Устройство для определения коэффициента неоднородности смеси

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

868482

К АВТОРСКОМУ СВНДИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 658447 (22) Заявлено 17. 01. 80 (21) 2868689/18-25 (53)М. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 01 и 15/06

В 29 В 1/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 300981 Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 30. 09. 81 (ЙЗ} УДК 539. 215. 4

<088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. -Х. Ким, В. В. Скачков, Ю. В. Ст р,! "

A. В. Салосин и М. Н. Морозо

1

Московский ордена Трудового Kpaci го Знамени институт химического машиностфб зтнтя-(71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

НЕОДНОРОДНОСТИ СМЕСИ

Изобретение относится к химической технологии и может быть исполь— зовано для контроля смешения высоковязких жидкостей с одновременным определением коэффициента неоднородности смеси на выходе из устройства, применяемого в производстве и переработке полимерных материалов.

По основному авт.св. и 658447 известно устройство для определения концентрации вещества в смеси,со.держащее корпус из светопрозрачного материала со шнеками, соединенными через коробку скоростей с приводом, формующий инструмент с краном и ма- 15 нометром. На корпусе размещен координатно-поворотный привод перемещения источника света и фотосопротивления, включенного в схему уравновешенного моста и соединенного через сопротив- 20 ления с регистрирующим прибором. Световой поток от стабилизированного источника света, проходя через прозрачный корпус и поток жидкости с частицами индикатора, ослабляется пропорционально концентрации последнего и попадает на фотосопротивление.

По кривой отклика на импульсный ввод и тарировочному графику определяется концентрация. индикатора. ЗО

Данное устройство позволяет определять значение средней по объему жидкости концентрации индикатора (1)..

Однако устройство предполагает определение только интенсивности смешения, но не дает возможности измерения концентрации индикатора в любой точке объема смеси, необходимой для определения коэффициента неоднородности смеси.

Цель изобретения — измерение коэффициента неоднородности смеси в любом сечении образца смеси иа выходе из устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения концентрации вещества в смеси корпус устройства снабжен целительными головками, патрубками, гильзами и группой посылающих и воспринимающих световодов, при этом световодл смонтированы в гильзах, установлениых в делительных головках, подвижно закрепленных в патрубках, при этом гильзы расположены с диаметрально противоположных сторон корпуса в разных плоскостях сечений корпуса так, что входы посылающих световодов посредством координатно-поворотного привода шагового двигателя связаны с, 8б 8482 источником света, а выходы воспринимающих световодов — с фотосопротивлением.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 — кривые зависимости концентрации индикатора от

5 времени.

Устройство содержит корпус 1, шнеки 2, формующий инструмент с пробковым краном 3 и манометром 4, источник света Л с диафрагмой 5,заключенные в кожухе б,опирающемся на направ-ляющие 7,фотосопротивление Ф-,вклю( ченное в электрическую цепь с фотосопротивлением Ф шести стеклянных сэетоводов 8 (посылающих) и 9 (воспринимающих), заключенных в металлические гильзы 10, имеющих возможность осевого перемещения с помощью дели.тельных головок 11, установленных э патрубках 12 корпуса 1, источник света Л с диаграмой {не показан), постоянные сопротивления R<,R, балансировочное сопротивление R 6 и регистрирующий прибор 13. Кожух б с диаметрально расположенными лампой 25

Л и фотосопротивлением Ф имеет воэможность перемещаться по направляющим 7 от одной группы световодов к другой посредством шагового двигателя 14, его координатно-поворотного привода 15. Привод 16 позволяет плавно в широких пределах изменять скорость и направление вращения шнеков с встречного на одностороннее с помощью сменной коробки 17 скоростей.

Устройство работает следующим образом.

При вращающихся шнеках 2 с помощью дозаторов (не показаны) в загрузочное отверстие ц непрерывно вводятся высоковяэкая жидкость и индикатор (распределяемый компонент).Распределяемый компонент вместе с высоковязкой жидкостью перемещается шнеками к выходу и попадает в-зазор 8 между 45 сэетоводами 8 и 9. Световой поток стабилизированного источника света

Л, проходя через посылающие световоды 8 и жидкость с частицами индикатора, ослабляется пропорционально $Q концентрации последнего и через воспринимающие световоды 9 попадает на фотосопро-ивление Ф . При ослаблении светового потока происходит разбаланс моста, при этом электрический сигнал записывается регистрирующим прибором 13.

Фотосопротивление Ф g установлено в плечо моста и служит для выявления разницы между интенсивностью падающего на него светового потока 60 от условно не показанного источника света и интенсивностью светового потока, падающего на фотосопротивление

Ф от источника света Л . МаноМетр

4 и пробковый кран 3 служат для

4 65 контроля и регулирования давления в головке смесителя. Путем осевого перемещения сэетоводов 8 и 9 можно замерять концентрацию индикатора в любой точке текущей. жидкости, а также устанавливать величину зазора 4, Диаметр световодоэ и величина зазора 6 выбираются в зависимости от свойств объекта исследования.

Для увеличения или ослабления интенсивности светового потока световоды могут изготавливаться переменного сечения, например боковая поверхность их может изменяться по экспоненциальной форме.

При замере концентрации в другом сечении координатно-поворотный привод шагового двигателя перемещает кожух б с источником света и фотосопротивлением и замер производится по тому же принципу с другой парой световодов.

Кривые колебаний концентрации индикатора в смеси на выходе из устройства в разных сечениях, для разных пар световодов, при установившемся режиме работы системы представляют собой стационарную случайную функцию, обладающую эргодическими свойствами (фиг.3).

Порядок обработки кривой следующий.

Вначале определяется математическое ожидание m функции, при этом рекомендуемое количество. замеров М текущей концентрации С„ индикатора с кривой колеблется от 100 до 300:

М

ЕС с м„ -„

Затем проводится "центрирование" полученных значений С„-:

С„. = С„-ь

После этого рассчитывается дисперсия функции: -7. (С 1 /hhДалее строится нормированная корреляционная функция р = f{С) до значений р О, т.е. до такого значения Г, когда исчезает корреляционный момент.

Определенный таким образом интервал Г обеспечивает минимальную погрешность при определении коэффициента неоднородности смеси Ч по формуле где и - 100 - число замеров текущей концентрации C. индикатора в смеси, разделенных интервалом времени рассчитанным с помощью нормированной корреляционной функции.

Для проведения расчетов используется ЭВМ, для чего составляется несложная программа.

Использование предлагаемого устройства позволяет непрерывно получать

868482 количественную картину степени отклонения текущей концентрации распределяемого компонента в любой точке объема готовой смеси от ее заданного среднего значения, что при наличии обратной связи этого устройства с доватором распределяемого компонента полностью исключает необходимость отбора проб и их лабораторного анализа, способствует тем самым оперативному устранению брака, автоматизации процесса, повышению производительности труда. формула изобретения

Устройство для определения коэффициента неоднородности смеси по авт.св. М 658447, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью измерения ко.— эффициента неоднородности смеси в любом сечении образца смеси на выходе из устройства, корпус устройства снабжен делительными головками, патрубками, гильзами и группой посыяающн>; и восприниманицнх световодов, 5 при этом световоды смонтированы в гильзах, установленных в делительных головках, подвижно закрепленных в патрубках, при этом гильзы расположены с диаметрально гротивоположных сторон корпуса в разных плоскостях сечений корпуса так, что входы посылающих световодов посредством координатно-поворотного привода шагового двигателя связаны с источником света, а выходы воспринимающих световодов

15 с фотосопротивлением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 658447, кл. G 01 N 15/06, В 29 В 1/06, 1976 (прототип).

858482

И SО Se rZO ПВ АТЕЕ ИП гЧВ дрегю t,ñ фЪР. 3

Составитель Б Иаллер

Техред A. Вабинец Корректор A. Ференц

Редактор Т. Мермелштайн

Тираж 31О Подиисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8308/57

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4