для оперативного измерения плотности суспензии, содержащей ферромагнитные частицы. Способ предназначен для контроля плотности суспензии в системе автоматического управления технологическими процессами в цепи обогатительных аппаратов, где соотношение твердой и жидкой фаз определяет непосредственное влияние на качественные показатели обогатительного процесса и, соответственно, получения высококачественного концентрата для металлургической промышленности.

Способ может быть реализован при изготовлении приборов, обеспечивающих определение плотности суспензии непосредственно в технологическом оборудовании, которое является составной частью технологического процесса гидравлического обогащения, например, железных руд. При этом устройство позволяет установить величину плотности как в технологическом чане дешламатора или гидроциклона, так и в технологическом пульпопроводе, по которому суспензия перемещается от одного технологического аппарата к другому.

Способ реализуется в системах управления для оперативного контроля плотности суспензии и тем самым изменения ее параметров в зависимости от применяемого оборудования, технологического режима и стадии технологического процесса. Способ позволяет оперативно устанавливать величину плотности суспензии и в режиме реального времени изменять соотношение твердой и жидкой фаз с минимальным запаздыванием, что влияет на качество товарного продукта.

Известен способ радиоизотопного измерения плотности суспензии на обогатительных фабриках, обеспечивающих получение концентрата полезного ископаемого для металлургической промышленности. Сущность способа заключается в том, что в установленном месте емкости технологического оборудования, заполненной суспензией, или в трубопроводе размещают источник ионизирующего излучения малой мощности. Источник должен быть направленного действия с минимальным рассеиванием для предотвращения значительной погрешности при выполнении измерений. На одной оси с потоком ионизирующего излучения располагают детектор, фиксирующий величину излучения с учетом его поглощения потоком суспензии. Тарирование прибора осуществляется на суспензии, которая содержит заданное содержание ферромагнитных частиц. После тарирования в диапазоне рабочей плотности суспензии осуществляют измерение ее плотности в процессе технологического процесса. Изменение плотности превращается в информационный, а затем в управляющий сигнал на исполнительные органы технологического оборудования, предназначенного для поддержания заданной плотности суспензии, которая должна быть оптимальной для успешного протекания процесса обогащения в зависимости от стадии технологического процесса (патент России на полезную модель №23105).

Недостатком известного способа является то, что процесс измерения суспензии ограничен конструктивными особенностями применяемого технологического оборудования. Особенностью измерения плотности суспензии с помощью радиоизотопного метода является то, что конструкция оборудования должна предусматривать то, что источник ионизирующего излучения находится в строго определенном месте, а на заданном расстоянии должен быть размещен датчик, воспринимающий излучение и дающий информацию о плотности технологической жидкости.

Такое расположение источника и детектора предопределяет сложность получения оперативной информации, а значит, не позволяет максимально возможно обеспечить необходимую информативность процесса обогащения руды и получения высококачественного концентрата.

Реализация способа практически невозможна без значительной погрешности в полученных результатах при размещении внутри технологических емкостей именно там, где необходим оперативный технологический контроль плотности суспензии и при необходимости - реагирование системы управления при изменении величины плотности в ту или иную сторону.

Кроме технологических трудностей способ требует повышенных мер обеспечения безопасности обслуживающего персонала и разработки мер, предусматривающих предотвращение негативного воздействия ионизирующего излучения на персонал.

Все это определяет увеличение себестоимости обогатительного процесса и, соответственно, товарного продукта, производимого обогатительным комплексом.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения параметров потока суспензии, содержащей ферромагнитные частицы (АС СССР №1603231).

Способ включает взаимодействие ферромагнитных частиц, содержащихся в суспензии, с электромагнитным полем индуктивного датчика, определение величины плотности ферромагнитной суспензии исходя из степени изменения электромагнитного поля катушки индуктивности индуктивного датчика, фиксацию полученных данных аппаратными устройствами с последующей передачей, например, на средства визуализации, хранения или в качестве управляющих команд для технологического оборудования.

Согласно известному способу измерение плотности датчиком является косвенным за счет того, что определение плотности осуществляется не непосредственно индуктивным датчиком, а за счет изменения положения поплавка в зависимости от плотности среды, в которой он расположен. Изменение положения поплавка приводит к изменению положения его составной части, которая связана с индуктивным датчиком, и к изменению индуктивности катушки. По величине изменения индуктивности катушки судят о плотности суспензии после соответствующих вычислений.

Недостатком известного способа является то, что:

- плотность суспензии определяется без учета фактического наличия в ней ферромагнитных частиц;

- способ не предусматривает определения плотности суспензии исходя из концентрации в ней ферромагнитных частиц с учетом стадии обогащения исходного сырья;

- способ не позволяет получить оперативную информацию о плотности суспензии для эффективного управления технологическим процессом обогащения железорудного или другого сырья;

- способ при реализации в устройстве имеет значительную погрешность при получении фактических результатов плотности и не может быть использован в системах автоматического управления технологией обогащения сырья, содержащего ферромагнитные частицы;

- способ сложно реализуется из-за высокой инерционности, что особенно негативно сказывается при обогащении исходного сырья, физико-механические свойства которой динамично изменяются;

- способ может быть использован только в стационарных условиях в качестве источника информации о плотности среды, поступающей на определенную стадию обогащения;

- существуют конструктивные ограничения при реализации способа в виде устройства из-за сложности монтажа в технологических емкостях обогатительных агрегатов.

Задачей изобретения является усовершенствование способа контроля плотности ферромагнитной суспензии за счет того, что фиксацию плотности суспензии осуществляют на основе взаимодействия среды, содержащей ферромагнитные частицы, с электромагнитным полем индуктивной катушки. Особенностью способа является то, что формирование выходного сигнала, питающего катушку индуктивности, осуществляют непосредственно в датчике, что минимизирует потери тока и, соответственно, и показания прибора максимально корректными. Способ предусматривает преобразование сигнала, адекватного для автоматизированной системы управления технологическим процессом, с помощью отдельного вычислительного модуля, наличие которого позволяет передать его точное значение в приемные устройства для выполнения управляющих команд.

Существенным является то, что способ предусматривает формирование устойчивого сигнала, лишенного влияния внешних помех, непосредственно в рабочем датчике, но и усиление полученного сигнала от рабочего элемента датчика - измерительного моста и индуктивной катушки. В способе решаются все необходимые задачи по передаче в вычислительный модуль сигналов, характеризующих плотность суспензии, параметры которой полностью лишены негативных воздействий, что положительно сказывается на возможности получения адекватного сигнала, необходимого для управляющих команд исполнительным узлам и механизмам.

Способ реализуется за счет функционирования двух систем, одна из которых представляет собой датчик, воспринимающий взаимодействие чувствительного элемента ферромагнитных частиц с двухфазным средой, другая обеспечивает преобразование аналогового сигнала в цифровой, что соответствует фактической плотности суспензии.

Технический результат от реализации способа состоит в том, что:

- обеспечивается возможность получения устойчивого сигнала о фактической плотности суспензии и изменение ее величины в режиме реального времени в емкости любой конструкции, например дешламаторе, пульпопроводе;

- способ может быть реализован применительно к новому оборудованию или оборудованию, которое модернизируется в процессе эксплуатации на отраслевых горно-обогатительных комбинатах;

- способ может использоваться в составе автоматических систем управления технологическими процессами обогащения полезных ископаемых, обеспечивая возможность получения информации о плотности суспензии для подачи управляющих команд исполнительным механизмам;

- реализация способа может быть полностью автоматизирована и не требует вмешательства человека;

- способ позволяет получить достоверную оперативную информацию о плотности суспензии, содержащей ферромагнитные частицы, с минимальным запаздыванием при спонтанном изменении ее физико-механических свойств;

- способ может быть реализован на базе любого современного аппаратного обеспечения и позволяет получить информацию о пульпе в условиях агрессивного воздействия среды;

- при реализации способа обеспечивается высокий уровень адаптивности к изменению физико-механических свойств суспензии и компонентов твердой фазы в ее составе;

- применительно к устройству, реализующему способ, минимизируются затраты времени на калибровку измерительного датчика;

- в соответствии со способом сформированные сигналы внутри датчика и вычислительного модуля, а также сигналы прямой-обратной связи между ними имеют высокий уровень устойчивости независимо от расстояния между ними, а также расстояния до приемных устройств системы автоматического управления;

- способ успешно реализуется в широком диапазоне плотности ферромагнитной суспензии, составляет 1250-2500 г/л.

Поставленная задача решается за счет того, что способ контроля плотности ферромагнитных суспензий включает взаимодействие ферромагнитных частиц, содержащихся в суспензии, с электромагнитным полем индуктивного датчика, определение величины плотности ферромагнитной суспензии исходя из степени изменения электромагнитного поля катушки индуктивности индуктивного датчика, фиксацию полученных данных аппаратными устройствами с последующей передачей, например, на средства визуализации, хранения или в качестве управляющих команд для технологического оборудования.

Согласно изобретению 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. С помощью дифференциального усилителя 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, и передают в вычислительный модуль. При этом выполняют гальваническую развязку сигналов между вычислительной системой автоматической системы управления технологическими процессами и датчиком исходя из результатов калибровки устройства по плотности суспензии в соответствии с наличием в ней ферромагнитных частиц. Цифровой код датчика подают в микроконтроллер вычислительного модуля и устанавливают значение плотности по магнитному железу согласно калибровочной характеристике. Калибровочную характеристику настраивают вводом данных от интерфейса устройства, с помощью которого визуализируют значение плотности суспензии. Данные от микроконтроллера вычислительного модуля передают посредством универсального преобразователя интерфейса, которым формируют аналоговый, или цифровой, или цифровой и аналоговый сигналы. Сигналы передают или принимают с автоматической системы управления в качестве управляющих команд технологическому оборудованию для изменения соотношения твердой и жидкой фаз ферромагнитной суспензии.

Способ реализуется следующим образом.

Заявленный способ позволяет осуществлять оперативный контроль плотности суспензии, содержащей ферромагнитные частицы. Основным показателем, характеризующим плотность суспензии, является концентрация ферромагнитных частиц в твердой фазе, что позволяет выбирать оптимальный эксплуатационный режим работы технологического оборудования независимо от стадии обогатительного процесса.

Основой реализации способа является взаимодействие двухфазной среды, содержащей ферромагнитные частицы, с измерительным датчиком, в котором расположена индуктивная катушка, которая включена в плечо измерительного моста, индуктивность которой изменяется пропорционально концентрации ферромагнитных частиц в суспензии.

Измерение плотности ферромагнитной суспензии осуществляют в любой технологической емкости независимо от скорости движения жидкой среды.

Рабочим инструментом, который реализует способ, является измерительный датчик, в котором формируют выходной, например, ступенчатый синусоидальный сигнал, имеющий высокую устойчивость при воздействии на него технологических и фоновых помех.

Сформированный сигнал очищается от гармоник и фоновых помех, которые характерны для работы цифро-аналогового преобразователя.

Очищенный сигнал подают в измерительный элемент датчика, который представляет собой измерительный мост, в плечо которого включена измерительная индуктивная катушка.

Датчик погружен в ферромагнитную суспензию, поэтому частицы твердой фазы воздействуют на магнитное поле индуктивной катушки, то есть на ее индуктивность. Величина изменения индуктивности пропорциональна концентрации ферромагнитных частиц в суспензии и, соответственно, ее плотности.

Динамичное изменение индуктивности катушки меняет баланс моста, в который она включена. Индуктивность катушки и баланс моста изменяется пропорционально концентрации ферромагнитных частиц суспензии.

Сигналы, сформированные под действием ферромагнитных частиц, очень слабые, поэтому они усиливаются. Для этой цели может служить дифференциальный усилитель.

В дифференциальном усилителе не только усиливают сигнал, уровень которого будет достаточен для дальнейших преобразований, но и устанавливают величину разбаланса измерительного моста. Исходя из установленных и зафиксированных величин определяют разностный результирующий сигнал.

Разностный результирующий сигнал является аналоговым и не может служить управляющей командой для вычислительного комплекса автоматизированной системы управления, поэтому этот сигнал превращают в цифровой код.

Образование цифрового кода осуществляется с помощью аналогово-цифрового преобразователя, причем числовое значение кода соответствует определенной плотности ферромагнитной суспензии, полученной путем предварительного эталонирование различных образцов, которые используются в качестве базовых применительно к определенному типу руды и ее физико-механических свойств.

Полученный код, отвечая фактическому значению плотности ферромагнитной суспензии, направляют в вычислительный модуль, который выполняют в виде отдельного блока.

В вычислительном модуле выполняют гальваническую развязку сигналов между вычислительной системой автоматической системы управления технологическими процессами и датчиком. В настоящем способе гальваническая развязка обеспечивает возможность передачи сигнала и защиты оборудования от повреждения электрическим током. Для обеспечения гальванической развязки можно использовать трансформатор или оптрон.

После выполнения гальванической развязки цифровой код датчика подают в микроконтроллер вычислительного модуля. В микроконтроллере вычислительного модуля данные, полученные от датчика, приводятся к значениям плотности по магнитному железу по калибровочной характеристике и передаются с помощью универсального преобразователя интерфейса в автоматизированную систему управления технологическим процессом.

Интерфейс устройства содержит индикатор, что предоставляет возможность визуализации результаты измерения значения плотности суспензии, и кнопки управления, позволяющие установить данные плотности для калибровки прибора. Интерфейс устройства позволяет осуществлять ввод данных в микроконтроллер вычислительного модуля для калибровки с учетом типа технологического оборудования, при этом обеспечивается нетрудоемкая и точная калибровка прибора исходя из плотности сырья, с которым взаимодействует датчик, непосредственно на месте эксплуатации в режиме реального времени, а не в лабораторных условиях. Калибровка устройства происходит по плотности суспензии в соответствии с наличием в ней ферромагнитных частиц.

Универсальный преобразователь интерфейса выполнен с возможностью формирования аналогового, или цифрового, или одновременно цифрового и аналогового сигналов и передачи их в автоматизированную систему управления технологическим процессом или приема сигналов от АСУ ТП. Цифровой интерфейс позволяет передать значение плотности в компьютер автоматизированной системы управления технологическим процессом или принять сигналы от АСУ ТП. Аналоговый интерфейс позволяет превратить обработанное значение плотности в аналоговый нормированный сигнал для управления механизмами оборудования АСУ ТП.

Эти данные являются основой для формирования управляющих команд для технологического оборудования по изменению плотности суспензии за счет изменения соотношения твердой и жидкой фаз. Изменение плотности суспензии позволяет с учетом стадии обогащения максимальное добычи полезного компонента для эффективного получения рудного концентрата.

Выполнение команд осуществляется после их передачи в автоматическую систему управления технологического оборудования, которое изменяет соотношение твердой и жидкой фаз ферромагнитной суспензии.

Эксперименты и опытно-промышленные испытания заявленного способа показали его высокую эффективность по оперативному определению плотности ферромагнитной суспензии в режиме реального времени. Способ обеспечивает возможность оптимизации технологического процесса и получения рудного концентрата. Устройство может быть успешно реализовано на горно-обогатительных комбинатах, где осуществляется обогащение руды, содержащей ферромагнитные частицы.

Способ контроля плотности ферромагнитных суспензий, включающий взаимодействие ферромагнитных частиц, содержащихся в суспензии, с электромагнитным полем индуктивного датчика, установление величины плотности ферромагнитной суспензии исходя из степени изменения электромагнитного поля катушки индуктивности индуктивного датчика, фиксацию полученных данных аппаратными устройствами с последующей передачей, например, на средства визуализации, хранения или в качестве управляющих команд для технологического оборудования, отличающийся тем, что в измерительном датчике с помощью цифро-аналогового преобразователя и фильтра нижних частот формируют сигнал, который подают на измерительный мост с измерительной индуктивной катушкой, после чего сигналы на выходе из измерительного моста с индуктивной катушкой, после ее взаимодействия с ферромагнитными частицами взвеси, передают на дифференциальный усилитель, с помощью которого устанавливают величину разбаланса моста, после чего установленный разностный сигнал от разбаланса моста датчика с помощью аналого-цифрового преобразователя превращают в цифровой код, пропорциональный содержанию магнитного железа в суспензии, передают в вычислительный модуль и выполняют при этом гальваническую развязку сигналов между вычислительной системой автоматической системы управления технологическими процессами и датчиком исходя из результатов калибровки устройства по плотности суспензии в соответствии с наличием в ней ферромагнитных частиц, после чего цифровой код датчика подают в микроконтроллер вычислительного модуля и устанавливают значение плотности по магнитному железу согласно калибровочной характеристике, которую настраивают вводом данных от интерфейса устройства, с помощью которого визуализируют значение плотности суспензии, при этом 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 для изменения соотношения твердой и жидкой фаз ферромагнитной суспензии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области методов выявления структурных дефектов кристаллов и может быть использовано для исследования дислокационной структуры и контроля качества кристаллов германия.

Изобретения относятся к вибрационным денситометрам и, более конкретно, к вибрационному денситометру с вибрационным элементом для вибрационного денситометра, имеющего улучшенное разделение колебательных мод.

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

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 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.

Использование: анатомические, физиологические и экологические исследования при определении объемов трахейной системы насекомых и других внутриполостных газовых объемов беспозвоночных животных, а также измерительная техника при определении объемов газа в упругих телах. Способ определения плотности тел, вначале определяют плотность твердой составляющей этого тела путем заключения его в кювету и определения веса этой кюветы в несмачиваемой это тело жидкости при нормальном и пониженном давлении. После определения плотности твердой составляющей этого тела определяют объем газа в теле, для чего тело помещают в жидкость, способную смачивать это тело, создают давление в ней до взвешенного состояния тела и определяют относительную величину изменения объема газа, а затем рассчитывают объем газа в теле по формуле: где m - масса исследуемого тела, ΔVk - коэффициент сжатия газа при увеличении давления от нормальной величины до величины, при которой тело находится во взвешенном состоянии, равный VкРн/VкРа, где VkPh - объем воздуха в капилляре-манометре при нормальном давлении, VкРа - объем воздуха в капилляре-манометре при повышенном давлении, ρ2 - плотность смачиваемой тело жидкости, Ρ - плотность твердой составляющей тела. При этом в качестве объекта исследования можно использовать насекомое. Техническим результатом является возможность измерения при определении плотности тела объема находящихся в нем газов.1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам для определения различных параметров жидкостей, в частности нефтепродуктов, хранимых или перевозимых в резервуарах, например железнодорожных цистернах, и может быть использовано в системах определения объема и массы жидкостей. Вибрационный датчик с термопреобразователем перемещают в исследуемой жидкости с помощью шагового двигателя, измеряют характеристики плотности, вязкости и температуры сред в резервуаре на различных глубинах погружения датчика за определенную длину его перемещения и определяют на основании измеренных характеристик сред параметры уровней расслоения жидкостей и уровней границ раздела сред жидкость/воздух, нефтепродукт/подтоварная вода. Перемещение датчика в жидкости производят в два этапа: сначала датчик погружают в исследуемую жидкость до самого дна резервуара и получают грубую информацию об уровнях границ раздела сред, а затем поднимают датчик до его выхода из жидкости, один или несколько раз останавливая его и производя точные измерения характеристик сред. При необходимости более точных измерений уровня границы раздела сред нефтепродукт/подтоварная вода при подъеме датчика его однократно/несколько раз перемещают возвратно-поступательно через предполагаемую границу раздела сред. Техническим результатом является повышение достоверности измерений. 1 з.п. ф-лы.

Использование: для проверки вибрационного датчика. Сущность изобретения заключается в том, что измеряют множество температур с использованием температурного датчика и измеряют множество периодов времени датчика с использованием сборки датчика. Определяют среднюю температуру и средний период времени датчика. Компенсируют средний период времени датчика с использованием средней температуры, генерируя при этом компенсированный период времени датчика. Сравнивают компенсированный период времени датчика с эталонным периодом времени датчика. Указывают результаты. В дополнительных вариантах воплощения среднеквадратичное отклонение множества температур или множества периодов времени датчика сравнивается с пределом и указывается стабильность датчика. В дополнительных вариантах воплощения разность между измеренной плотностью и эталонной плотностью текучей среды компенсируется с использованием высоты и средней температуры. Технический результат: повышение достоверности результатов проверки вибрационного датчика. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 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.

Наверх