Устройство для определения концентрации твердой фазы в жидких средах

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтовскомь свидетельствь Союз СоветсккхСоциалистическихРеспублик и 976357оо делам изобретений к открытийрое тно;,;,сударственногосследовательск ощилов кии ил го и титудв,инос нструкторского и научн(71) Заявител о автоматизации угольнои промышл "Гипроуглеавтоматизация(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯКОНЦЕНТРАЦИИ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ В ЖИДКСРЕДАХ Недостатком известного устройства является невозможность поддержания постоянной толщины плоской струи жидкости в процессе просвечивания ее световым потоком, так как при переходе жидкости из цилиндрического трубопровода в плоскую насадку создаются местные сопротивления. Поток жидкости становится турбулентным частщы жидкости в сечении отверстия движутся по непараллельным между собой, траекториям, что обуславливает изменение площади поперечного сечения струи по выходе ее из отверстия. При этом наблюданосится к устройствавтоматического оприи твердой фазы в ам е ство для определ ой фазы в жидких вания плоской ст и Недостатком данного устройства явлется невысокая точность измерений,Наиболее близким к предлагаемомутехнической сущности является устройво для определения концентрации твердфазы в жидких средах, содержащее истфик,света и последовательно расположные по ходу излучения коллимирующуюлинзу, плоскую насадку с окном для прсвечивания, образованным боковыми направляющими, являющимися продолженибоковых стенок насадки и выходнымиками длинных стенок насадки, .и фотопрем йик 2.) й т впоется также и называемое я основном выз оч но пролые верхностного является при отверстия, Бо о ненные в виде м наченные дляшины, не обеской струи, чт птол назосенныИзобретение отдля непрерывногоделения концентрацких средах,Известно устроконцентрации тверддах путем просвечжидкости 1,изменение формы стру вление инверсии струи) ываемое действием сил натяжения, что особен истечении через некру ковые направляющие, в плоских пластин и пр удержания постоянной печивают стабильность о вызывается перечисл. ми причинами и, кроме этого, как показали эксперименты, наблюдается отрыв струи от плоской поверхности боковых направляющих, вызываемый сжатием струипри инверсии ее), кроме этого, стенки насадок создают сопротивление перемещению потокажидкости в ней. При этом эпюра скоростей такова, что скорость перемещения элементарных частиц жидкости уменьшается по направлению от продоль О ной оси до боковых стенок насадки. Это нарушает равномерность и стабильность плоской струи, что снижает точность определения концентрации твердой фазы в жидкостид15Целью изобретения является повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник 20 света и последовательно расположенные по ходу излучения коллимирующую. линзу плоскую насадку с окном для просвечивания, образованным боковыми направляющими, являющимися продолжением бо ковых стенок насадки и выходными кромками длинных стенок насадки, и фотоприемник, боковые направляющие выполнены в виде полых полуцилиндров и по всей своей длине имеют равномерно расположенныеЗО отверстия, в виде капилляров, а выходные кромки длинных стенок насадки выполнены в виде кривой, конгруэнтной эпюре скоростей потока жидкости.На фиг, 1 изображена схема устройства; 55 на фиг. 2 - плоская насадка.Устройство состоит из источника 1 света, фотоприемника 2, установленной между. ними плоской насадки 3, линзы 4, диафрагмы 5. 40Плоская насадка (фиг. 2) имеет боковые стенки насадки 6, продолжением которых являются боковые направляющие 7,Боковыми направляющими 7 и выходнымикромками 9 длинных стенок 8 насадки об разовано окно 10 для просвечивания,Боковые направляющие 7 выполнены в . виде полукругов и снабжены равномерно расположенными отверстиями 11 в виде капилляров.50Устройство работает следующим образом.Контролируемая жидкость под постоянным давлением из напорной емкости поступает в плоскую насадку 3. Световой по. 55 ток от источника 1 света через линзу 4 просвечивает поток жидкости, проходящий через окно 10 насадки, которое образовано боковыми направляющими 7 (фиг. 2) ивыходными кромками 9 длинных стенокнасадки, затем световой поток попадаетна фотоприемник 2. После выхода иэ насадки по укаэанным причинам, стабильностьструи (по ее структуре и толщине) может.ухудшаться. С целью устранения указанныхнедостатков и удержания стабильной струижидкости в зоне просвечивания насадкаснабжена двумя боковыми направляющими7, выполненными в виде полукругов и яв.ляющимися продолжением боковых стенокнасадки 6, что способствует уменьшениюместных сопротивлений. Кроме этого, форма боковых направляющих препятствуетсжатию струи и отрыву ее от поверхности боковых направляющих Боковые направляющие по всей своей длине имеют равномерно расположенные отверстия в видекапилляров 11, в которых задерживаетсяжидкость и соэдается пограничный слойжидкости, который отделяет основной поток жидкости от соприкосновения с поверхностью боковых направляющих, тем самым уменьшается сопротивление перемещению жидкости, т.е. эпюра скоростей перемещения элементарных частиц жщкос- ти несколько выравнивается, что создает условия для увеличения ламинарности потока, т.е. для увеличения стабильности струи.Выходные кромки 9 длинных стенок насадки выполнены в виде кривой, конгруэнтной эпюре скоростей элементарных частиц потока жидкости, в результате чего изменение скоростей в потоке, в направлении от боковых стенок до продольной оси насадки, получается более плавным и незначительным, что положительно влияет на ламинарность струи. В результате указанных мер плоская струя по своей структуре и толщине по лучается стабильной, что существенновлияет на точность определения содержания твердой фазы в жидкости. фор мула изобретения Устройство для определения концентрации твердой фазы в жидких средах, содержащее источник света и последовательно расположенные 1 по ходу излучения коллимирующую линзу, плоскую насадку с окном для просвечивания, образованным боковыми направляющими, являющимися продолжением боковых стенок насадки и выходными кромками длинных стенок насадки, и фотоприемник, о т л и ч а ю щ е е5 97 6357 6с я тем, что, с целью повышения точнос- Источники информации1ти измерений боковые направляющие вы- принятые во внимание при экспертизеполнены в виде полых полуцилиндров и повсей своей длине имеют равномерно распо Авторское свидетельство СССРложенные отверстия в виде капилляров, а 333.1183, кл. З 01 М 21/00 1966,выходные кромки длинных стенок насад. Авторское свидетельство СССРки выполнены в виде кривой, конгруэнтной ( 457016, кл. Ь 01 М 21/00, 1972эпюре скоростей потока жидкости. ( прототип). г 1 1Составитель С. БочинскиГратилло Техред Т,Маточка ректор Е. Рош одписное Заказ 8995/7 1 .Тираж 887 П ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4Ужгород, ул. Проектная илиал ППП "Патент 11111 1111 1111111