Устройство для определения концентрации суспензий

(51)4 С 01 Н 9/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЦИИ СУСПЕНЗИЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОН(57) Изобретение от рительной технике и для измерения конце суспензий, в частно пенообразованию,обь дом. Целью иэобрете ширение функциональ устройства за счет центраций суспензий ится к измепредназначено трации водных ти, склонных к мно-весовым мет ия является раси возможностей пределения ко клонных к пе(56) Заявка СССР Кф 3724765/24-25,кл, С 01 Н 15/08, 31.01.84.Авторское свидетельство СССРУ 748184, кл. С 01 И 9/00, 03,08.77. ЯО 1392452 А 1 образованию, повышение точности засчет уменьшения потерь массы суспенэии, упрощение процесса измерения.Мерная емкость 1 постоянного и ограниченного переливным отверстием 2объема установлена на весах 7, снабженных датчиком массы 8, компенсационной гирей, разделенной на двечасти 9 и 10, и калибровочной гирей11. Соотношение масс суспензии и воды, поступающих в мерную емкость 1,определяется соотношением масс частей компенсационных гирь 9 и 10. Подача суспензии регулируется клапаном 3, связанным с датчиком массы 8через счетчик параметра 18 и блок автоматической установки 17. Подачаводы осуществляется через клапан 4,причем подача прекращается в моментначала перелива через отверстие 2,контролируемый по изменению темпаизменения сигнала с датчика 8 с помощью дифференциатора 13 и аналиэатора скорости изменения массы 12.1392452 Управление процессами взвешивания изалива осуществляется с помощью блока управления диапазоном взвешивания14 и схемой И 15. Расчет искомой концентрации суспензии производитсяв вычислительном блоке с устройством Изобретение относится к измерительной технике, а именно к автоматическим весоизмерительным устройствам, предназначенным для измерения концентрации водных суспензий, а 5 также суспенэий, склонных к пенообразованию, в технологических линиях.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей1 О устройства за счет определения концентрации суспенэий, склонных к пенообраэованию, повышение точности эа счет уменьшения потерь массы суспензии и упрощение процесса измерения.На чертеже схематично изображено устройство для определения концентрации суспенэий.Устройство содержит мерную емкость 1 с переливным отверстием 2, обеспечивающим постоянство объема, клапаном 3 подачи суспенэии, клапаном 4 подачи воды, выпускным клапаном 5 и датчиком 6 температуры, установленную на весах 7, оснащенных датчиком 825 массы, компенсационной гирей, разделенной на части 9 и 1 О с массами Рэ и Р и калибровочной гирей 11 массой Р анализатор 12 скорости изменения массы, дифференциатор 13, блок 14 управления диапазоном взвешива. ния, схему И 15, блок 16 табличных данных, блок 17 автоматической установки, счетчик 18 параметра, блок 19 масштабирования и вычислительный блок 20 с устройством регистрации. 35Устройство работает следующим образом.Используется компенсационный метод измерения. Перед каждым циклом определения концентрации проводится ка О либровка весов, при этом последовательность наложения гирь задается блоком 14 управления диапазоном вэвешивания.Первоначально весы нагружаются обеими частями 9 и 10 компенсационной регистрации 20 с помощью блока масштабирования 19 с учетом температурной поправки в блокетабличных данных 16 по температуре суспензии, измеряемой датчиком 6. 2 з.п. ф-лы,1 ил. гири (массами Р и Р) для имитации заливки мерной емкости. Сигнал Х, датчика 8, пропорциональный суммарной массе этих гирь, через счетчик параметра поступает одновременно в блоки масштабирования 19 и автоматической установки 17 по разрешению прямого входа схемы И и в вычислительный блок 20 для запоминания.Затем весы нагружаются калибровочной гирей (массой Р, ), определяющей рабочую часть характеристики датчика, а соответствующий ей сигнал поступает в блок 19 масштабирования для вычисления масштабного коэффициента К по формуле После этого гири, кроме гири 10 с весов снимаются, и производится подача суспензии в емкость через клапан 3 налива, который закрывается по команде блока 17 автоматической установки в момент равенства сигналов датчика 8 и уставки И,. Значение сигнала Мс датчика 8, соответствующее массе суспензии в емкости после закрытия клапана 3, вводится через счетчик 18 параметра в блок 20 вычисления, где производится вычисление массы суспензии Рс по формуле Рс= Р + Р,о+ (1 Я с Гт 1 )К Р 1 о(2) Далее гиря 10 снимается с весов и прозводится налив в емкость 1 воды по разрешению инверсного выхода схемы И, при этом темп налива контролируется дифференциатором 13 и анализатором 12 скорости изменения массы. Поскольку момент перелива по массе неизвестен, ,отсечка производится, когда скорость приращения массы в мерной емкости снижается до заранее заданной величины, соответствующей началу перелива. Таким образом обеспечивается минимальцая потеря суспецзии из емкости и повышается точность определения концентрации,Сигнал Исдатчика поступает вблок 20 для вычисления массы раэбавленной суспензии Р по формулеР = Р + Р + (111 - 11 1) К, (3) 10а также для вычисления концентрацииС по формулегде Рв, у,р, р , - массы воды в объемемерной емкости, плотность твердого вещества,плотность водыи плотность жидкостив функции от температуры,значения которых находятся в блоке16 табличных данныхсоответственно рабочему диапазону температур с дискретностью 0,2 С.Величина Рц - масса воды в объемемерной емкости в зависимости от температуры в диапазоне рабочих температур для данной емкости измерена за"35ранее, составлена таблица и данные Рпри каждом измерении согласно температуре суспензии автоматически извлекаются из блока табличных данных ииспользуются при расчете Формулы (4) 40как и величины р , р , р Изменяя соотношение частей компенсационнои Гири Ри Р от О До 1, пРисуммы Р з + Р можно изменять налив массы суспензии от 0 45до 1007.Блок 14 управления представляетсобой блок программного управлениязадатчиками веса компенсационныхГиРь Р 9 и Р 10 ф предназначен Для уп 50равления диапазоном взвешивания ивыполняет следующие функции в устройстве:производит калибровку весов в рабочем диапазоне взвешивания с целью определения масштабного коэффициен 55та путем нагружения весов компенсационными гирями массой (Р + Р 1 (сиг 9 1 ен ал датчика 8 имеет значение 11 , ) и последующим нагруженем калибровочной гирей Р (сигнал датчика имеетзначение И 1),обеспечивает измерение заливаемой в мерную емкость массы суспецзиив диапазоне от О,О до 1,0 объема емкости в калиброванном рабочем диапазоне взвешивания путем наложения цавесы гири массой Р при этом массаЗаливаемой суспецзци опрецеляетсямассой гири Р, отсечка подачи суспензии производится на уровне сигналадатчика И 1, а масса суспензии соответствует значению сигнала И, неличина которого всегда больше 11 и,следовательно, находится в рабочемдиапазоне измерения.Логическая схема И 15 осуществляет взаимосвязь состояния компенсационных гирь Ри Р, с режимом заполнения емкости 1 жидкостями (клапаны3 и 4), а также формирование синхро"цизирующих воздействий на блоки 17и 19.Прямой выход схельы И имеет местопри наличии на входе двух сигналоводновремено на поднятие гирь Ри Р, , прп этом в блоке 17 и 9 записывается число М 1. Пнверсный Выодимеет место, когда обе гири опущены.Сигнал при этом подается на наливВоды (клапан 4)Логический элемент 4, связанныйс блоком 14 управления, расширяетфункциональные возможности устройства, позволяя производить калибровку весов, проверку всей системы наливом емкости водой (при снятыхРЗ и Р), а также при нлгружениивесов гиреи Р- цалив в емкость необходимого количества суспенэии,а при снятой гире Р,о - долив емкости водой до перелива. Кроме того,при нагружении весов гирей Р мас 1 Осои, равной нулю, емкость заливается только суспензией, в случае, еслисуспензия не склонна к Пенообразованию,Вычислительньп 1 блок 20 производитрегистрацию следующих данных на бланпечати И 1 1 ЯК 11фС,с, затем производится слив содержимого емкости н обмыв ее водой. Таким образом, разделение компенсационной гири ца две части позволяетразбавлять суспенэии, склонные к пенообразовацию, водой в широком диапазоне соотношений нх объема, Процесс1392452 Формула изобретения Составитель В.ПересадькоРедактор А.Лежнина Техред М.Дидык Корректор М.Пожо Заказ 1886/48 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 измерения концентрации - взвешивание, управление клапанами залива, контроль заполнения мерной емкости, обработка результатов измерения - уп) рощен эа счет автоматизации всех операций. 101. Устройство для определения концентрации суспензий, включакщее весы с датчиком массы, компенсационной и калибровочной гирями, мерную емкость с клапанами впуска и выпуска, 1 счетчик параметра, блок масштабирования и блок регистрации, о т л ич а ю щ е е .с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства аа счет определения концентрации суспензий, склонных к пенообразованию, компенсационная гиря выполнена в виде двух частей с диапазоном изменения относительной массы каждой части от ш до п при ш+и 1, введен блок автоматической уставки, выход которого связан с клапаном подачи суспенэии и одной иэ частей компенсационной гири, а вход - с датчиком массы через счетчик параметра. 2. Устройство по и,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения концентрации эа счет уменьшения потерь массы суспензии, в него введены дифференциатор и анализатор скорости изменения массы, причем вход анализатора скорости изменения массы связан через дифференциатор с выходом датчика массы, а выход связан с клапаном подачи воды.3, Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения процесса измерения, в него введены блок управления диапазоном взвешивания и схема И, причем первый выход блока управления диапазоном взвешивания связан с управляемым входом калибровочной гири, второй его выход - с управляемым входом первой части компенсационной гири, первым входом схемы И и управляемым клапаном подачи суспенэии, третий его выход соединен с управляемым входом второй части компенсационной гири и вторым входом схемы И, прямой выход которой связан с другим входом блока автоматической уставки, а инверсный выход ее соединен с управляемым клапаном подачи воды.