Ультразвуковой гранулометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 6 84 й 0 НОМИТЕТ ССС НИЙ И ОТКРЫ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВ АВТОРСКОМУ СВ(71) Андроповский авиационный технологический институт(56) Авторское свидетельство СССР Ф 896542, кл. С 01 И 29/00, 1 У 80. (54) У 3 ЬТРАЗВУКОВОЙ ГРАНУЛОИЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля гранулометрических составов суспензий в различных областях промышленности. Цель изобретения - повышение производительности эа счет автоматизации обработки результатов измерения. Два злектроакустических канала 2 и 3, разме щенных на разной высоте измерительной камеры, фиксируют концентрацию суспензии по скорости ультразвука, Фазовый детектор 4, подключенный к их выходам, через пороговый блок 5 и коммутатор передает информацию о разности концентраций на регистратор 10. Информация с фазового детектора 4, пройдя вычислительную обработку в блоке 8 деления и блоке 9 извлечения квадратного корня, поступает на второй вход регистратора 10 Эта информация отражает распределение частиц в суспензии по размерам.1 ил.Изобретение относится к физическим методам контроля гранулометрических составов суспензий и может найтиприменение в различных областях про"5мышленности: электротехнической,обогатительной и т.д.Цель изобретения - повышение производительности эа счет автоматизации обработки результатов измерения, щНа чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, дваакустических измерительных канала2,3, размещенные на измерительной камере, фазовый детектор 4, пороговыйблок 5, формирователь временного сигнала, коммутатор 7, блок 8 деления,блок 9 извлечения квадратного корня,регистратор 10.Вход блока 8 деления соединен свыходом детектора 4, коммутатор 7соединен входами с выходами фазовогодетектора 4 и порогового блока 5, 25его выход соединен с входом регистратора 10. Устройство содержит мешалку 11.Ультразвуковой гранулометр работает следующим образом,30Сигнал с генератора 1 подаетсяна два акустических измерительныхканала 2 и 3, Акустические измерительные каналы, разнесенные по высоте, вырабатывают выходные сигналы,пропорциональные концентрации суспен эии, находящейся в горизонтальнойплоскости ультразвуковых лучей каждого из каналов. Эти сигналы подаются на фазовый детектор 4, где происходит вычитание сигнала верхнего ка- фОнала 2 из сигнала нижнего канала 3.В первый момент времени, когдачастицы суспензии после перемешивания мешалкой 11 равномерно распределены по всему объему, Фазы сигналов 45на выходе каналов 2 и 3 равны и разность фаз равна нулю.В результате действия внешнихсил - силы тяжести и силы сопротивления среды, определяемой по формуле ц)Стокса (внутренними силами взаимодействия можно пренебречь, т.к. ониуравновешены), частицы суспензии падают с разной скоростью в зависимости от их размера. 55По истечении некоторого временипосле перемешивания часть взвешенныхчастиц (в основном более крупных)опускается ниже уровня верхнего акустического канала 2, не достигнувуровня нижнего канала 3, т,е, концентрация частиц на верхнем уровнестановится меньше концентрации частиц на нижнем уровне. На выходе фазового детектора 4 появляется сигнал, пропорциональный концентрацииосаждающихся частиц.В течение некоторого интервалавремени изменение напряжения на выходе фазового детектора (пропорционального разности концентраций) соответствует скорости последовательного осаждения частиц, распределенныхпо размерам,Очевидно, что разрешающая способность определения, частиц по дисперсности определяется возможностью разнесения акустических каналов наминимальную разность высот (минимальным временем пролета частиц междуканалами) и чувствительностью в определении разности концентраций.Сигнал с выхода фазового детектора 4 поступает на вход пороговогоблока 5 (регенеративного компаратора), который срабатывает и фиксирует момент времени, начиная с которого скорость изменения разности концентраций частиц, находящихся междуакустическими измерительными каналами 2 и 3, будет соответствовать ихскорости установившегося падения.Эта скорость разная для частиц разной величины.Таким образом, в результате силтяжести и сопротивления среды, меняется разность концентраций между каналами 2 и 3 и происходит распределение частиц по скорости (или времени)осаждения, Соответственно меняетсясигнал на выходе фазового детектора 4.Сигнал срабатывания пороговогоблока 5 (наличие гистерезиса у регенеративного компаратора предотвращаетповторные ложные срабатывания) включает формирователь 6 временного сигнала, на выходе которого формируетсясигнал, величина которого пропорциональна времени осаждения частиц, прошедшему после срабатывания порогового блока 5. Для жидкостей, к которым применима формула Стокса, т.е,с числом Рейнольдса Ке1, это линейно изменяющийся сигнал, Для про"чих жидкостей временная функция может быть запрограммирована по соответствующему закону.Составитель Л.Коидрыкинская Техред И,Верес Корректор С.Черни Редактор М.НедолуженкоЗаказ 6306 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 з14Сигналы с выходов фазового детектора 4 и формирователя 6 временного сигнала подаются на блок 8 деления, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный скорости падения частиц. Сигнал с выхода блока 8 деления поступает на блок 9 извле" чения квадратного корня. Выбрав коэффициент соответствующей пропорциональности, получим на выходе блока 9 извлечения квадратного корня сигнал, отображающий функцию распределения частиц в суспензии по размерам, разнесенную во времени осаждения. Эта функция подается на вход регистратора 10. Одновременно на второй вход регистратора 10 в том же масштабе времени подается сигнал, снимаемый с выхода коммутатора 7, который срабатывает после подачи на его управляющий вход сигнала срабатывания порогового блока 5 и подключает второй вход регистратора 10 к выходу фазового детектора 4. Таким образом, регистратор 10 отображает обе функции и, фиксируя момент времени, по 30869 4этим функциям определяет концентрацию частиц данного размера. Формула изобретения5 Ультразвуковой гранулометр, содержащий измерительную камеру, размещенные на ней на разной высоте 1 О два электроакустических канала,блок деления и регистратор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения производительности измерения, он снабжен последовательно соединенными фаэовым детектором, входыкоторого подключены к выходам электроакустических каналов, пороговымблоком и коммутатором, второй входкоторого подключен к выхбду фазовогодетектора, формирователем временного .сигнала, включенным между выходомпорогового блока и первым входомблока деления, соединенного вторымвходом с выходом фазового детектора, 2 б и блоком извлечения квадратного корня, включенным между выходом блокаделения и вторым входом регистратора.