Центрифуга-седиментометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЩВ 04 В 5.0 НИЯИДЕТЕЛ Н АВТОРСКОМ идетельство СССРВ 5/00, 1947,журнал АН СССР",м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЯО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБ(71) Научно-исследовательский .и проектие конструкторский институт обогащения твердых. горючих ископаемых(56) 1. Лабораторный практикум по курсу "Центрифугальная техника", МТИМиНП, 1973.2. Авторское свР 75470, кл. В 043. "Коллоидный1972, т. 34, вып, 6. ЯК 1025457 А( 54 ) ( 57 ) ЦЕНТРИФУГА-СЕДИИЕНТОМЕТР, содержащая корпус, водило с укрепле ными на нем стаканами, размещенные в последних чашечки для накопления твердой фракции исследуемой суспенэии и устройство для измерения массы твердой фракции, накопившейся на чашечках, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повыаения точности измерения, последнее включает в себя размещенную в центральной части водила камеру, образованную упругой тонкостенной оболочкой, заполненную подкрашенной жидкостью и связанную с чашечками гибкими элементами, манометрическую прозрачную трубку, закрепленную в верхней части водила и сообщенную с камерой, и укрепленную на корпусе центрифуги-седиментоетра шкалу.Изобретение относится к устройствам для проведения седиментационного анализа высокодисперсных мате-,риалов и может быть использовано вугольной, химической и других отраслях проьыапениости.5Известны центробежные седимеитометры периодического действия - секторные центрифуги, - основным узломкоторых является устройство дпя регистрации массы осаждающихся частиц 10материала за определенный периодвремени 1.Недостатком этих центрифуг является периодичность. действия и вследст-.вие этого большое расхождение между 15результатами измерений и Фактическим гранулометрическим составом исходного материала.Известен также седиментометр,вкотором для регистрации массы осад- щка; находящегося на поверхности вращающейся чашечки, помещенной в стакан с исследуемой суспензией, применена рычажная система,Чашечка для взвешивания смонтирована в гильзе, снабжена стержнем сдиском, взаимодействующим при повороте гильзы из вертикального в горизонтальное положение с крючком тяги,поворотно укрепляемой на роторе центрифуги на горизонтальных осях и соединенной с коленчатым рычагом осьюи через упорный подшипник с тягойрычажных весов 2.Недостатком такого седиментометраявляются значительные неточности в З 5измерениях, возникакйяе из-за трудности передачи изменения массы вращающейся чашечки неподвижному реги-.стрирующему устройству.Наиболее близкой к изобретению 40является центрифуга-седиментометр,содержащая корпус, водило с укрепленными на нем стаканами, размещенныев последних чашечки для накоплениятвердой фракции исследуемой суспензии и устройство для измерения массы твердой Фракции, накопившейся начашечках. Последнее включает оптическую систему 3.Недостатками известной центрифуги являются сложность конструкциии необходимость очень точной дозиров.ки суспензии в стаканах для обеспечения стабильного нулевого отсчета,Цель изобретения - упрощение конструкции и повиаение точности измерения.Эта цель достигается тем, что вцентрифуге-седиментометре, содержащей корпус, водило с укрепленнымина нем стаканами, размещенные в последних чашечки для накопления твердой фракции исследуемой суспеиэиии устройство для измерения массытвердой фракции, накопившейся иачашечках, последнее включает разме- А 5щенную в центральной части водила камеру, образованную упругой тонкостенной оболочкой, заполненную подкрашенной жидкостью и связанную с ча щечками гибкими элементами, манометрическую Прозрачную трубку, закрепленную в верхней части водила и сообщенную с камерой, и укрепленную на корпусе центрифуги-седиментометра шкалу.Благодаря тому, что камера образована упругой тонкостенной оболочкой, чувствительность устройства для измерения массы твердой фракции, накопившейся на чащечках, выше.Так, изменение массы чашечек с осадком, находящихся в центробежном поле, даже средней напряженности (Рг300) всего на 0,01 г вызывает центробежную силу в 3 г. Этой силы вполне достаточно для изменения объема жидкости, заключенной в камере, и соответственно уровня жидкости в манометрической трубке. А отсутствие механизма для преобразования полученного сигнала (изменение объема камеры) устраняет неизбежную погрешность показаний, наблюдаемую в извест. алых устройствах.На фиг, 1 схематично изображена предлагаемая центрифуга-седименто" метрна фнг, 2 разрез А-А на фиг. 1.Центрифуга-седиментометр содержит корпус 1, в котором на валу 2 электродвигателя установлено водило 3, к кронштейнам которого шарнирно прикреплены обоймы 4. В обоймы установлены стаканы 5, выполненные иэ прозрачного оргстекла. В стаканах размещены чашечки б для накопления твердой фракции исследуемой суспензии.Устройство для измерения массы твердой фракции, накопившейся на чашечках, включает размещенную в центральной части водила 3 камеру 7, образованную упругой тонкостенной оболочкой и связанную с чашечками 6 гибкими элементами 8, манометричес кую прозрачную трубку 9, закреплен ную в верхней части водила и сообщене ную с камерой, и укрепленную на корпусе шкалу 10.Полость камеры 7 и часть маномет. рической трубки 9 заполнены подкрашенной жидкостью, уровень которой фиксируется отметчиком 11.Процесс происходит следующим об . разом.Подготовленную для исследования суспенэию заливают в равных количествах в оба стакана 5 седиментометра установленных в обоймах 4. Эатем при помощи регулятора напряжения выводят электродвигатель на заранее определенное рабочее число оборотов и отметчиком 11 фиксируют начальное положение уровня жидкости в маномет-, рической трубке 9. По мере осаждеисное Заказ 4451/б Тираж 579 ВНИИПИ государственного коьетета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущбкая наб., д, 4/5иал ППП фПатентф, г. ужгород, ул. Проектная,ния из суспензии под действием центробежной силы частиц различной крупности масса осадка, находящаяся в каждой чашечке изменяется и натяже ние гибкого элемента 8 увеличивается. Это вызывает дополнительную деформацию стенки камеры 7 и изменение внутреннего объема деформацию стенки камеры 7 и изменение внутреннего объема последней, которое, в свою очередь, обуславливает перемещение уровня жидкости в манометрической трубке 9.Через определенные промежутки времени, отсчитываемые от начала центрифугирования, отмечают положения уровня жидкости в манометрической трубке 9. Опыт продолжается до прекращения изменения положения уровня в манометрическбй трубке. После этого водило З.центрифуги-седиментометра останавливают, стаканы 5 извлекают из обойм 4 и тщательно проьивают. По полученным данным измене ния массы твердой Фракции, осажденной на чашечкаХ б, по тарировочной кривой строят график седиментации.Тарировочиая кривая получается при цейтрифугировании пробы суспензии 10 с известным гранулометрическим составомаПредлагаемая конструкция центриФуги-седиментометра позволяет значительно проще и экономичнее проводить седиментациоиный анализ дисперснос- , ти различных материалов в центробежном поле, а также обеспечивает боль шую точность измерения.