Устройство для определения удельной поверхности сыпучих материалов

 

ОП ИСАИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республин (и)928200

{61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 09. 07. 80 (21) 2954695/18-25 с присоединением заявки ¹(23)приоритет "

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень № 18 (5! )М. Кл.

G 01 N 15/02

Гоеударотееиный квинтет

СССР. (53) УДК681.123. .004(088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 15.05.82

Г. Б. Попов, В. А. Воробьев, А.:И. Беркут:,".В. А. Дорф и В. А. Славуцкий

i (72) Авторы изобретения

Всесоюзный институт по проектированию иэации

«.,:т .! энергетического строительства "Оргэнергострой т (71 ) За я амтел ь (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ

ПОВЕРХНОСТИ СЫПУЧИХ НАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к строительству, а именно к измерительной технике по определению удельной поверхности сыпучих строительных материалов.

Известно устройство для определения поверхности сыпучих материалов, содержащее цилиндр с измерительными трубками, соединенными с дифференциальным манометром датчиком перемещения, привод цилиндра, вибратор и стабилизатор давления (Ц .

Однако устройство не позволяет oriределять удельную поверхность сыпучих строительных материалов с размерами частиц более 2,5 мм. При измерении удельной поверхности материала с размерами частиц менее 2,5 мм, устройство не обеспечивает необходимой точ" ности измерения. Кроме того, равные по удельной поверхности, но не одинаковые по гранулометрии, составы при уплотнении в измерительн м стакане получают различную упаковку, поэтому в результате анализа одинаковых по удельной поверхности (но различных по гранулометрическому составу) материалов на выходе прибора получают различные значения удельной поверхности.

Э

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения удельной поверхности сы1О пучих материалов, содериащее осадительный цилиндр с расположенными на нем источником света, фотоприемником, диссипатирующее устройство, выполняющее роль датчика уровня, пробоотбор15 ник и устройство управления соедиt ненное с блоком регистрации. В известном устройстве для определения дисперсного состава порошкообразных материалов производят диссипатирование навески порошка, пропускание светового потока через осадочную смесь и регистрацию изменений его интенсивности во времени с последующим вычислением дисперсного состава 21. рабочая жидкость (например, вода) постоянной температуры, поддерживаемой терморегулятором 9 из резервуара 4 подается по трубе 5 в прозрачный цилйндр 2, наполняя его до определенного уровня, задаваемого датчиком уровня 6, после чего проба сыпучего строительного материала (например песка) с помощью пробоотборника 1 засыпается в цилиндр 2. Вследствие различных размеров частиц (а также их различного веса) при осаждении материала s жидкости происходйт пофракционное рассеяние его частиц по всей высоте цилиндра 2, причем осаждение более крупных частиц происходит быстрее, чем мелких. При просвечивании сечения цилиндра 2 с жидкостью щелевым источником света 7, затемнение, обусловленное размерами и количеством осаждаемых частиц в промежутке мемду источником света 7 и фотоприемником 8: тем больше, чем больше удельная поверхность материала и масса пробы. Удаление из цилиндра 2 отработанной пробы и жидкости осуществляется через электро-. механическую заслонку 3. Температура рабочей жидкости, оказывающая существенное влияние на скорость оседания частиц материала и, следовательно, на точность показания устройства е

3 92820

Однако данное устройство не обеспечивает требуемой точности измерения, и, кроме того, не позволяет получать данные об удельной поверхности сыпучих строительных материалов в автоматическом режиме..

Цель изобретения - повышение точности измерения удельной поверхности сыпучих строительных материалов. за счет измерения площади поверхности 10 каждой его фракции в отдельности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержащее осадительный цилиндр с расположенными на нем источййком света, фотоприемником и д датчиком уровня, пробоотборник и устройство управления, соединенное с блоком регистрации, снабжено мостовой измерительной схемой, инверсным запо" минающим блоком, запоминающими интег- 20 раторами, сумматорами веса и общей поверхности и блоком деления, причем выход фотоприемника соединен с первым входом инверсного запоминающего блока, второй вход которого соединен с 2s блоком управления, а выход подключен к первым входам запоминающих интеграторов, вторые входы которых соединены с блоком управления, а выходы объ.единены и подключены к соединенным З0 между собой входам сумматоров веса и общей поверхности, выходы которых под. ключены соответственно к первому и второМу входам блока деления, выход которого подсоединен к блоку регистра- ции, при этом один из выходов блока управления соединен с пробоотборником.

Цилиндр может быть снабмен заслонкой для удаления отработанной пробы и жидкости и датчиком уровня жидкости, соединенными с блоком управления.

Устройство может быть снабмено резервуаром для рабочей жидкости с терморегулятором, подключенным к блоку управления и датчику уровня °

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для определения удельной поверхности сыпучих материалов состоит из пробоотборника 1, прозрач- 50 ного цилиндра 2, снабженного заслон- кой 3, для удаления отработанной про бы и жидкости и резервуара 4 с трубой 5 для подачи рабочей жидкости, датчика уровня жидкости 6, щелевых Ь источников света 7 и фотоприемника 8, укрепленных на одной оси и располоменных на определенном уровне. Для.под0 4 держания заданной температуры рабочей жидкости в резервуаре 4 предусмотрен терморегулятор 9.

Фотоприемник, состоящий из группы параллельно включенных фоторезисторов, подключен к электронной мостовой измерительной схеме 10, подсоединенной по входу инверсного запоминающего блока 11,. выход которого подключен ко входам запоминающих интеграторов 1216, выходы которых, в свою очередь, соединены со входами сумматоров веса и общей поверхности 17 и 18 соответственно, а выходы последних подключены ко входам блока деления 19, сигнал с выхода которого поступает на регистрирующий прибор 20 и в систему автоматического управления технологическим процессом. Синхронизация работы эле-; ментов устройства, пробоотборника и подачи-удаления рабочей жидкости осуществляется с помощью блока управления 21.

Устройство работает следующим образом.

9282пп

Формула изобретения целом, стабилизируется посредством терморегулятора 9.

Электронная схема .вторичной обработки сигнала, поступающего с Фотоприемника 8 устроена и работает следующим образом.

Фотосопротивления фотоприемника 8. включены в электронную мостовую измерительную схему 10. При этом для компенсации случайных незначительных . колебаний показаний устройства, обусловленных рассогласованием электрон- . ной мостовой измерительной схемы 10 вследствие изменения мутности (прозрачности) рабочей жидкости после очередного измерения или по другим причинам, предусмотрено с помощью инверсного запоминающего устройства 11 запоминание с одновременным инверсированием "нулевого" значения сигнала, о осуществляемое по команде программновременного блока управления 21. Затем, по команде блока управления 21 проба материала посредством пробоотборника засыпается в цилиндр 2. Инверсное запоминающее устройство 11, осуществляющее запоминание и инверсию "нулевого" сигнала, суммирует его с сигналом, поступающим с электронной,мостовой измерительной схемы 10, вследствие прохождения пробы материала относительно датчика. Таким образом исключается влияние мутности (прозрачности) рабочей жидкости на точность измерения, 35

В момент достижения оседающими частицами Фотоприемника 8 включается блоком управления 21 последовательно, через фиксированные промежутки времени,,соответствующие времени интервалам прохождения определенных фракций сыпучего строительного материала относительно фотоприемника 8, запоминающие интеграторы 12-16, количество

45 которых равно числу заданных фракций (например, для песка это Фракции в мм 0,14-0,315; 0, 315-0,63; 0,63-1,25»

1,25-2,5; 2,5-5,0); Каждый из интеграторов интегрирует сигнал от одной

50 опредеЛенной фракции материала. Сигналы с выходов запоминающих интеграторов 12-16 (т.е. их измеренные поверхности) поступают на входы сумматоров веса 17 и общей поверхности заданных фракций 18. Коэффициенты пере- 55 дачи сумматоров 17 и 18 по каждому входу подобраны так, что на выходе сумматора 17 получается вес пробы ма1 териала, а на выходе сумматора 18 общая поверхность заданных фракций.

При этом сигнал с сумматора 18 подается на вход блока деления 19 в ка" честве делимого, а с сумматора 17 " в качестве делителя. Таким образом, на выходе блока деления 19 появляется сигнал, пропорциональный удельной поверхности сыпучего строительного материала, который регистрируется цифровым измерительным устройством 20 и поступает в систему автоматического. управления технологическим процессом.

Применение описанного автоматичес кого устройства позволит с большей точностью определять удельную поверхность сыпучих строительных материалов, что повысит производительность приготовления и качество строительных сме" сей.

1. Устройство для определения удельной поверхности сыпучих матери" алов, содержащее осадительный цилиндр с расположенными на нем источником света, фотоприемником и датчиком уровня, пробоотборник и устройство управ- ления, соединенное с блоком регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я 1ем, что, с целью повышения точности измерения удельной поверхности сыпучих материалов за счет измерения поверхности каждой его фракции в отдельности, оно снабжено мостовой измерительной схемой, инверсным запоминающим блоком, запоминающими интеграторами, сумматорами веса и общей поверхности и блоком деления, причем выход фотоприемника соединен с первым входом инверсного запоминающего блока, второй вход которого соединен с блоком управления, а выход подключен к пер" вым входам запоминающих интеграторов, вторые входы которых соединены с блоком управления, а выходы объединены и подключены к соединенным между собой входам сумматоров веса и общей поверхности, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока деления, выход которого подсоединен к блоку регистрации, при этом один из выходов блока управления соединен с пробоотборником.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что цилиндр

Составитель В. Алексеев

Редактор Н. Ромжа Техред M. Рейеьс Корректор Н. Стец аЗаказ 3226/54 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

7 9282 снабжен заслонкой, соединенной с блоком управления.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно. снабжено резервуаром для рабочей жидкости с терморегулятором, подключенным кблоку управления и датчикууровня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

00 8

1. Платонов П. Н. и др. Экспертный контроль удельной поверхности песка при помоци автоматического прибора.

- "Бетон и железобетон", 1977, " 7, с ° 36-35.

2. Авторское свидетельство СССР

И 634178, кл. 6 01 И 15/02, 1976 (прототип).