Способ для определения среднего размера частиц сыпучих материалов и устройство для его осуществления

ЛЬСТВ РСКОМУ СВИ Н 39кой тепл Треби льство СССР 3/02 р 1978. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(46) 23.10.87. Бюл. У (71) Институт техничефизики АН УССР (72) Ю.И. Скрипко и Л (53) 663. 1(088.8)(54) СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГОРАЗМЕРА ЧАСТИЦ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к методамконтроля и может быть использованов сахарной, химической и других отраслях промышленности для определения среднего размера частиц сухихсыпучих материалов. Целью изобретения является повышение точности искорости оперативности определениясреднего размера частиц сыпучих материалов. Способ предусматривает пропускание навески материала через выпускные отверстия различного диаметра д, и Й в конических днищах двухбункеров, измерение времен истечения навески , и С через эти отверстия и определение среднего разме ра частиц по формуле 1=А И,:Й )йкй, ,:С) (й,-й ) (1), где А и В -коэффициенты, определяемые экспериментально, При истечении навески изотверстия бункера 1 поток частиц ослабляет световой поток от источника3 света к датчику 5, что вызываетзапуск реле 7 времени. При прекращении потока частиц световой поток надатчик 4 восстанавливается, что вызывает останов реле 7 времени, асигнал, пропорциональный времени ис-течения С,р поступает к вычислительному блоку 9. При загрузке навески вбункер 2 аналогично срабатывают элементы 4, 6 и 8, а сигнал, пропорцио- рнальный времени истечения 1 , такжепоступает к блоку 9, которыйреализует еппроксииируюпую вввисииость .Диеиетри отверстий буикеров превьввют в 4-10 раз максимальные размерычастиц материала, диаметр отверстия Епервого бункера меньше диаметра отверстия второго бункера, а их отноше- ффние составляет 0,5-0,9, угол М рас;)АРкрытия конуса днища бункера определя- рффиют из формулы м с 180-2 (3 р где (3угол естественного откоса сыпучихматериалов, 2 с,п. ф-лы, 1 илИзобретение относится к методам контроля и может быть использовано в сахарной, химической и других отраслях промышленности для определе 5 ния среднего размера частиц сухих сыпучих материалов.Цель изобретения - повышение точности и скорости определения.Способ для определения среднего 10 размера частиц сыпучего материала заключается в том, что навеску исследуемого сыпучего материала засыпают в первый бункер с коническим днищем с отверстием одного диаметра и замеряют 15 время истечения навески из отверстия, затем навеску этого сыпучего материала засыпают во второй бункер с кони-.ческим днищем с отверстием другого диаметра и также замеряют время исте чения и по значениям этих времен и диаметров отверстий определяют средний размер частиц сыпучего продукта расчетным путем по формуле25с 1, с 1 Ц1 А -() (с.,-Е ),где й, и й - диаметры отверстий,мм, причем с 1,с 1С и С - время истечения навески через отверстия, с;С - вес навески, г;А и В - коэффициенты, определяемые экспериментально.Время истечения сыпучего материала из отверстия бункера зависит также от материала самого бункера и от исследуемого сыпучего материала. Измерение времен истечения из двух бункеров с различными диаметрами выпуск ных отверстий и определение среднего размера частиц по разности времен истечения с учетом соотношения диаметров отверстии позволяет повысить точность определения размера частиц, а также свести к минимуму впияние трения частиц друг о друга и о стенку бункера на погрешность определения среднего размера частиц сыпучего материала.Причем значения коэффициентов А и В в расчетной формуле зависят от вещества исследуемого сыпучего материала, от материала, из которого изготовлены бункера с коническими днищами, угла раскрытия конуса днища бункера и являются постоянными для конкретной пары исследуемый материал - материал бункера и конкретного угла раскрытия конуса Ы На чертеже схематически показано устройство для осуществления предлагаемого способа.Устройство имеет два бункера 1 ив2 с коническими днищами с отверстием. Под выпускными отверстиями бункеров 1 и 2 соосно установлены с одной стороны источники 3 и 4 света, а с другой - светочувствительные датчики 5 и 6, образующие фотодатчики,подключенные к соответствующему измерителю 7 и 8 интервалов времени,выходы которого связаны с вычислительным блоком 9, причем отношениедиаметров отверстий 1 бункеров составляет 0,5-0,9.Устройство работает следующимобразом,Навеску сыпучего материала засыпают в бункер 1, Высыпаясь из выпускного отверстия, поток частиц исследуемого материала ослабляет световойпоток от источника 3 света к светочувствительному датчику 5, что вызывает запускэлектронного измерителя 7 интервалов времени. При прекращении потока частиц вследствиеизрасходования пробы световой потокна светочувствительный датчик 4 восстанавливается, что вызывает остановизмерителя 7 интервалов времени,а сигнал, пропорциональный времениистеченияпоступает к вычислительному блоку 9. Такая же последовательность операций функционирования соответствующих элементов (4,6 и 8) происходит при засыпке навески в бункер 2, и сигнал, пропорциональный времени истечениятакже поступает в вычислительныйблок 9, который реализует аппроксимирующую зависимость (1).П р и м е р 1. Навеску сухогосахара-песка С=100,0 г пропускаютчерез первый бункер с диаметром выпускного отверстия д=б мм и замеряют время истечения навески=16, 1 с, затем навеску пропускаютчерез второй бункер с диаметром выпускного отверстия Й =7 мм и замеряют время истечения =15,3 г,Средний размер кристаллов сахарапеска определяют по формуле (1). Данные замеров времени истечения ирасчетные значения среднего размеракристаллов, а также сравнительныеданные, относящиеся к определениюпогрешности и длительности процессаЗаказ 5116/43 Тираж 775 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений.и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 313 определения среднего размера кристаллов по данному и известному способам, показали, что при использовании стеклянных бункеров с углом раскрытия конусов днищ=60 значения коэффициентов А и В соответственно равны 1,304 и 4,01 и являются постоянными для сахарного песка и стеклянных бункеров с углом раскрытия конуса днища к =60 , погрешность в 1,5 1,8 раз ниже, а время сокращается в среднем на 50 .П р и м е р 2. Навеску кристаллов алюмоаммониевых квасцов С = 50 г пропускают через бункера с диаметрами выпускных отверстия Й,=7 мм и Й= =9 мм и замеряют времена истечения навески Т,=17,2 с и С =13,6 с.Средний размер кристаллов алюмоаммониевых квасцов определяют по формуле (1) и используют стеклянные бункера с углом раскрытия конусов днищ с =60. Значения коэффициентов А=1,52 и В=3,25, полученные расчетным путем, являются постоянными для алюмоаммониевых квасцов и стеклянных бункерово с углом раскрытия конуса днищами =60,Предложенные способ и устройство позволяют сократить время определения среднего размера частиц сыпучих материалов в среднем на 50 Х и снизить погрешность определения в 1,.5 1,8 раза. 47008 4формула изобре тения1. Способ для определения среднего размера частиц сыпучих материалов, предусматривающий пропускание 5навески материала через отверстия,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности и скорости определения, измеряют время истечения навески через отверстия, асредний размер частиц определяют поФормуле 1 А - ( ) (й -С )с 1.й, , 6й Сй15мгде й, и й - диаметры отверстий, мм,причем Й, с Й;и С - время истечения навески через отверстия, с;20 6 - вес навески, г;А и В - коэффициенты, определяемые экспериментально.2. Устройство для определения 25 среднего размера частиц сыпучих материалов, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностии. скорости определения, оно содержитдва бункера с коническими днищами,имеющими отверстия, расположенные подотверстиями бункеров фотодатчики,подключенные к соответствующему релевремени, выходы которого связаны свычислительным блоком, причем отношение диаметров отверстий бункеровсоставляет 0,5-0,9.