Устройство для непрерывного контроля реологических свойств материалов

 

Союз Советскии.

Социапистическиа

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< )940005 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 17.12.80 (2l) 3218605/18-25 с присоединением заявки,% (23) Приоритет (51)M. Кл.

G 01 М 11/14

3Ъвударетакакый комнтет

СССР по делам изобретекий. и открытий

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.06.82 (53) УДК532.137 (o88. 8) (72) Авторы изобретения

Е.А.Элер и С.Г.Силенок

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерностроительный институт им. В.В.Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ

РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к реологическим исследованиям материалов, в частности, к контролю процессов приготовления строительных растворов и смесей, и может найти применение

5 в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известно автоматическое устройство для определения реологических свойств материалов, в частности сме" сей в процессе их приготовления, содержащее прибор для измерения мощности, потребляемой двигателем смесителя, вычислительное и регистрирующее устройство 1 1).

Однако известное устройство обладает низкой точностью измерения, обусловленной за висимостью измеряемых параметров от состояния привода и лопастей смесителя, уровня загрузки 2î смесителя и других случайных факторов.

Наиболее близким по технической сущности И достигаемому результату

2 к предлага емому является уст рой ст во для непрерывного контроля реологических свойств материалов, основным элементом которого является расположенный в корпусе ротор с консольно на нем закрепленным с помощью кронштейна чувствительным элементом в виде шара.

В процессе перемешивания материала вращающимся ротором с лопастями чувствительный элемент в виде шара отклоняется под действием центробежных сил, преодолевая сопротивление контролируемого материала. По величи" не отклонения шара, и следовательно, прогибу кронштейна, которая регистри» руется измерительным прибором, судят о контролируемых реологических свойствах (2).

Однако известное устройство обладает низкой точностью, обусловленной комкованием материала в смесителях и..налипанием его на чувствительный элемент, а также тем, что оно не

40005 ф

3 9 позволяет оценивать качество переме" шивания прямо во время испытания.

Цель изобретения — повышение точности контроля реологических свойств материалов.

У каза нна я цел ь дост ига ет ся тем, что устройство для непрерывного контроля реологических свойств материалов, содержащее расположенный в корпусе ротор с закрепленным на нем с помощью кронштейна чувствительным элементом и измерительный прибор, дополнительно содержит толка тель, рычаг и контрольно-регулирующую. систему, часть корпуса выполнена с возможностью перемещения в радиальном направлении, чувствительный элемент выполнен в виде пластины, расположенной под углом 15-30 к подвижной части корпуса, причем одно плечо рычага закреплено на корпусе, а вто-1 рое связано с толкателем и подвижной частью корпуса, при этом пластина жестко закреплена на кронштейне, а регистрирующий прибор установлен на подвижной части корпуса и связан с контрольно-регулирующей системой.

Кроме того, чувствительный элемент выполнен иэ иэносостойкого материала.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг ° 2 - кривая зависимости величин давления, поступающего с датчика давления при движении мимо него пластины, от времени (Р„. амплитуда импульса, соответствующая чаксимуму удельного давления, Cцлительность импульса, t - период вращения ротора, i=1 2,3...}.

Устройство состоит из корпуса 1 смесителя, ротора 2, кронштейна 3, пластины 4 и измерительного прибора в виде датчика давления 5, установленного на подвижной части 6 корпуса, закрепленной на рычаге 7, связанных с электрогидравлическим толкателем 8, датчик давления 5 подключен к контрольно-регулирующей системе, включающей регистр запоминающих блоков 9, связанный через аналогоцифровой преобразователь 10 с вычислительным 11 и регистрирующим 12 устройствами, а также блок 13 управления.

Устройство работает следующим образом.

В процессе перемешивания смеси пластина 4, вращаясь вместе с рото5 I0

15 ю

25 зо

З5

4О

55 ром 2, захватывает смеси и растирает ее по стенкам корпуса 1 смесителя, Расстояние между пластиной 4 и корпусом 1 велико, поэтому давление смеси между ними мало и она работает как лопасть смесителя. 4ереэ заданное с момента начала процесса перемешивания время по команде с блока 13 управления включается электрогидравлический толкатель 8, который поворачивает рычаг 7 и выдвигает закрепленную на нем подвижную часть 6 корпуса с установленным датчиком 5 давления внутрь корпуса смесителя; что вызывает увеличение давления смеси между пластиной 4 и подвижной частью 6 корпуса.

По команде с блока 13 управления в регистре запоминающих блоков 9 запоминается ряд амплитудных значений импульсов, формируемых датчиком 5 давления при прохождении мимо него пластины 4. После заполнения регистра vl значений импульсов через аналого-цифровой преобразователь 1.0 вводятся в вычислительное устройство

11 и по стандартной программе вычисляется среднее значение амплитуды и импульсов давления Р и их дисперсия D. По команде с блока 13 управления значения Р и 0 выдаются на регистрирующее устройство 12, по которым судят о реологических свойствах материалов и о качестве, смешения смеси. Выбор угла наклона пластины определяется тем, что при значениях менее 15 ухудшаются условия заполнения зазора между пластиной и корпуо сом, а при угле более 30 возрастает скольжение смеси по стенке корпуса и снижается давление смеси в зазоре, что в обоих случаях снижает точность контроля, Технико-экономический эффект предлагаемого изобретения заключается в повышении точности контроля реологических свойств материалов, которая достигается введением в устройство толкателя и рычага, выполнением части корпуса подвижной и установкой чувствительного элемента в виде пластины под углом 1530 к подвижной части корпуса, что позволяет оценивать качество перемешивания прямо во время испытания.

Предлагаемое устройство обладает повышенной псиехочувствительяостью, что также повышает точность измерений, так как максимальное

Формула изобретения

5 9400 значение давления смеси в зазоре между пластиной и корпусом однозначно зависит от реологических свойств смесей, а конструкция устройства обеспечивает надежное заполнение зазора смесью, ее переработку и усреднение. На показания датчика не ока" зывает влияние уровень заполнения смесителя, компование смеси и налипание ее на лопасти. о

Использование для обработки результатов вычислительного устройства, в качестве которого может быть использовано Э8М, находящаяся в сос. таве автоматизированной системы управ- 15 ления технологическими процессами завода, также значительно повышает точность контроля материалов.

05 6 тем, что, с целью повышения точности контроля, оно дополнительно содержит толкатель, рычаг и контрольно-регулирующую систему, часть корпуса выполнена с воэможностью перемещения в радиальном направлении, чувствительный элемент выполнен в виде пластины, расположенной под углом 1530 к подвижной части корпуса, причем одно плечо рычага закреплено на корпусе, а второе связано с толка телем и подвижной частью корпуса, при этом пластина жестко закреплена на кронштейне, а регистрирующий прибор установлен на подвижной части корпуса и связан с контрольно-регулирующей системой.

2. Устройство по и. 1, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что чувствительный элемент выполнен из изнооостойкого материала.

1. Устройство для непрерывного контроля реологических свойств материалов, содержащее расположенный и в корпусе ротор с закрепленным на нем с помощью кронштейна чувствительным элементом и измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

O 387846, кл. 8 28 С 7/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

M 393643 кл. 6 01 N 11/12, 1972 (прототип).

940005

Para. 2

Тираж 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5 лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. роектная, Соста витель 8.Филатова

Редактор М.Голаковски Техред А. Бабинец Корректор М,Демчик