Устройство контроля плотности ферромагнитных суспензий



Устройство контроля плотности ферромагнитных суспензий
Устройство контроля плотности ферромагнитных суспензий

Владельцы патента RU 2600522:

Общество с ограниченной ответственностью "АТЗТ компания "Сатурн Дейта Интернешенл" (UA)

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 горно-перерабатывающей промышленности и может быть использовано в процессах переработки и обогащения железорудного сырья, имеющего ферромагнитные свойства. Устройство предназначено для контроля плотности ферромагнитной суспензии в различных средах в ходе технологических процессов, предусматривающих вероятность динамичного изменения физико-механических свойств исходного сырья.

Устройство предназначено для контроля плотности суспензии, как в емкостях обогатительных аппаратов, так и пульпопроводах, в которых осуществляется технологическое транспортирование суспензии от одного обогатительного аппарата к другому.

В частности, устройство может быть использовано при обогащении ферромагнитных материалов для оптимизации процесса путем оперативного установления величины плотности суспензии, исходя из содержания в ней магнитовосприимчивых частиц и, соответственно, определение массовой доли магнитовосприимчивого полезного компонента.

Существенным является то, что устройство может быть успешно использовано для определения, как плотности суспензии, так и массовой доли полезного компонента, имеющего ферромагнитные свойства на различных стадиях технологического процесса секции обогащения.

Устройство может быть использовано в качестве датчика автоматизированной системы управления обогатительным процессом, обеспечивающим оптимизацию работы перерабатывающего оборудования для получения концентрата товарного продукта для металлургической промышленности. Он может монтироваться при изготовлении нового обогатительного оборудования или при модернизации старого с целью повышения эффективности его работы за счет возможности контроля плотности суспензии, содержащей магнитное железо и другие магнитные материалы.

Известна конструкция радиоизотопного устройства контроля плотности ферромагнитных суспензий (плотномер), которая содержит блок источника гамма-излучения, который размещен в защитном контейнере, блок детектирования, блок обработки информации с детектора, блок питания, регистрирующий трубопровод. В устройстве использован аналого-цифровой преобразователь, блок обработки информации с детектора. При работе аналого-цифровой преобразователь оцифровывает импульсы, идущие с детектора, передает оцифрованные значения во второй блок обработки информации, формирует гистограмму распределения оцифрованного импульса детектора по частоте (Патент России на полезную модель №23105).

Недостатком известного устройства является то, что оно имеет ограниченную сферу применения и, как правило, может использоваться в трубопроводах, в которых суспензия движется под давлением или под действием сил гравитации. Детекторы устройства могут не врезаться в трубопровод, при этом для корректной работы источник и детектор должны находиться на одной оси. Такое расположение источника и детектора не позволяет эффективно использовать устройство в технологических емкостях и резервуарах.

Кроме того, корректные данные могут быть получены при равномерной наполненности трубопровода, что существенно ограничивает сферу применения устройства. Использование устройства затруднено при размещении в замкнутом пространстве внутри обогатительных аппаратов.

В качестве рабочего инструмента в устройстве используются радиоизотопы различной мощности, которые зависят от производительности обогатительного оборудования, физико-механических свойств суспензии и геометрических параметров потока, в котором осуществляется измерение плотности.

Применение радиоизотопов означает необходимость специальной разрешительной документации по использованию радиоизотопов на предприятии и расходов на содержание радиоизотопной лаборатории.

Измерение плотности с помощью известного устройства повышает радиационный фон фабрики и приводит, в конечном счете, к ограничению максимального количества приборов при достижении предельно допустимого нормами безопасности фона.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство контроля плотности ферромагнитных суспензий, которое применяется при обогащении руд и может быть использовано в системах управления процессами измельчения, гидравлической классификации и магнитной сепарации (АС СССР №921627).

Устройство контроля плотности ферромагнитных суспензий включает датчик с индуктивной катушкой, соединенный с преобразователем сигнала.

Устройство содержит технологическую емкость, в которой находится железорудная суспензия с заданным соотношением твердой и жидкой фаз. Суспензия взаимодействует с датчиком, содержащим катушку индуктивности для измерения содержания магнитных частиц в суспензии. В свою очередь датчик связан с системой регистрации данных.

При работе устройства всасывающий патрубок насоса для тарирования погружают в наполненную водой емкость. Показания регистрирующего прибора устанавливают на начальную точку.

В рабочем положении патрубок всасывания погружают в емкость с суспензией с известным соотношением жидкой и твердой фаз и содержанием магнитовосприимчивых частиц.

Конструкция прибора характеризуется значительной погрешностью и ненадежностью показаний главного показателя - плотности суспензии, исходя из массовой доли магнитовосприимчивой составляющей в ее общем объеме.

Существенным недостатком известного устройства является то, что оно характеризуется значительной погрешностью показаний при динамично изменяющихся параметрах сырья. Устройство требует постоянных стартовых тестов для контроля фактического текущего значения необходимых параметров. Это требует значительных материальных и трудовых затрат.

Основным недостатком известного устройства является то, что принятый порядок тарирования и снятия необходимой информации не предусматривает возможности применения его в системе автоматического управления производством для повышения качественных показателей выпускаемой продукции.

Задачей изобретения является усовершенствование конструкции устройства для определения плотности ферромагнитной суспензии за счет того, что конструкция устройства предусматривает наличие двух функциональных блоков, один из которых представляет собой датчик, обеспечивающий возможность получения оперативной достоверной информации о плотности суспензии, исходя из массовой доли ферромагнитных частиц, а второй - вычислительный модуль, который обеспечивает фиксацию и передачу данных в режиме реального времени в автоматическую систему управления технологическим процессом.

Наличие микроконтроллеров датчика и вычислительных модулей позволяет устройству быть высоко адаптивным к параметрам исходного сырья и, тем самым, обеспечивать возможность адекватного реагирования исполнительных технологических агрегатов в процессе обогащения руды.

Аналого-цифровой преобразователь формирует устойчивый сигнал, обеспечивающий корректную работу измерительного моста и реагирования измерительной индуктивной катушки при изменении массовой доли ферромагнитных частиц суспензии и, соответственно, при изменении ее плотности.

Аналого-цифровой преобразователь обеспечивает оцифровку полученных данных, после соответствующих преобразований реализующих автоматизированной системой управления технологическими процессами (АСУ ТП).

Конструкция чувствительной части датчика, размещаемого в промпродукте, выполнена в виде «колбы», изготовленной из немагнитного материала с малым коэффициентом трения наружной поверхности, например, из полимерного материала, который устойчив к абразивному износу. Это позволяет длительное время находиться в рабочем абразивной среде без существенного износа материала колбы. Кроме того, положительным фактором устройства является отсутствие налипания осадочных отложений на поверхности датчика, которые искажают полученные данные. Таким образом, активная часть датчика является устойчивой к факторам воздействия рабочей среды, что позволяет использовать его для контроля плотности в различных точках технологической схемы обогащения.

Технический результат от использования изобретения заключается в том, что:

- устройство эффективно адаптируется для получения данных о плотности суспензии;

- в зависимости от среды, в которой находится датчик, оперативно меняется выходной сигнал и превращается в информационный сигнал;

- необходимо минимальное время для калибровки датчика, что позволяет определять плотность среды для использования в системах автоматического управления производственными процессами;

- датчик, связанный с вычислительным модулем, обеспечивает возможность эффективного преобразования, хранения и передачи сигнала о фактической плотности двухфазной среды;

- устройство обеспечивает устойчивую связь между системой управления и средой, состояние которой определяет подачу управляющих команд для оптимизации производственных процессов по обогащению железорудного сырья;

- сигналы прямых и обратных связей обладают достаточной устойчивостью и не искажаются даже при значительном расстоянии между датчиком и вычислительным модулем, а также модулем и приемными устройствами системы автоматического управления;

- устройство обеспечивает высокую скорость обмена информационными сигналами при стабильных параметрах и динамических изменениях среды в режиме реального времени;

- устройство обеспечивает достаточную технологическую точность результатов измерений плотности суспензии в представительной части проб рабочих потоков технологии обогащения на уровне до 50 г/л при плотности рабочей среды 1250-2500 г/л и грансостава промпродукта, начиная от выхода первой стадии измельчения и классификации и далее - в соответствии с технологическим процессом.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство контроля плотности ферромагнитных суспензий включает датчик с индуктивной катушкой, соединенный с преобразователем сигнала.

Согласно изобретению, устройство контроля плотности ферромагнитных суспензий включает датчик, который содержит измерительную индуктивную катушку, и вычислительный модуль. Датчик содержит микроконтроллер, имеющий цифро-аналоговый и аналого-цифровой преобразователь. Цифро-аналоговый преобразователь выполнен с возможностью формирования сигнала и соединен со входом в блок фильтра нижних частот, выход которого связан с измерительным мостом. В состав измерительного моста входит измерительная индуктивная катушка, которая выполнена с возможностью взаимодействия с ферромагнитными частицами взвеси. Выходы из измерительного моста связаны с дифференциальным усилителем, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера. Микроконтроллер связан по системе прямой-обратной связи с входом преобразователя интерфейса, выход которого связан с аналогичным преобразователем интерфейса измерительного 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 снабжены источниками питания, обеспечивающими функционирование блоков устройства.

Устройство контроля плотности ферромагнитных суспензий иллюстрируется функциональной схемой.

Заявленное устройство контроля плотности ферромагнитных суспензий применяется для оценки плотности суспензии в потоке и используется автоматизированной системой управления для технологического контроля за работой технологического оборудования в оптимальном режиме.

Определение плотности двухфазной среды осуществляется исходя из того, что объектом является суспензия, которая представляет собой двухфазную смесь, в которой часть твердой фазы содержит ферромагнитные частицы. Контроль плотности осуществляется с помощью датчика, фиксирующего плотность среды по показателю, зависящему от содержания ферромагнитных частиц в общем объеме за счет того, что ферромагнитные частицы изменяют индуктивное сопротивление катушки датчика.

Устройство для контроля плотности ферромагнитных суспензий включает электрически связанные между собой датчик контроля плотности 1 и вычислительный модуль 2.

Датчик контроля плотности 1 (в дальнейшем - датчик 1) включает источник питания 3, что обеспечивает работу функциональных блоков датчика 1 в эксплуатационных условиях.

Основным функциональным устройством датчика 1 является микроконтроллер 4, что обеспечивает с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 5 формирование сигнала.

ЦАП 5 микроконтроллера 4 датчика 1 связан с входом фильтра нижних частот 6, выход которого связан с измерительным мостом 7, в состав которого входит измерительная индуктивная катушка 8.

Выходы из измерительного моста 7 связаны с входами дифференциального усилителя 9, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 10 микроконтроллера 4 датчика 1.

Микроконтроллер 4 датчика 1 связан по системе прямой-обратной связи с входом преобразователя интерфейса 11 датчика 1, выход которого связан с аналогичным преобразователем интерфейса 12 вычислительного модуля 2, который связан прямой-обратной связью с блоком гальваноразвязки 13, который прямой-обратной связью подключен к микроконтроллеру 14 вычислительного модуля 2. Выход микроконтроллера 14 вычислительного модуля 2 соединен прямой-обратной связью с универсальным преобразователем интерфейса 15 вычислительного модуля 2, который соединен с автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУ ТП) 16. Кроме того, микроконтроллер 14 вычислительного модуля 2 связан по системе прямой-обратной связи с интерфейсом устройства 18.

Датчик 1 оснащен источником питания 3, что обеспечивает функционирование блоков устройства при эксплуатации.

Вычислительный модуль 2 оснащен источником питания 17, обеспечивающим функционирование блоков устройства при эксплуатации.

Устройство реализуется следующим образом.

Датчик 1 устройства фиксируется в месте измерения плотности ферромагнитной суспензии. Для размещения датчика 1 может быть выбран чан дешламатора, слив гидроциклона, пульпопровод или другая емкость, где в соответствии с принятой технологией находится суспензия, содержащая ферромагнитные частицы. При этом предполагается, что в среднем коэффициент содержания железа в твердой фазе является постоянным в определенных пределах для данного места и показания датчика будут зависеть от плотности суспензии.

Вычислительный модуль 2 устанавливают на расстоянии, величина которого оказывает минимальное влияние на качество передаваемого информационного сигнала при отсутствии его искажений под влиянием внешних помех.

Микроконтроллер 4 датчика 1 с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 5 формирует, например, ступенчатый синусоидальный сигнал.

Сигнал ЦАП 5 очищается от гармоник фильтром нижних частот 6 для питания измерительного моста 7 датчика 1. Далее сигнал подается на измерительный мост 7, в одно из плеч которого включена измерительная индуктивная катушка 8 датчика 1.

Измерительная часть датчика 1 погружена в суспензию в необходимом месте. Оптимальным диапазоном измерения является плотность контролируемой среды от 1250 до 2500 г/дм.

После взаимодействия со средой суспензии, ферромагнитные частицы изменяют индуктивность катушки 8 и, соответственно, баланс моста 7. Если в суспензии отсутствуют ферромагнитные частицы, то мост 7 сбалансирован. Чем больше магнитного материала находится в измерительной зоне датчика 1, тем больше степень разбаланса моста 7 и тем больше разностный сигнал на выходе дифференциального усилителя 9.

Предварительно мост 7 балансируется по чистой воде с необходимой точностью (разбалансированием). При изменении текущего содержания магнитного железа, в суспензии, находящейся в измерительной зоне датчика, меняется индуктивное сопротивление катушки 8 и, соответственно, происходит разбалансировка моста 7, то есть между точками диагонали нагрузки моста 7 меняется разность потенциалов. Если содержание магнитного железа в суспензии не меняется, то не меняется и текущее индуктивное сопротивление (импеданс) катушки 8 (разность потенциалов между точками диагонали нагрузки моста). Сигналы с диагонали нагрузки моста 7 поступают на вход дифференциального усилителя 9 и на выходе последнего получается разностный сигнал, пропорциональный изменению содержания магнитного железа. Разностный сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 10 микроконтроллера 4 датчика 1, где преобразуется в цифровой код, пропорциональный содержанию магнитного железа в суспензии.

С микроконтроллера 4 сигнал, преобразованный в код, пропорциональный содержанию магнитного железа, подается на преобразователь интерфейса 11, например, К8-485. Через аналогичный преобразователь интерфейса 12, например, К.8-485 вычислительный модуль 2 связан с датчиком 1.

После преобразования и обработки полученного сигнала с датчика 1 данные передаются в вычислительный модуль 2 с помощью преобразователя интерфейса 12. Модуль 2 предназначен для связи с компьютером АСУ ТП 16, который осуществляет анализ текущей плотности, расчет управляющих воздействий и хранение данных.

В вычислительном модуле 2 данные передаются с преобразователя интерфейса 12 в блок гальваноразвязки 13, выполняющий гальваническую развязку между вычислительной системой автоматизированной системы управления технологическими процессами 16 и датчиком 1, что позволяет электрически разделить сигнальные цепи модуля 2 и датчика 1 и, таким образом, защитить оборудование.

Микроконтроллер 14 вычислительного модуля 2 прямой-обратной связью связан с интерфейсом устройства 18 и прямой-обратной связью подключен к универсальному преобразователю интерфейса 15, который соединен прямой-обратной связью с автоматизированной системой управления технологическим процессом 16.

В микроконтроллере 14 вычислительного модуля 2 данные, полученные от датчика 1, приводятся к значениям плотности по магнитному железу по калибровочной характеристике и передаются с помощью универсального преобразователя интерфейса 15 в автоматизированную систему управления технологическим процессом 16.

Интерфейс устройства 18 содержит индикатор, который дает возможность визуализации результата измерения значения плотности суспензии, и кнопки управления, позволяющие установить данные плотности для калибровки прибора. Интерфейс устройства 18 позволяет ввод данных в микроконтроллер 14 вычислительного модуля 2 для калибровки с учетом типа технологического оборудования, при этом обеспечивает нетрудоемкую и точную калибровку прибора, исходя из плотности сырья, с которой 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 15 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 16. 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.

В вычислительном модуле 2 осуществляется приведение данных датчика 1 к калибровочной характеристике, то есть превращение в код, который пропорционален плотности магнитосодержащей суспензии и выполняется под управлением программы микроконтроллера 14 вычислительного модуля 2, выполняется визуализация результата измерения интерфейсом устройства 18 и осуществляется передача информации в компьютер системы АСУ ТП 16 для анализа, выработки необходимых сигналов управления и визуализации графика текущей плотности и хранения данных.

Устройство выдает в систему АСУ ТП 16 результат текущей плотности суспензии по магнитной составляющей с заданными установками усреднения.

Датчик 1 и вычислительный модуль 2 оснащены источниками питания 3 и 17 обеспечивающими функционирование блоков устройств при эксплуатации.

Эксперименты и опытно-промышленные испытания устройства показали его высокую эффективность для оперативного определения плотности ферромагнитной суспензии в режиме реального времени. Устройство обеспечивает устойчивую связь с системой автоматического управления для оптимизации технологического процесса и получения товарного продукта высокого качества. Устройство может быть успешно внедрено на горно-обогатительных комбинатах, где осуществляется обогащение руды, которая содержит ферромагнитные частицы.

Устройство контроля плотности ферромагнитных суспензий, включающее датчик с индуктивной катушкой, соединенный с преобразователем сигнала, отличающееся тем, что устройство содержит датчик контроля плотности и вычислительный модуль, при этом датчик содержит микроконтроллер, имеющий цифро-аналоговый преобразователь и аналого-цифровой преобразователь, при этом цифро-аналоговый преобразователь выполнен с возможностью формирования сигнала и соединен со входом в блок фильтра нижних частот, выход которого связан с измерительным мостом, в состав которого входит измерительная индуктивная катушка, выполненная с возможностью взаимодействия с ферромагнитными частицами суспензии, при этом выходы из измерительного моста связаны с дифференциальным усилителем, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера, причем сам микроконтроллер связан по системе прямой-обратной связи со входом преобразователя интерфейса, выход которого связан с аналогичным преобразователем интерфейса вычислительного модуля, при этом преобразователь интерфейса вычислительного модуля связан прямой-обратной связью с блоком гальваноразвязки, который прямой-обратной связью подключен к микроконтроллеру вычислительного модуля, который прямой-обратной связью подключен к интерфейсу устройства и прямой-обратной связью подключен к универсальному преобразователю интерфейса, соединенному прямой-обратной связью с автоматизированной системой управления технологическим процессом, при этом датчик и вычислительный модуль оснащены источниками питания, обеспечивающими функционирование блоков устройства при эксплуатации.



 

Похожие патенты:
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.

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 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 ледоведению и ледотехнике и может быть использовано в ледовых исследованиях, в частности в районах добычи углеводородов на шельфе замерзающих морей. Технический результат заключается в определении глубины расположения нижней границы консолидированного слоя при бескерновом бурении. Согласно способу осуществляют тепловое электрическое бурение скважин во льду с записью на компьютер или логгер скорости бурения, одновременно с бурением производят отсос с края рабочей части нагревательной коронки талой воды, которая по шлангу подается на поверхность льда к месту нахождения оператора бурения. Оператор визуально контролирует наличие и интенсивность потока жидкости, фиксируя переход от воздушно-водяной смеси к постоянному потоку жидкости отметкой на компьютерной записи скорости бурения нажатием специальной кнопки. Сопоставляют зависимость скорости бурения с отметкой оператора о наличии постоянного потока воды с учетом времени прохода воды из скважины по шлангу до выхода из насоса, изменение скорости бурения, соответствующее переходу бура из плотного льда в рыхлый лед или пустоту, ближайшее к метке, определяют как выход бура из консолидированного слоя и фиксируют глубину расположения нижней границы консолидированного слоя. 1 з.п. ф-лы.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-10-20 2016-10-20T10:08:48
Наверх