Устройство для градуировки измерителей порозности кипящего слоя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 01 А 1 1)5 601 М 15 ИСАНИЕ ТЕНИ ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКО 2ЛЯ ГРАДУИРОВКИРОЗНОСТИ КИПЯ -технической ьзовано для арактеристик градуировки щего слоя в других отраске бразый с ора 9 ижней рстие иапа- генеа 11, стриобретенияуировки и раизмерителей1 изображенизмерителейиа фиг. 2 повышение точширение границ СВЧ-диапазоне. устройство для орозности кипя- узел установки 4 засьшадо высоты,во зо содержит саспределители 4, причемс регулируемавления газа суд 1,ьной пли нижняяым ист (ие обо оторыи ой 2 на секция чником начен),деН и Н 2 азной сред ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР783656, кл. б 01 1 М 15/08, 1978.Инженерно-физический журнал, т. Х,1981, с, 151 - 152. Изобретение относится к физике и может быть испол измерений электрофизических х кипящего слоя, а также для измерителей порозности кипя энергетической, химической и лях промышленности. Цель иности градградуировкНа фигградуировкщего слоя;фланца.Устройсразделен гадве секции3 сообщенизбыточног(54) УСТРОЙСТВО ДИЗМЕРИТЕЛЕЙ ПОЩЕГО СЛОЯ(57) Изобретение относится к технической физике и позволяет повысить точность градуировки и расширить границы применимости, В устройстве через фланец и циркулятор обеспечивается СВЧ-излучение в полости нижней и верхней секций. Для уменьшения отражения СВЧ-сигнала от газо- распределительной плиты фланец установлен с возможностью осевого перемещения. СВЧ-излучение поступает в кипящий слой порошкообразной среды, минимальная высота которой выбирается согласно условию: при Н(Н 2 111/112=1, где Н и Н - высоты засыпки порошкообразной среды; 111 и 11 выходной сигнал СВЧ-измерителя порозности соответственно для высоты Н 1 и Н. Величину порозности определяют через прозрачные стенки верхней секции по высоте кипящего слоя. 2 ил. а верхняя 4 через отверстие 5 в крыш с атмосферой и заполнена порошкоо ной средой 6, фланец 7, выполненн отверстием 8 по центру для циркулят измерителя в СВЧ-диапазоне. В дне н секции 3 выполнено центральное отве для фланца 7. Измеритель в СВЧ-д зоне состоит из полупроводникового ратора 1 О СВЧ-излучения, детектор циркулятора 9 и усилителя с реги рующим прибором 12,Устройство работает следующим образом. В полость верхней секц тся порошкообразная сред ыбираемой согласно условиБ 1 и Б 2 - выходной сигнал СВЧ-измерителя соответственно для высоты Н 1 и Н 2.Согласно этому условию вся энергия СВЧ-излучения поглощается и отражается в слое порошкообразного материала, поэтому отраженный сигнал от крышки с отверстием 5 равен нулю. Это необходимо для исключения влияния отраженного СВЧ-сигнала от крышки с отверстием 5 на характеристики рассеяния и отражения в кипящем слое порошкообразной среды. От источника избыточного давления через патрубок, сечение которого перекрывает пластина с отверстиями, с диаметрами, по крайней мере, в 4 - 5 раз меньшими длины волны СВЧ-излучения, подается газ (воздух) для обеспечения кипящего слоя в верхней секции 4. Газораспределительная плита выполнена из диэлектрика (фетра) толщиной, равной 1/4 длины волны СВЧ-излучения, которое создается полупроводником СВЧ-генератором 10 через циркулятор 9. СВЧ-волна имеет на нижней поверхности газораспределительной плиты узел, поэтому отраженный сигнал от последней минимален, а на верхней поверхности газораспределительной плиты - пучность, что определяет максимальное СВЧ-излучение в контролируемую среду. Для обеспечения этого фланец 7 установлен с возможностью осевого перемещения относительно газораспределительной плиты, которое возможно осуществлять, например, с помощью прокладок между фланцем 7 и нижней секцией 3 или фланцем 7 и циркулятором 9. Регулирование положения циркулятора осуществляют при пустой верхней секции 4 по минимуму отраженного сигнала (от газораспределительной плиты), регистрируемого на приборе 12.В результате подачи воздуха через газораспределительную плчту обеспечивается кипящий слой порошкообразной среды 6 в верхней секции 4, высота которого фиксируется через прозрачные стенки последней. В зависимости от расхода газа изменяются высота кипящего слоя Н и, следовательно, его порозность. Необходимые значения порозности рассчитываются согласно соотношению=1 -М5 НР 7где М - масса порошкообразной среды;5 - сечение верхней секции 4;р - плотность материала частиц порошкообразной среды,Для каждого значения порозности (определяемого визуально по высоте Н) регистрируется выходной сигнал СВЧ-измерителя на приборе 12. С учетом полученных данных возможно построить зависимость 13 =1 Д), что является градуировочной характеристикой для измерителя порозности. Необходимость установки пластины с отверстиями в 4 - 5 раз меньшими длины волны СВЧ-излучения в патрубок источника избыточного давления определяется мини мальным рассеянием электромагнитной энергии в полость патрубка, так как согласно экспериментальным данным этот предел оптимален.В случае выбора высота засыпки порошкообразной среды меньшей Н 1 часть электромагнитного излучения, проникая через порошкообразную среду, отражается от крышки с отверстием 5 и далее снова поступает через порошкообразную среду на детектор 11. Градуировочная зависимость в этом слу чае имеет искаженный характер, зависящий от степени проникновения через кипящий слой излучения (чем выше порозность, тем выше это влияние). Использование этой зависимости недопустимо, так как в реальных условиях измерения пороз" ности в кипящем слое по вектору СВЧ-излучения не установлены какого-либо рода отражающие элементы (статические), т.е.кипящий слой в зоне измерения имеет однородную структуру.Условие Н 1(Н при 11/11=1 соответствует следующим операциям: засыпка высоты Н 1, измерение 31 на приборе 12; засыпка высоты Нр, измерение 112.Если при повышении уровня засыпкисигнал не увеличивается, то вся энергия ЗО СВЧ-излучения отражается или поглощаетсяв порошкообразной среде. В этом случае отраженный сигнал от последней не изменяется.Установка циркулятора, фланца и нижней . секции соосно необходима для миниЗ 5 мизации искажений в структуре излучаемого электромагнитного поля.Формула изобретенияУстройство для градуировки измерителей порозности кипящего слоя, содержащее сосуд, который разделен газораспределительной плитой на две секции, причем нижняя секция сообщена с регулируемым источником избыточного давления газа, а 45 верхняя через отверстие в крышке сообщена с атмосферой и заполнена порошкообразной средой, стенки верхней секции выполнены прозрачными, отличающееся тем, что, с целью повышения точности градуировки и расширения границ градуировки 50 за счет градуировки измерителей в СВЧ-диапазоне, сосуд снабжен фланцем, выполненным в виде рупора с отверстием по центру, в котором размещен циркулятор измерителя в СВЧ-диапазоне, дно нижней секции снабжено фланцем, который герметично уста новлен с возможностью осевого перемещения относительно газораспределительной плиты, выполненной из диэлектрика тол 1643997щиной д, выбираемой из условия 8 мм( (4 д(100 мм, причем минимальную высоту засыпки порошкообразной среды выбирают согласно условию С/02=1 при Н(Нь где 3 и 132 - , выходные сигналы СВЧ-изме рителя соответственно для высот Н и Н,Н и Н - высоты засыпки порошкообразной среды при равных выходных сигналах.тавитель ЛА. Кравчук 92 Патай НИИПИ Го рсизводств едактор А. Мотыльаказ 1235 ственного комитета по изобрет 3035, Москв а, Ж - 35, Рау .издательский комбинат Пат ПавловКорректор Подписное ниям и открыти шская наб., д, нт, г. Ужгород ям при ГКНТ СССР 4/5 ул, Гагарина, 1 О 1