Датчик сопротивления и толщины слоя материала

 

-с н ветен t "., т,Флчеан,ва ;:.:,бл. iе".е И ф А

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски к

Социалистическик

Республик () 747524

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт..свид-ву № 441961 (22) Заявлено 09.01.78 (21) 2565747/22-03 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

В 03 В 5/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.80 (53) УДК 622.765 (088.8) Э. Ф. Курочка, Б. П. Преображенский, А. Ф. Клименко, С. Ф. Чепурных, Ю. В. Степанов, Н. Ф. Симонов, И. И. Левченко, А. В. Володин, Б. А. Галка и Н. М. Гулида (72) Авторы изобретения

Украинский научно-исследовательский углехимический институт «УХИН», Конструкторское бюро «Гипрококса» по автоматизации и механизации производственных процессов на предприятиях коксохимической промышленности и Днепродзержинский коксохимический завод им. Серго Орджоникидзе (7I ) Заявители (54) ДАТЧИК СОПРОТИВЛЕНИЯ И ТОЛЩИНЫ СЛОЯ

МАТЕ РИАЛА

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и предназначено для использования в угольной и горнорудной отраслях промышленности.

В основном изобретении предложен датчик сопротивления и толщины слоя материала, выполненный в виде поплавка, помещенного в манометрическую трубу, и обратного клапана, выполненного в виде тарелки с седлом, при этом тарелка клапана снабжена жестко связанным с ней полым стаканом, а седло выполнено с каналами (1).

Известный датчик имеет следующие недостатки. Установлено, что в промышленных условиях происходят колебания уровня воды в пределах +- 25 мм. В то же время уровень воды Z в датчике при установившемся режиме (когда скорость воды в датчике равна нулю) определяется высотой уровня воды в рабочей камере отсадочной машиными и потерями напора на отсадочной постели и решете ЙЛ:

Z,=Z ХЬ.

Таким образом, колебания уровня воды в отсадочной машине увеличивают погреш-ность измерения датчика, а также в связи с загрязненностью рабочей среды происхо2 дит забивание каналов в седле клапана, что приводит к искажению сигнала датчика.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что датчик снабжен дополнительной манометрической трубой с косым срезом в нижней части, содержащей эластичную мембрану, установленную на уровне верхнего конца среза, при этом площадь горизонтального сечения стакана тарелки клапана основной

10 манометрической трубы равна половине площади центрального отверстия в седле клапана.

На чертеже схематически показан предлагаемый датчик сопротивления и толщины слоя материала.

Датчик включает манометрическую трубу 1 (основную), установленную на решете 2 отсадочной машины и сообщенную с под20 решетным пространством машины.

В манометрической трубе 1 установлен обратный клапан, выполненный в виде тарелки 3, помещенной в седло 4 с центральным отверстием 5 и каналами 6.

747524

С тарелкой 3 жестко связан полый стакан 7, площадь горизонтального сечения которого равна половине площади центрального отверстия 5 в седле 4 клапана.

Основная манометрическая труба 1 сообщена с дополнительной манометрической трубой 8 посредством каналов 9 и импульсных трубок 10 через емкость 11 со стаканом 12 и дифференциальный манометр 13, составляющие вместе дифференциальный измеритель уровня воды. Манометрическая труба 1 и емкость 11 представляют собой сообщающиеся сосуды. Нижкий конец манометрической трубы 1 снабжен эластичной мембраной 14 и закрыт защитным кожухом 15. Манометрическая труба 8 выполнена с косым нижним срезом 16 и обратным клапаном 17 с каналами 18, а на уровне верхнего конца среза 16 закреплена эластичная мембрана 19, которая защищена нижним концом среза 16 от механических повреждений зернами материала, взвешенными в потоке воды. Размещение мембраны на верхнем конце среза 16 трубы 8 способствует удалению из-под нее потоком воды пузырьков воздуха и плавающих предметов, неизбежно попадающих под мембрану. Без косого среза 16 трубы 8 очистка мембраны невозможна, что нарушает работоспособность датчика. В трубе 8 размещен стакан 20 для измерения уровня воды, связанный импульсной трубой 10 с дифференциальным манометром 13.

Изоляция манометрических труб от загрязненной технической воды отсадочной машины эластичными мембранами 14 и 19 устраняет забивание каналов 18 в клапане 17 и каналов 6 в седле 4.

Датчик работает следующим образом.

Перед началом работы манометрическую трубу 1 заполняют чистой водой 21, а манометрическую трубу 8 чистой водой 22 и устанавливают датчик в рабочей камере отсадочной машины так, чтобы манометрические трубы 1 и 8 были погружены в рабочую среду 23. При этом манометрическую трубу 1 устанавливают таким образом, чтобы мембрана 14 была расположена под решетом 2 отсадочной машины, а манометрическую трубу 8 устанавливают в рабочей камере так, чтобы нижний конец ее с косым срезом 16 находился несколько ниже поверхности рабочей среды 23. В этом положении эластичная мембрана 14 отделяет манометрическую трубу 1, а мембрана 19 трубу 8 от рабочей среды 22.

В рабочем режиме при наличии вертикальных пульсирующих колебаний воды возникающее под решетом 2 давление передается через эластичную мембрану 14 воде 21, находящейся в манометрической трубе 1, которая в восходящем потоке поднимает тарелку 3 и проходит в верхнюю часть манометрической трубы через центральное отверстие 5 в седле 4 клапана. При нисходя1$

2О

ЭО

4О

43

56

55 и;ем потоке воды 21 тарелка 3 запирает центральное отверстие 5 в седле 4 клапана и проход воды через клапан осуществляется через каналы 6 в седле 4.

Уровень воды в манометрической трубе 1 фиксируется в сообщающейся с ней емкости 11 с помощью стакана 12 и устанавливается в зависимости от гидравлического сопротивления материала и решета.

Вес обрати >го клапана манометрической трубы 1 в воде остается постоянным независимо от объема погруженной части стакана 7, так как с изменением уровня воды в манометрической трубе 1 изменение силы Архимеда, действующей на клапан, равно изменению давления воды на него: (S — 5.- }х хЬk=S«hh„так как Ь« = -, х где Л h — изменение уровня в манометрической трубе 1; — площадь центрального отверстия 5 в седле 4 клапана;

$, — площадь горизонтального сечения стакана тарелки 3 клапана.

За счет стабилизации веса клапана получена линейная рабочая характеристика датчика.

Манометрическая труба 8 работает следующим образом.

В рабочем режиме при наличии вертикальных пульсирующих колебаний воды возникающее при этом давление воды 23 в восходящем потоке передается через эластичную мембрану 19 воде 22, находящейся в трубе 8, которая в восходящем потоке поднимает клапан 17 и проходит в верхнюю часть трубы 8. При нисходящем потоке воды 22 клапан 17 запирает ее в этой части трубы 8, так как проход воды 22 затруднен и вода в этом случае проходит в основном через каналы 18.

Уровень воды 22 в манометрической трубе 8 устанавливается в зависимости от уровня воды 23 в рабочей камере отсадочной машины и фиксируется стаканом 20. Стаканы 12 и 20 открыты снизу, и сжатый водой воздух в них находится под давлением, соответствующим контролируемому уровню воды. в манометрических трубах 1 и 8. Разность давлений воздуха в стаканах 7 и 20 фиксируется дифференциальным манометром 13, в результате чего получают сигнал, соответствующий только величине изменения сопротивления слоя материала.

Гидравлическое сопротивление отсадочной постели определяется главным образом плотностью материала и его толщиной. При постоянной плотности тяжелых фракций в постели показания предлагаемого датчика будут однозначно зависеть от толщины слоя тяжелых фракций. Поэтому датчик может быть использован для контроля толщины слоя продуктов отсадки в системе регулирования процесса их выгрузки.

747524

Формула изобретения

Составитель В. Персиц

Текред К. Шуфрнч Корректор H. Стсц

Тираж 634 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Г. Мозжечкова

Заказ 4126/3

Датчик сопротивления и толщины слоя материала по авт. св. № 441961, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, датчик снабжен дополнительной манометрической трубой с косым срезом в нижней части, содержащей эластичную мембрану, установленную на уровне верхнего конца среза, при этом площадь горизонтального сечения стакана тарелки клапана основной манометрической трубы равна половине площади центрального отверстия в седле клапана.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 441961, кл. В 03 В g/24, 1972 (прототип).