Устройство для измерения текучести и насыпной плотности порошковых материалов

17214 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 01 й ИЯг РЕТ К АВТОР У СВИДЕТЕЛЬ гностике быть при- нологичераторных о измереи порошзом. воры 2,5 и 8 е отверстия 1 находится (как показашок засыпаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ(56) Порошки металлические. Определение текучести при помощи калиброванной воронки (прибор Холла), Международный стандарт 4490. Регистрационный номер И СО 4490-78, 1986.Авторское свидетельство СССР М 1068773, кл. О 01 М 9/02.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕКУЧЕСТИ И НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к ди порошковых материалов и может менено в ходе непрерывного тех ского процесса, а также в лабо условиях для автоматизированног ния текучести и насыпной плотност ко в. Целью изобретения является повышение точности процесса измерений.На чертеже показана структурная схема (с тремя воронками) устройства для измерения текучести и насыпной плотности порошковых материалов.Устройство для измерения текучести и насыпной плотности порошковых материалов содержит дополнительную воронку 1 с затвором 2, снабженным приводом 3, дополнительную воронку 4 с затвором 5, снабженным приводом 6, воронку 7 с(57) Изобретение касается диагностики порошковых материалов в ходе непрерывного технологического процесса, а также в лабораторных условиях для автоматического измерения текучести и насыпной плотности порошков, Для повышения точности измерения предлагаемое устройство содержит воронку с калиброванным выходным отверстием, мерную емкость с механизмом ее опорожнения, средство фиксации объема насыпаемой дозы, весовой блок, индикатор текучести и индикатор насыпной плотности, Между калиброванной воронкой и мерной емкостью, размещены две воронки с затворами и приводами затворов. Нижняя воронка снабжена вибратором. 2 з,п. ф-лы, 1 ил,калибровтвором 8,емкость 1насыпаемвод 12 сруправлентор 15 темеханизм10, приволения врнок, чувсблока 13Устро анным выходным отверстием с заснабженным приводом 9, мерную О, средство 11 фиксации объема ой в мерную емкость 10 дозы, приедства 11, весовой блок 13, блок 14 ия процессом измерений, индикакучести, индикатор 16 плотности, 17 опорожнения мерной емкости д 18 механизма 17, пульт 19 управеменем открытия затворов воротвительный элемент 20 весового и вибратор 21,йство работает следующим обраВ исходном состоянии зат закрыты (перекрывают выходн в воронках 1, 4 и 7), Средство в стороне от мерной емкости 10 но на фиг.1). Исследуемый порется в воронку 1. По команде пользователя включается блок 14 и автоматически отрабатывает весь процесс измерений.По первому сигналу Яз, вырабатываемому блоком 14, включается привод 3 открывает затвор 2 на время тз, в течение которого порошок поступает из воронки 1 в воронку 4.По окончании сигнала Яз блок 14 вырабатывает сигнал Я 5, который включает привод 6 на время т 5. В течение этого времени затвор 5 открыт, и соответствующая порция порошка поступает из воронки 4 в воронку 7.По окончании сигнала Я 5 блок 14 вырабаты вает сигнал Я 15 включающий привод 18 на время цз. В течение этого времени работает механизм 17, при помощи которого осуществляется снятие мерной емкости 10 с чувствительного элемента 20, отвод ее в сторону и опрокидывание. Далее блок 14 вырабатывает сигнал Я 18, который реверсирует11привод 18 в течение времени т 18. Механизм 17 работает в обратной последовательности, т.е. поворачивает мерную емкость 10 дном вниз, а затем подводит и устанавливает ее на чувствительный элемент 20, Конструктивно предусмотрено отсутствие касания мерной емкости 10 с элементами механизма 17, когда последний находится в положении покоя. Это исключает возможную погрешность при определении веса мерной емкости 10. При соответствующей конструкции механизма 17 времена11118 и т 1 з могут быть равны.По окончании сигнала ЯЦ блок 14 снимает показания весового блока 13, т.е. фиксирует массу гпо пустой мерной емкости 10, Значение гпоп (где и - номер цикла измерения) заносится в соответствующую ячейку памяти блока 14, Далее блок 14 вырабатывает сигнал Яд, который включает привод 9 на время тд, Затвор 8 открыт, и порошок в течение тд истекает через калиброванное отверстие воронки 7 в мерную емкость 10. Время тд, а также конструктивные параметры воронки 7 и мерной емкости 10 выбраны так, что последняя заполняется порошком на 90% от своего внутреннего объема Ч.По окончании сигнала Яд блок 14 снимает показания весового блока 13, т.е. фиксирует массу вс мерной емкости 10 с порошком, истекшим туда за время тд, Значение вп заносится в соответствующую ячейку памяти блока 14. Далее блок 14 вы рабатывает сигнал Я 12, под действием которого срабатывает привод 12, устанавливая средство 11 на мерную емкость 10 соосно с последней. Форма и размеры отверстия кольца в средстве 11 в точности совпадают с формой и размерами отверстия в мерной емкости 10.Таким образом при установке средства 11 на мерную емкость 10 последняя как бы увеличивается по обьему за счет увеличения высоты стенок. 510 Проделав необходимое количество циклов измерений, блок 14 переходит к обработке результатов измерений и их выводу на индикаторы 15 и 16. Последовательно вычисляются средние значения масс 50 Х птпп=5Птср Х Ппп и =5и вПср После этого блок 14 вновь вырабатывает сигнал Яд, который действует 0,3 тд, В течение этого времени затвор 8 открыт, и 15 порошок из воронки 7 истекает в мернуюемкость 10. По окончании сигнала Яд затвор 8 закрывается, причем мерная емкость 10 гарантированно заполнена порошком.Часть порошка, выходящая за пределы 20 внутреннего объема мерной емкости 10,удерживается стенками кольца средства 11, Далее блок 14 снимает со своего выхода сигнал Я 12, и привод 12 отводит средство 11.Указанный отвод происходит в горизонталь ной плоскости, в результате чего мернаяемкость 10 оказывается заполненной порошком, занимающим известный обьем Ч (внутренний объем мерной емкости 10). Затем блок 14 регистрирует показания весово го блока 13, т.е, фиксирует массу гп мернойемкости 10 с порошком, занимающим обьем Ч, Следующими шагами являются последовательные вычисления блоком 14 разности гпт= гп- п 1 о и разности вп = а- то, Значе ния гпмнп и гппп заносятся в соответствующие ячейки памяти блока 14 и являются соответственно массой порошка, истекшего за время тд и массой порошка, занимающего объем Ч. Далее в блоке 14 к реализованному 40 программно счетчику циклов прибавляетсяединица и анализируется содержимое этого счетчика. Если содержимое меньше некоторой константы (например, равной 5), блок 14 вновь отрабать 1 вает весь цикл измерений, 45 начиная с выработки сигнала Я 5 (фиг.3)., насыпная плотностьптсрЯдрП = , и полученные значения Т и П выводятся на индикаторы 15 и 16, Константы-врЕмЕна СЗ, М, 19 хранятСя в ячЕйках памяти блока 14 и выбираются из расчета необходимого количества исследуемого порошка, засыпаемого соответственно в воронку 3, воронку 7 и мерную емкость 10 с учетом размеров выходных отверстий воронок 1,4 и 7.Конструкцию воронки 7 целесообразно выбрать в соответствии с международным стандартом. При этом время В выбирается примерно равным 40 с, а мерная емкость 10 в каждом цикле измерений должна заполняться примерно на 90 от своего объема Ч, В соответствии с этими условиями определяется величина Ч. При повторном включении в этом же цикле привода 9 порошок досыпается в течение 0,3 в в мерную емкость 10, которая сказывается с избытком заполнена порошком. При возвращении в исходное положение кольцеобразного средства 11 последнее сдвигает излишек порошка, который ссыпается вниз, однако конструкция мерной емкости 10 и весового блока 13 обеспечивает отсутствие частиц порошка на чувствительном элементе 20.1 11Величины времен 118, т 18, соответству 1 1ющие сигналам 31 а и 318, определяются особенностями конструкции привода 18, в качестве которого может быть использован шаговый двигатель,Время т 6 должно быть таким, чтобы количество порошка, попадающего в каждом цикле в воронку 7, соответствовало бы объему 1,2 Ч, где Ч - внутренний объем мерной емкости 10.Время 1 з зависит от количества циклов измерений и и соответствует объему порошка, равному 1,2 Ч и,Для того, чтобы расширить диапазоны измерения текучести и насыпной плотности порошков, необходимо иметь возможность коррекции величин времен 1 З, 16, 19 (учитывая то, что внутренний объем Ч мерной емкости 10 является постоянной величиной).С этой целью устройство может быть снабжено пультом 19 управления, с которого перед началом измерений пользователем производится ввод соответствующих констант в блок 14. Принимая во внимание жесткую связь величин тз, 16 и т 9, достаточно ввести закон этой связи в память блока 14 и ограничиться возможностью коррекции одной величины,Для расширения функциональных возможностей путем увеличения количества видов порошков, параметры которых могут быть измерены, устройство может быть снабжено набором сменных воронок 7 с выходными отверстиями различного диаметра, В устройстве также может быть предусмотрен жестко соединенный с воронкой 7 вибратор 21, привод которого включается сигналом 39 (т.е. работает в то время, пока затвор 8 открыт). Формула изобретения 1, Устройство для измерения текучестии насыпной плотности порошковых материалов, содержащее мерную емкость с механизмом ее опорожнения и весовым блоком, средство фиксации объема насыпаемой в мерную емкость дозы, воронку с калиброванным выходным отверстием, индикатор текучести и индикатор плотности, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности процесса измерений, оно дополнительно содержит блок управления процессом измерений, К дополнительных воронок, где М1, каждая из которых содержит привод ее затвора, имеет калиброванное выходное отверстие и расположена одна под другой, воронка с калиброванным выходным отверстием снабжена затвором с приводом и расположена под нижней из Й дополнительных воронок и над мерной емкостью, причем средство фиксации объема насыпаемой в мерную емкость дозы выполнено в виде скребка с приводом с возможностью перемещения по верхней кромке мерной емкости, входы индикаторов текучести и насыпной плотности, как и входы приводов средства фиксации объема насыпаемой в мерную емкость дозы и затворов воронки с калиброванным выходным отверстием и Й дополнительных воронок подключены к соответствующим выходам блока управления процессом измерений, к одному из входов которого подключен выход весового блока, выполненного в виде электронных весов.2, Устройство по п 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено пультом управления временем открытия затворов воронок,выход которого подключен к одному из входов блока управления процессом измерений. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отл и ч а ющ е е с я тем, что на воронке с калиброванным выходным отверстием установлен вибратор, вход привода которого подключен квходу привода затвора этой воронки.1721472 Составитель Е. ЕгоровТехред М.Мор гентал Корректор Т. Малец едактор Н. Рогули оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,каз 947 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5