Устройство для измерения концентрации материалов по теплопроводности

(19) 1)4 6 О 1 Я 2518 РЕТЕН Ь АЬ+д=ДФ 2, а 6 где с 1 йст е е олнен и пособно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Ивановский научно-исследовательскийэкспериментально. конструкторский машиностроительный институт(56) Кондуктометрический концентратомерКК, Паспорт и методика проверки.1 Е 2,840,028 ПС, Д 1, 1978.Заявка Японии В 49 - 43917,кл. С 01 й 25/18, 1978,.(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯКОНЦЕНТРАЦИИ МАТЕРИАЛОВ ПО ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, содержащее измерительныйи сравнительный термочувствительные элементы, подключенные к прибору для регист.рации разности электрического сопротивления,и теплоизлучающий элемент связанный сустройством для нагрева, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышенияточности измерения, оно выполнено погружного пща с защитным чехлом для измерительного термочувствительного и теплоизлучающего элементов, диаметр чехла выбраниз следующей зависимости- диаметр термочувствительного и теплоизлучающего элементов;К - постоянный коэффициент, зависящий от свойств раствора;) - высота термочувствительного элемента;а с - разница между температурой стенкитермочувствительного элемента итемпературой раствора;М о 1 - критерий Нуссельта для среднейтеплопроводности при ламинарномрежиме)а в верхней части защитного чехла выполнены отверстия, суммарная площадь ЕГ, которых определена иэ формулыО;= - ,(А -д ),2 Устро во по п. 1, о т л и ч а ю что защитный чехол вы атеризла с малои адгезионнои ю, преимущественно из фторопла1193553 310 20 25 ЗО 35 40 45 50 Изобретение относится к устройствам из. мерения концентрации крахмала в шлихте и может применяться при создании систем авто матического контроля и регулирования шлих товальных машин приготовительных цехов ткацких фабрик.Цель изобретения - повышение точности измерения путем уменьшения погрешности эа счет стабилизации режима движения шлихты в области измерительного термочувствительного элемента.На фиг, 1 представлено устройство погружного типа для измерения концентрации крахма ла в шлихте по теплопроводности; на фиг.2 - график зависимости температурного напора от концентрации крахмала в шлихте; на фиг. 3 - экспериментальные зависимости температуры измерительного термочувствительного элемента от режима движения шлихты.Устройство состоит из измерительного элемента 1, содержащего термочувствительный 2 и теплоизлучающий 3 элементы, защитного чехла 4 специальной конструкции, сравнитель. ного термочувствительного элемента 5, устрой. ства 6.для нагрева теплоизлучающего элемента и прибора 7 для регистрации разности электрических сопротивлений термочувствительных элементов.Работа устройства основана на зависимости теплопроводности шлихты от концентрации крахмала, При этом необходимо обеспечить постоянный ламинарный режим в окрестности измерительного элемента при переменных режимах движения основной массы шлихты для того, чтобы избежать погрешности измерения концентрации крахмала в шлихте, связанной с изменением режима движения в окрестности измерительного элемента. Для этого измерительный элемент защищается чехлом, который должен обеспечить движение шлихты в окрестности измерительного элемента только за счет свободной конвекции. При этом диаметр чехла определяется из условия передачи тепла, теряемого теплоизлучающим элементом через слой раствора до чехла теплопроводностью с учетом свободной конвекции.Для того, чтобы обеспечить движение шлихты внутри чехла, в верхней части его выполнены отверстия, суммарная площадь которых выбирается из условия равенства нулю коэффициента местного сопротивления на сужение потока, т, е. суммарная площадь отверстий должна быть равна площади "живого сечения чехла". Изготовление чехла из материала с малой адгезионной способностью, например иэ фто ропласта, позволяет обеспечить длительную работоспособность устройства и свести к минимуму искажения, связанные с налипанием шлихты на защитный чехол.Устройство работает следующим образом, Теллоизлучающий элемент 3 разогревается за счет электрического тока, протекающего по нему от устройства 6 для нагрева. Температура термочувствительного элемента 2 опреде. ляется величиной мощности, .подводимой к-теплоизлучающему элементу 3, и концентрациеи шлихты,Мощность, подводимая к теплоизлучающему элементу, определяется экспериментально из условии максимальнои чувствительности и минимального температурного напора.Сравнительный термочувствительный элемент 5 измеряет температуру шлихты и прибор 7 регистрирует разницу температур термочувст. вительного элемента 2 и сравнительного термочувствительного элемента 5, т. е. температурный напор О.Экспериментальная статическая характеристика устройства для измерения концентрации крахмала в шлихте, имеющего высоту теплоиз. лучающего элемента 1 = 100 мм, диаметр теплоизлучающего элемента д = 5 мм.дляотемпературы раствора 1 - 90 С и диаметр защитного чехла Д = 20 мм (значение кото рого получено по расчетной формуле), показы. вает достаточно линейный характер зависимости температурного напора (Й) от концентра. ции крахмала в шлихте (С).На фиг, 3 видно, что защитный чехол специальной конструкции позволяет ликвидировать влияние переменного режима движения основной массы шлихты. Кривая 8 соответствует устройству с чехлом .предложенной конструкции, кривая 9 - устройству без чехла.Применение предлагаемого устройства позволяет значительно повысить точность измерения концентрации крахмала в шлихте за счет стабилизации режима движения шлихты в области измерительного термочувствительного элемента, что подтверждается эксперимен-. тальными данными.Кроме того, предлагаемое устройство позволит осуществить непрерывное измерение концентрации крахмала в шлихте и может быть использовано при создании автоматиэи. рованныхтехнологических комплексов шлихтования.1193553 фс та к ими Составитель Г,Техред О,Ващишнн ректор А. Зимокосов едактор А. Шандор Тираж 89 бИ Государственноелам изобретений иМосква, Ж, Раушс Покомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5 аказ 7309/ И 3035 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4