Способ контроля характеристик суспензии

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК ОКУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1974247 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву

5l)N. Кд.

Заявлено

67/25-28 (72) Автор изобретения

А. Е. Стеркин

Всесоюзный научно-исслецовательский и проектно-конструкто институт по автоматизации прецприятий промышленности строительных материалов (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК СУСПЕНЗИИ

Изобретение относится к акустическим измерениям и предназначено для реализации контроля характеристик суспен-, зии в технологических потоках цементного, керамического, химических и ряда других производств. Примером технологических суспензий, для которых необкодимо осуществлять такой контроль, могут являться сырьевые цементные шламы, содержащие измельченный крестник и

10 глину, шликера керамического производства, дисперсная фаза которых содержит .отошакщие и глинистые компоненты и т.п.

Известен способ контроля характеристик суспензии, заключающийся в том, что одновременно измеряют коэффициенты зату- хания на двух различных частотахультразвуковых колебаний, одна иэ которых обеспечивает затухание ультразвука ss счет рас- за сеяния энергии на частицах, а другая иэ-за трения между. частицами и дисперсионной средой и по их отношению определяют степень дисперсности f 1) .

Недостаток известного способа заключается в том, что он может быть использован для контроля дисперсности частик однородного или однокомпонентного состава и не позволяет .проконтролировать другие характеристики суспенэии.

Белью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет одновременного измерения концентрации и количественного содержания компонентов двухкомпонентной дисперсной фазы в суспенэии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля характеристик суспензии дополнительно измеряют коэффициент затухания на промежуточной частоте, которая .обуславливает затухание за счет совокупного эффекта рассеяния и трения, на частотах измерений определяют зависимости коэффициентов затухания от степени дисперсности частиц отдельно для суспензий одного и другого известных компонентных составов и по полученным данным определя07424 ют степень дисперсности, а также концентрацию и количественное содержание ком понентов.

На фиг, 1 показаны разночастотные линейные зависимости коэфициента зату- $ хания d. на единицу обьемной концентрации Ср от степени дисперсности, выраженно и содержанием класс а частиц Р у больше заданного размера х; на фиг. 2— схема реализации способа. 10

Для определенного компонентного состава дисперсной фазы зависимости ю /Co=((Rx), полученные на разнъ|х частоТВх строго соотнесены между собой (фиг; .

1, графики 1). На высокой частоте У1 15 зависимость возрастает за счет рассеяния энергии на частицах, а на низкой Х вЂ” убывает из-за потерь энергии, связанных с трением между частицами и.средой. Кроме того, существует промежуточ- 20

I ная частота, затухание на которой обусловлено в равной степени обоими указанными факторами, поэтому величина удельного коэффициента о(./Соне зависит

or степени дисперсности. 25

При другом компонентном составе кинетика образования дисперсной фазы может оказаться иной, что приведет к изменению параметров распределения частиц по размерам. . 30

В этом случае зависимости d/Co-- (р ) окажутся смещенными по отношению к исходным (фиг. 1, графики 2).

В суспензиях, содержащих смесь дисперсной фазы одного и другого компоне- З тного состава, в силу аддитивности эффекта ультразвукового затухания, суммарные потери ультразвуковой энергии будут про.порциональны количественным содержаниям обоих компонентов f и g = < «2- g0 зависимости в этом случае сох;.воняют линейный характер и лежат в областях, ог"раниченных графиками 1 и 2. На любой из указанных частот „они удовлетворяют следующему выраженик, 45

M(f;)/с -л .й.„(ъ .-в ) ",в" ., (1) где А< „- — параметр, характеризующий чувствительность удельного коэффициента затуха ния к изменению степени дисперс50 ности;

II р „ Р, — параметры, характеризующие взаимное смещение зависимостей для суспензйй одного и другого компонентного состава.

Выражение (1) позволяет реализоваться контроль указанных характеристик, 7 4 суспензии. Для этого на выбранных частои тах " 11, и з определяют зависимости l -o = Ж ) отдельно от суспензий одного и другого известных компонентных составов при f<-- < +g /Со = q. < + В -, "Р" g„=oMf . /Co Af X У находят численные значения параметров

А f „. Bf . и В . „измеряют коэффициенты затухания контролируемой смеси и по полученным данным, используя вь1ражен |е (1), определяют степень дисперсности, концентрацию и относительное количественное содержание компонентов дисперной фазы.

Схема реализации способа содержит управляющий блок l, генераторы 2 ВЧ импульсов, акустические иэлучи тели 3 и премники 4, ультразвуковую трехканальную кювету 5, логарифмирующие блоки

6, операционный блок 7 и многоточенный потенциометр 8. Схема осуществляет измерение коэффициентов затухания на трех частотах по трем идентичным раэночастотным каналам с последующей обработкой информации с помощью операционного блока.

Способ осуществляется следующим образом.

Управляющий блок 1 синхронизирует работу генератора 2 ВЧ импульсов, вырабатывающих р. диоимпульсы с частотами заполнения f„, 1 и f+. ВЧ импульсы поступают на соответствующие акустические излучители 3, вмонтированные в ультразвуковую кювету 5, через котс

pyro протекает контролируемая суспензия.

Импульсные напряжения, выдаленные на акустических приемниках, бупут содержать | информацию о величине ультразвукового затухания в акустических трактах.

Первичная обработка информации производится в каждом канале с помошью логарифмируюп их блоков 6, в результате чего на выходе каналов получают электрические сигналы, пропорциональные текущим значениям с ., ц и о( ъ

Эти сигналы поступают на операционный блок 7, который обрабатывает информацию в соответст:-ии с выражением (1).

Режим работы блока выбирают с учетом численных параметров А „,3 . .

И и 5y., полученных на ocHosel „зависимостей o(/1.0-- f (R х) с) ятых от„"Ф дельно для суспензий одного и другого компонентных составов в процессе настройки. Сигналы, вырабатываемые блоком и пропорциональные текущим значениям контролируемых характеристик суспенSf, 4 . Ф

5 9742 зии, регистрирукггся многоточечнгям потенциометром 8.

Способ обеспечивает, помимо контроля степени дисперсности частиц, расширение функциональных возможностей за счет одновременного контроля концентрации и количественного содержания компонентов двухкомпонентной дисперсной фазы суспензии.

Ф ормула изобретения 10

Способ контроля характеристик суспен- зии, эаключаюшийся в том, что одновременно измеряют коэффициекгы затухания HB двух различных частогах ультразвуковых колебаний, одна иэ которых обеспечива1S ет затухание ультразвука за счет рассеяния энергии на частицах, а другая— эа счет трения между час-гицами и дисперсионной средой, о г л и ч а ю ш и йс я тем, чго, с целью расширения функ-

47 d циональных возможностей за счет одновременного измерения концентрации и количесгвенного содержания компонентов двухкомпонентной дисперсной фазы в суспензии, измеряют коэфрициент затухания на промежуточной частоте, которая обуспавливаег затухание за счет совокупного эффекта рассеяния и грения на частотах измерений определяюг зависимости коэффициенгов эагухания ог степени дисперсносги час гиц отдельно для суспензий одного и другого известных компонентных составов и по полученным данным определяют степень дисперсности, а также концентрацию и количественное содержание компонентов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидегельство СССР, ¹ 309252 кл. 601 Й 29/02, 1968 (прототип) .