Устройство для определения плотности пульпы

 

Своз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30 03.76 (21) 2340435/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.04.78. Б оллетень № 14 (45) Дата опубликования описания 25.03.78 (53) И. Кл. G01 N 9 ОЙ

Государстнекньй намктет

6рввта Мнннстран щр нн делам нэссретеннй и етнрыткй (53) УДК 532 14 (088.8),В. A. Перминов, H. И. Зернов и N, M. Рябцев (71) Заявитель

Уразвьский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕИИЯ ПЛОТИОСТИ

ПУЛЬПЫ

Изобретение относится к области автомаптческого контроля плотности пульпы и может быть нс азльзоваио в металлургической, нефтедобывающей и горной промышленности.

Известно устройство, имеющее контрольный учас- 5 ток трубопровода, которому сообщаются вибрациониые колебания от электромагнитной системы возбуждения, датчики преобразования амплитуды или частоты колебаний в электрический сигнал и регистрирующий прибор. 10

Ввчду малой амплитуды колебаий контрольйого участка трубопровода ему присущи некоторые погрешности, обусловленные влиянием производственных вибраций при эксплуатации в условиях обогатительных фабрик, так как.амплитуда производственных вибраций соизмерима с амплитудой рабочих колебаний контрольного участка. На точность измерения влияют также давление в трубопроводе, вязкость жидкости и температура окружающей средЫ, изменяющие характеристики контрольного участ-эо ка трубопровода и определяющие амплитуду и частоту колебаний.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство, содержащее Т-образный патрубок, расположенный в закры- эб том расширении трубопровода и укрепленный при помощи торсионного элемента. Концы патрубка снабжены подбираемыми жиклерами. Патрубок установлен в кожухе таким образом, что колеблется с требуемой амплитуцой беэ соприкосновения с кожухом, который совершает крутильные колебания с помощью электромагнитного вибратора. На торсионный элемент наклеен тенэодатчик. Амплитуда колебаний Тобразного патрубка пропорциональна массе находящейся в нем жидкоспт, т.е. плотности. Деформация торсионного элемента пропорциональна амплитуде колебаний патрубка, и, следовательно, сигнал, снимаемьтй с тензодатчика, пропорционален плотности жидкости.

Использование жиклеров для обеспечения малой скорости течения жидкости не позволяет применить зто устройство для измерения плотности пульпы при изменении ее гранулометрического состава, а влияние производственных вибраций снижает его точность, С целью повышения точности измерений в пред лагаемом устройстве датчик вьшолпен в виде симметричного разветвленного относительно оси пуль. попровода ромбообраэного патрубка, причем одна иэ его вершин, не связанная с пульпопроводом, 602821 соединена с помощью узла колебаний с вибратором а другая — с демпфирующим элементом.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для определения плотности пульпы; на фиг. 2— ромбообразный патрубок в разрезе. 5

Устройство для определения плотности пульпы содержит ромбообразный патрубок 1, соединенный с неподвижным пульпопроводом 2 гибкими патрубками 3, вибратор 4 с выходным штоком 5, преобразователи 6 механичееких колебаний в электрический сигнал, блок сравнения 7 и регистрирующий прибор 8. Преобразователи механических колебаний в электрический сигнал, блок сравнения и регистрирующий прибор в совокупности составляют из мерительный прибор, обозначенный на„фиг. 1 пуик 1в тирной линией. Ромбообразный патрубок 1 одной из вершин, не связанных с неподвижным пульпопроводом 2, соединен со штоком 5 посредством упругой связи 9, а другой — с демпфирующим элементом 10, и имеет опорную ось 11, установленную 20 в подшипнике 12. Упругая связь может быть выполнена в виде пружины, резинового стержня и т.п.

Устройство работает следующим образом.

Через ромбообразный патрубок 1 постоянно р протекает пульпа, плотность которой измеряется.

От вибратора 4 через шток 5 к одному концу упругой связи 9 прикладывается кинематическое возбуждение в виде:

U=U . cia u4 30 где U< — максимальная амплитуда перемещения штока 5;

ы — крутовая частота, Через упругую связь 9 возбуждения передаются ромбообразномупатрубку 1. Под действием кинематического возбуждения, патрубок 1 совершает вынужденные крутильные колебания вокруг оси 11, которые можно описать следующим выражением:

4p=А 6jн(uЪ-Q), 40 где р — угол отклонения ромбообразного патрубка от положения статического равновесия;

A — амплитуда крутильных колебаний;

Ф вЂ” фаза колебаний.

Фаза колебаний зависит от момента инерции ромбообразного патрубка 1, коэффициента демпфирования, жесткости упругой связи и круговои частоты. Момент инерции зависит:как от массы самого патрубка 1, так и от массы заключенной в нем пульпы. Масса ромбообразного патрубка и объем пульпы — величины постоянньre, следовательно, момент инерции является функцией массы, а в конечном счете плотности пульпы.

Фаза колебаний ромбообразного патрубка определяется выражением:

/3 . R

g -=-а с 5 р сч

Gd где P — коэффициент демпфирования;

R — расстояние от оси 11 до точек соединения патрубка 1 с упругой связью 9 .-и демпфером 10; с — жесткость упругой связи; т †плотнос пульпы; а. — коэффициент,. учитывающий момент инерции ромбообразного патрубка 1.

Таким образом, при прочих постоянных величинах фаза колебаний является функцией только плотности пульпы.

Для стабилизации частоты вынужденных колебаний ромбообразного патрубка 1 может быть использовано напряжение промышленной сети или кварцевые резонаторы при соответствующих схемах согласования.

Изменение давления внутри лульпопровода, вязкости жидкости и температуры окружающей среды приводят к изменению демпфирующих свойств гибких патрубков, соединяющих участок с неподвижным пульпдпроводом, и упругой связи.

Формула изобретения

Устройство для определения плотности пульпы, содержащее датчик, связанный с пульпопроводом гиб. кими патрубками, вибратор, узел передачи колебаний, демпфируюший элемент и измерительный прибор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, датчик выполнен в виде симметричного разветвленного относительно оси пульпопровода ромбообразного патрубка, причем одна из его вершин, не связанная с пульпопроводом, со единена с помощью узла передачи колебаний с вибратором, а другая — с демпфирующим элементом.