Устройство для определения плотности пульпы

 

АНИЕ

Союз Советскнк

Соцнакнстнческнк

Реснфблнк

«>8730

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 602821 (22) Заявлено 21.12.78 (21) 2697543/18-25 (51) М.К.

G 01 N 9/06 с присоединением заявки №вЂ”

fOCJA3PCIOOOllblN KOINTOt

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 532.14 (088.8) Опубликовано 15.10.81. Бюллетень №38

Дата опубликования описания 25.10.81 по лелем изобретений и еткрмтий

М:. Рябцеь (72) Авторы изобретения

Н. С. Сиунов, Н. И. Вернов, Ю. А. Пермино

Ю. Г. Селедков и Ф. Л. Азам

Уральский ордена Трудового Красного Знам4щ политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ПУЛЬПЫ

Изобретение относится-к измерению плот-. ности жидких сред и гидромеханических смесей в потоке и может быть использовано преимущественно в металлургической, неф-, тяной и горной промышленностях, а также в других отраслях народного хозяйства, По основному авт. св. № 602821 известно устройство, содержащее датчик, выполненный в виде симметричного разветвленного относительно оси трубопровода ромбообразного патрубка, причем одна из его вершин, не связанная с трубопроводом, соединена с помощью узла передачи с возбудителем колебаний, а другая — с демпфирующим элементом. Устройство также содержит измерительный прибор, включающий приемники колебаний, и гибкие патрубки,с помощью которых датчик.связан с трубопроводом. Плотность пульпы в данном устройстве определяется по разности фаз задающих и вынужденных крутильных колебаний датчика плотности относительно оси трубопровода (11

Недостаток этого устройства — нестабильность угловой жесткости гибких патрубков, соединяющих датчик плотности с неподвижным трубопроводом, из-за изменения температуры и давления жидкой среды. Нестабильность угловой жесткости гибких патрубков, как составной части жесткости колебательной системы плотномера в целом,, приводит к изменению режима колебаний датчика и показаний при постоянной плотности контролируемой среды. При этом, чем меньше абсолютное значение угловой жесткости гибких патрубков при постоянной величине ее относительной нестабильности, например, при изготовлении патрубков из

1а одного и того же материала с различной толщиной стенки, тем ниже нестабильность жесткости колебательной системы и выше точность измерений. Однако снижение нестабильности жесткости колебательной системы путем уменьшения абсолютного зна15 чения угловой жесткости гибких патрубков зачастую недопустимо по конструктивным соображениям и условиям эксплуатации (например, при измерении плотности жидких сред под давлением).

Цель изобретения — повышение точнос ти измерений плотности.

Указанная цель достигается тем, что вибрационный плотномер, содержащий датчик плотности, возбудитель и приемник кру873028 тильных колебаний датчика, демпфирующий элемент и измерительный прибор, имеет концентрично расположенные относительно гибких патрубков и оси трубопровода неподвижные магнитопроводы, а гибкие патрубки, связывающие датчик плотности с трубопроводом, снабжены расположенными в зазорах неподвижных магнитопроводов промежуточными плоскими фланцами с радиальными обмотками, соединенными с выходом приемника колебаний датчика плотности. Это позволяет снизить до пренебрежимо малой величины противодействующий движению датчика момент, развиваемый гибкими патрубками и определяемый выражением:

Мп=2С У, (1) где Су — угловая жесткость одного патрубка;

< — угол отклонения датчика плотности от положения статического равновесия в процессе колебаний.

Снижение момента Мп эквивалентно уменьшению угловой жесткости гибких патрубков, позволяет исключить ее нестабильность на величину жесткости колебательной системы плотномера в целом и, тем самым, повысить точность измерений.

На чертеже изображено устройство для определения плотности пульпы.

Устройство содержит датчик 1 плотности, выполнненный, например, в виде симметрично разветвленного относительно оси трубопровода 2 ромбообразного патрубка, связанного с трубопроводом 2 гибкими патрубками 3, возбудитель 4 и приемник.5 крутил ьных колеба ни и датчи ка 1 относительно оси трубопровода 2. Приемник колебаний функционально состоит из преобразователя

6 механических колебаний в электрический сигнал и согласующего усилителя 7. Датчик 1 плотности имеет опорную ось 8 и соединен с демпфирующим элементом 9 и пружинами 10 и 11, определяющими жесткость колебательной системы плотномера. Пружины 10 и 11 выполнены из материала с малым температурным коэффициентом изменения модуля упругости, а, следовательно, и жесткости пружин (например, сплав

Н41.ХТ, для которого температурный коэффициент модуля упругости не превышает

2.10 на градус. Входы измерительного прибора 12 соединены с выходами возбудителя 4 и приемника 5 крутильных колебаний датчика 1 плотности. Гибкие патрубки 3, выполненные, например из резины, снабжены промежуточными плоскими фланцами

13 с радиальными обмотками 14, соединенными с выходом приемника 5 колебаний.

Фланцы 13 с обмотками 14 помещены в зазоры концентрично расположенных относительно гибких патрубков 3 и оси трубопровода 2 неподвижных магнитопроводов 15, в состав которых могут входить или постоянные магниты, или катушки 16 подмагничивания.

Устройство работает следующим образом.

Через датчик 1 постоянно протекает жидкая среда, плотность которой измеряется по разности фаз между электрическими сигналами, поступающими в измерительный прибор 12 от возбудителя 4 (сигнал, пропорциональный внешней силе, прикладываемой к датчику) и приемника 5 (сигнал, пропорциональный положению датчика) .

В результате колебаний датчика 1 плотности, а также взаимодействия переменного тока, поступающего от приемника 5 колебаний в радиальные обмотки 14 плоских фланцев 13 и постоянного магнитного поля в зазорах неподвижных магнитопроводов 15 плоские фланцы 13 совершают крутильные

20 колебания, совпадающие по фазе с колебаниями датчика 1 плотности и характеризуемые углом с отклонения от положения статического равновесия. Поэтому в процессе колебаний от пружин 10 и 11, гибких патрубков 3 к датчику 1 плотности прикладывается противодействующий момент, определяемый выражением:

M =Z C t. у+2 С,р(-<р ), (2)

30 где С вЂ” жесткость каждой из пружин; — угловая жесткость насти гибкого патрубка, заключенной между промежуточным плоским фланцем и датчиком плотности; г - расстояние от точек крепления пружин 10 и 11 до оси 8.

Поскольку жесткость С пружин 10 и 11 в силу выбора соответствующего материала является, величиной практичесщ: постоянной, то нестабильность момента М опреде40 ляется нестабильностью угловой жесткости гибких патрубков 3. Однако выбор параметров сигнала приемника 5 колебаний, радиальных обмоток 14 и магнитопроводов 15 выполнен таким образом, чтобы угол ср колебаний фланцев 13 был близок или равен

45 углу q колебаний датчика 1 плотности, что исключает влияние нестабильности угловой жесткости гибких патрубков на режим колебаний и повышает точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для определения плотности пульпы по авт. св. № 602821, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, устройство снабжено концентрично расположенными относительно гибких патрубков и оси трубопровода неподвижными магнитопроводами, а гибкие патруб873028

Составитель В. Сизенов

Редактор И. Касарда Техред А. Бойкас Корректор Н. Стец

Заказ 9016 64 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ки снабжены расположенными в зазорах магнитопроводов плоскими фланцами с радиальными обмотками, соединенными с выходом приемника колебаний датчика плотности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 602821, кл. G 01 N 9/06, 1978 (прототип).