Ультразвуковой гранулометр

/О 01 ОБРЕТЕН ПИСАНИ К АВТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 896542, кл. 6 01 Н 29/00, 1980.Авторское свидетельство СССРМ 1430869, кл, 6 01 й 29/00, 1986,(57) Изобретение относится к физическиметодам контроля гранулометрического с Изобретение относится к физическим методам контроля гранулометрического состава суспенэий и может быть использовано в различных областях промышленности.Цель изобретения - повышение производительности измерения и расширение диапазона контролируемых величин эа счет исключения предварительного определения закона осаждения частиц во времени.На чертеже йзображена блок-схема ультразвукового гранулометра.Ультразвуковой гранулометр содержит генератор 1, два электроакустических измерительных канала 2 и 3, размещенных на измерительной камере на разной высоте, соединенный с их выходами фазовый детектор 4, соединенный с ним пороговый блок 5, последовательно соединенные аналоговый коммутатор 6 с памятью, вход управления которого соединен с выходом порогового блока, а сигнальный вход, - с выходом верхнего электроакустического канала 2, вычитатель 7, второй вход которого соединен с выходом нижнего электроакустического канала 3, нуль-орган 8, одновибратор 9, соедистава суспенэий и может найти применение в различных областях промышленности. Целью изобретения является повышение производительности измерения и расширение диапазона контролируемых величин за счет исключения предварительного определения закона осаждения частиц во времени. Обработка результатов измерения в устройстве осуществляется в виде дискретных значений при автоматически изменяемом интервале интегрирования выходного сигнала с фазового детектора. 1 ил,ненный с ним входом "Сброс" интегратор 10, сигнальный вход которого соединен с выходом фазового детектора 4, первый вход управления - с выходом порогового блока 5, второй вход управления - с выходом нуль- органа 8, выход - с входом регистратора 11, а вход "Сброс" аналогового коммутатора 6 с памятью соединен с выходом одновибратора 9.Ультразвуковой гранулометр работает следующим образом.Сигнал с генератора 1 поступает на два акустических измерительных канала 2 и 3. Акустические каналы измерения концентрации суспенэии, разнесенные по высоте, вырабатывают выходные сигналы, пропорциональные концентрации суспензии, находящейся в горизонтальной плоскости ультразвуковых лучей каждого из каналов, Эти сигналы поступают на фазовый детектор 4, где происходит вычитание сигнала С верхнего канала 2 из сигнала Сл нижнего канала 3,Известно, что в результате действия сил тяжести и сопротивления среды скорость5 10 15 20 25 осаждения частиц определяется их размерали, В первый момент оремени, когда частицы суспензии после перемешивания равномерно распределены по всему объему, сигналь на выходе каналов 2 и 3 равны и их разность равна Сп-С=0.По истечении некоторого времени после перелешивания часть взвешенных частиц (в основном более крупных) опустится ниже уровня верхнего акустического канала, не достигнув уровня нижнего канала, т.е. концеирация С частиц на верхнем уровне станет меньше концентрации С 1 частиц на нижнем уровне, На выходе фазового детектора 4 появится сигнал Сц - С 1=С 0. Этотсигнал поступает на вход порогового блока 5, который срабатьоает и выддет управляющий сигнал на вход аналогового коммутатора 6 с памятью, На выходе аналогового коммутатора 6 устанавливается сигнал С. Этот сигнал поступает на вход оычитателя 7, нд второй вход которого поступает сигнал с выхода канала 3.По истечении некоторого времени т, определяемого рдзностью высот каналов 2 и 3 и скоростью падения частиц (0), сигналы оычитателя 7 сравняются и на его выходе сигнал станет раоным С-Со=0, в результате чего подключенный к выходу вычитателя 7 нуль-орган 8 срабатывает, Таким образом, между срабатываниями порогового блока 5 и нуль-органа 8 содержится интервал времени т, о течение которого происходило падение частиц определенной дисперсности с Опцсптрдцио, С между каналами 2 и 3, В течение этого интервала времени скорость падения частиц равнабЬО= --сИгде Ь - рдсстояние между каналами 2 и 3 будет соответствовать скорости изменения разности концентраций С между каналами, т,е,г 1 СК О = - -,йгде К - коэфф Ц ент пропорциональности;2С = К Г О (т) от .Сигнал с выхода фазового детектора 4 поступает нд оход ингегрдтора 10, время интегрирования которого т и и определяется интервалом срабатывания порогового блока 5 и нуль-органа 8, По сигналу срабатывания нуль-органа 8 на выходе одновибраора 9 форлируется короткий импульс, по которому аналоговый коммутатор б с па 30 35 40 45 50 55 мятью переписывает на свой выход новое текущее значение коцентрации Сь а также сбрасывается интегратор в исходном "нулевое" состояние, Затем происходит аналогично новый цикл измерения и т.д, до окончания выпадения частиц между каналами,Сигнал с выхода интегратора 10 поступает на вход регистратора 11, который отображает значение концентрации С частиц данной дисперсности (первое срабатывание соответствует наиболее крупным частицам), Таким образом, регистратор 11 отображает во времени функцию концентрации суспении по дисперсности о виде дискретных точек, Очевидно, что дискретность определяется временем измерения, которое, в свою очередь, зависит от расстояния между акустическими кдндлдли и от скорости выпадения частиц, Шкалы дисперсности и концентрации можно проградуировать в относительных единицах или абсолютных на эталонных суспензиях,Таким образом, Определение функции распределения частиц суспензии по гранулолОтрическому составу осуществляется независимо от закона осаждения частиц. Формула изобретения Ультразвуковой гранулометр, содержащий генератор, измерительную камеру, размещенные нд ней на разной высоте два электроакустических канала, подклю.ченный к их выходам фазовый детектор, соединенный с ним пороговый блок и регистратор, от л и ч а ю щи й с я гем, что, с целью повышения производительности и расширения диапазона контролируемых величин, он снабжен последоодтельно соединенньми аналоговым коммутатором с памятью, вход управления которого соединен с выходом порогового блока, а сигнальный вход - с выходом верхнего электроакустического канала, оычитателем, второй вход которого соединен с выходом нижнего электроакустического канала, нуль-органом, одновибратором и соединенным с ним входом "Сброс" интегратором, сигнальный вход которого соединен с выходом фазового детектора, первый вход управления - с выходок порогового блока, второй вход управления - с выходом нуль- органа, выход - с входом регистратора, а вход "Сброс" аналогового коммутатора с памятью соединен с выходом одновибратора.1635117 Составитель И. АрдашеваТехред М.Моргентал Корректор М, Самборская Редактор А, Ревин Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 753 Тираж 394 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5