Устройство для измерения концентрации твердых частиц в суспензии

(51) 0 01 В 15 Об ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ НОЦИТЕТ СССРТЕНИЙ И 07 МРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНи АВтОРСНОмУ свЙдеМельстВУ .ц1 р- 3 Устройство по п ю щ е е с я тем,концы рычагов пр цилиндрической, а жестко закрепле, о.т то со ужина вее кр ыы на к ли- ьщолйние нцах невавиткирычаго(72) Ю.С.Цеков и В.Е.Розман (71) Проектно-конструкторское бюро. но прюектированию оборудования для производства пластических .масс . и .сйнтетических смой(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 136267 кл, 6 01.В 15/06, 195.72. Авторское свидетельство СССР В 571763, кл. 6 01 Р 23/ОО, 1978, Ьрототий).(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО.ДЛЯ .ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ,ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В СУСПЕНЗИЯ, содержащее чувствитель- . ыий элемейт в виде лопатки, закреп- ленный иаодном .конце поворотного двуплечего рычага, второй конец которого с помо 1 цью пружины соединен срычагов, привода командного элемента, и элементы переключателя ввиде питающего и приемного српел,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,.с целью повышения надежности работыустройства, питакщее и приемное сопла установлены соосно на противоположных сторонах скобы, закрепленнойна конце рычага привода, а между питающим и приемным сопламн установлена заслонка, закрепленная на конце двуплечего рычага30 Недостаток устройства - ненадежность работы переключателя, включающего подающее и приемное сопла, которые располагаются на концах рычагов привода и чувствительногоэлемента (лопатки), соединенныхмежду собой пружиной. Эта ненадежность обуславливается наличием люфта в опоре рычага лопатки, вибрациями технологического оборудования,на котором устанавливается устройство, а также изменением угла наклона устройства, что вызывает отклонение осей питающего и приемного сопел,Для устранения динамического воздействия колеблющейся среды на лопатку и устранения возможности осе- у Изобретение относится к измерительной технике и предназначенодля определения концентрации твердых частиц в суспензии и автоматического управления работой аппаратов, заполняемых суспензией, например, массообменных аппаратов, аппаратов для промывки суспенэии и т.п.Известен датчик-измеритель соотношения твердой и жидкой фаз, который содержит установленную на вращающемся валу сетку-уловитель, накоторую направляют поток суспензии.О содержании твердой фазы в потокесуспензии судят по величине угла поворота устройств, воспринимающих нагруэку от задерживающихся на сеткечастиц твердой фазы, в то время какжидкая фаза свободно проходитсквозь сетку 11 1.Недостаток устройства заключается в том, что конструкция его непозволяет измерять процентное соотношение жидкой и твердой фаз суспенэии непосредственно в самом промышленном аппаРате, например, про- р 5мывателе гранул.Кроме того, недостатками устройства являются сложность констРукции, громоздкость и ненадежностьв работе.Известно также устройство дляизмерения уровня .сыпучих материаловпод слоем жидкости, включающее чувствительный элемент в виде лопатки,закрепленный на одном конце поворотного двуплечего рычага, второйконец которого с помощью пружинысоединен с рычагом привода командного элемента и установленные на этихрычагах элементы переключателя в виде питающего и приемного сопел,40Это устройство по существу являетсяустройством для измерения концентрации оседающей твердой фазы. Ономожет быть использовано и для измерения концентрации твердой фазы в 45суспенэиях со взвешенными частицами Г 2,). дания твердых частиц на поверхности чувствительного злемента-лопатки устройство должно быть установлено таким образом, чтобы плоскость его лопатки была параллельна основному потоку (направлению коле - бания) . На лопатку воздействуют пульсирующие потоки среды, перемещая ее, При этом отклоняется не только лопатка, но и жестко установленное на рычаге лопатки приемное сопло, в то время как питающее сопло, установленное на рычаге привода, остается на месте.В описанном случае отклонения лопатки обусловлены наличием люфта в опоре рычага лопатки.Изменение смещения между осями питающего и приемного сопел может происходить также в результате усталости пластинчатой пружины, которая будет изгибаться под действием веса рычага с лопаткой.Кроме того, вибрации тЕхнологического оборудОвания могут поразному отражаться на корпусе аппарата, в котором установлена лопатка, и на приводе командного элемента, чтоприведет к тому, что приемное и питающее сопла будут перемещаться (вибрировать) с разной амплитудой.Это в конечном итоге и приводит к ненадежности работы переключателя: ложным срабатыванием или несрабатыванием в нужный момент за.счет нарушения соосности сопел.Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения концентрации твердых частиц в суспензии, содержащем чувствительный элемент в виде лопатки, закрепленный на одном конце поворотного двуплечего рычага, второй конец которого с помощью пружины соединен с рычагом привода командного элемента, и элементы переключателя в виде питающего и приемного сопел, последние устанЬвлены соосно на противоположных сторонах скобы, закрепленной на конце рычага привода, а между питающим и приемным соплами предусмотрена заслонка, закрепленная на конце двуплечего рычага.Целесообразно при этом, чтобы соединяющая концы рычагов пружина была выполнена цилиндрической, а ее крайние витки должны быть жестко закреплены на концах рычагов.Такое выполнение устройства позволяет получить следующие преимущества.Питающее и приемное сопла закреплены на скобе, т.е. жестко связаны между собой и поэтому всегда остаются соосными. При этом точность работы переключателя (а, следовательно, и устройства) определяется только степенью колебания конца днуплечего рычага, на котором закреплена заслонка.Кроме того, только горизонталь". ные .колебания заслонки влияют на состояние переключателя, так как заслонка имеет высоту, большую величины удвоенной амплитуды возмож; ных колебаний.В то же время влияние колебаний двуплечего рычага устраняется тем, что цилиндрическая пружина, соединяющая концы рычагов, при установке закручивается (для выборки люфта в оноре) и растягивается для создания продольной жесткости (для устранения Колебаний от вибраций),Преимущество цилиндрической пружины по сравнению с пластинчатой еще и в том, что она может растягива ться при изменении расстояния между концами рычагов, а пластинчатая пружина при этом быстро изнашивается и ломается. Таким образом, предотвращаются ложные срабатывания Устройства и повышается надежность его работы.На фиг.1 изображена принципиаль" ная схема устройства в начальной стадии работы при малой концентрации . твердых частиц (горизонтальный разрез); на фиг.2 - то же, в режиме. достижения заданной концентрации.твердых частиц. Устройство для измерения концентрации твердых частиц в суспензии содержит чувствительный элемент в виде сетчатой. лОпатки 1, которая закреплена на конце 2 поворотного двуплечего рычага 3, привод 4 и вторичный прибор 5. Привод выполнен, например, в, виде двух пневмоцилиндров, шток б которых связан с рычагом 7, на конце которого жестко закреплена скоба 8. На скобе 8 установлены элементы переключателя, например, питающее 9 и приемное 10 сопла, повернутые друг к другу. Питающее сопло 9 соединено с источником сжатого воздуха, а приемное сбпло 10 - с вторичным прибором 5.Элементы переключателя могут быть выполнены.в виде мембранного исполнительного механизма, сильфонов, электропривода и т.п. Рычаг 3 установлен на опоре 11, закрепленной на кронштейне 12, Его конец 2, входящий внутрь аппарата 13, изолирован с помощью разделительного сильфона 14. Рычаг 3 расположен на одной оси с рычагом 7 и соединен с ним с помощью цилиндрической пружины 15, крайние витки которой жестко закреплены на концах рычагов. На Надежность работы устройства обус- лавливается следующимПитакщее и приемное сопла закреплены на скобе соосно друг другу и поэтому при отклонении заслонки происходит четкое срабатывание пере 60, ключателя. Так как сторона заслонки, отсекающая струю воздуха, поступающую 65 конце рычага 3 установлена заслонка 1 б переключателя, перпендику- ,лярная оси питающего и приемного со-,пел, Высота заслонки такова, чтопри расположении рычагов 3 и 7 наодной оси, заслонка расположена меж"ду соплами, при этом струя воздухаиэ питакщего сопла 9 не проходитна приемное сопло 10.Сторона заслонки 16, отсекающаяструю воздуха, идущую иэ питающегосопла 9, выполнена перпендикулярнойотносительно плоскости перемещения рычагов.Устройство работает следующим 15 образомКомандные пневмосигналы от пневматического генератора 17 подаютсяпоочередно в полости пневмоцилинд"ров привода 4, шток которых, перемещаясь, отклоняетрычаг 7, а вместе с ним и рычаг 3 .с лопаткой 1 нанекоторый угол последовательно в одну и другую стороны относительнооси аппарата вокруг неподвижной 25 опоры 11.Пока количество твердых частиц .всуспензии сравнительно невелико,лопатка 1 испытывает малое сопротив-.ление своему перемещению, так какжидкость свободно проходит черезячейки лопатки. При этом пружина 15не изгибается и рычаги 3 и 7 сохраняют соосность. Подаваемая в питающее сопло 9 струя воздуха не проходит к питакщему соплу 10, так какна ее пути находится заслонка.При постепенном увеличении количестна твердых частиц, взвешенныхили оседающий в жидкости, возрастает сопротивление. перемещению лопат ки. В результате этого пружина 15изгибается и рычаг. 3 отклоняется отоси рычага 7. Вместе с рычагом 3 отклоняется и установленная на немзаслонка 1 б. По достижении откло нения, соответствующего заданнойконцентрации твердой фазы в суспензии, струя воздуха иэ питающего сопла 9 попадает в приемное сопло 10, азатем сигнал передается на вторичный .50 прибор, управляющий работой загрузочного и выгруэочного устрбйствСуспензия с отмытьаки граиулами выгружается из аппарата 13, а в негопоступает новая порция гранул и про мызной жидкости.1013826 Составитель .О.Алексееваор Техред А. Бабинец Корректор И. Ша Редак г аказ 300 Подписнота СССРытийнаб., д. 4/5 51 Тираж 871ВНИИПИ Государственного комитпо делам ивобретений и отк 113035, Москва, ЖРаушска илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектн иэ питающего сопла, перпендикулярна плоскости перемещения рычагов, то ,.колебания в вертикальной плоскости не могутвызвать ложного обрабатывания устройства.5 Применение цилиндрической пружины позволяет ликвидировать люфт в оси вращения двуплечего рычага и путем растяжения ее устранить влияние вибрации на точность работы устрой ства.,устройство может быть применено :в.установках каскадного полиамидирования, экстракции и сушки гранулята для высокопрочного корда.Применение предлагаемых устройств в составе указанных установок позволяет реализовать непрерывную промывку крошки поликапроамида от низко- молекулярных веществ (НМВ). Предлагаемое устройство способствует поддержанию постоянной концентрации крошки в аппарате, воздействуя на загрузочные и выгруэочные устройства, позволяет регулировать производительность промывйого аппарата, получать продукт.с высокой степенью отмывки крошки.