Устройство для контроля свойств сыпучих материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1749773 1)э 6 01 й 9/02. ПРИ ГКНТ СССР ТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ САНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Владимирский политехнический институт и Конструкторское бюро "Гюйс", г. Рыбинск(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КойтРОЛЯСВОЙСТВ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Использование: порошковая металлургия, ферритовое и керамическое производства. Сущность изобретения: устройство Изобретение относится к контролю технологических свойств порошковых материалов и может быть применено в ходе непрерывного технологического процесса для автоматического контроля сыпучести, насыпной плотности и угла естественного откоса порошковых материалов, например в порошковой металлургии, в ферритовом и керамическом производствах.Известно устройство для контролясвойств сыпучих материалов, обьединяющее приспособления для определения сыпучести, насыпной плотности и угла . естественного откоса, содержащее воронку с калиброванным выходным отверстием,мерную емкость, весы, секундомер, опорный диск и транспортир.Однако это устройство не позволяет осуществить одновременный автоматиче 2содержит воронку с калиброванным выходным отверстием, мерную емкость с затвором, датчик уровня заполнения мерной емкости, выключатель; регистратор заданной массы, генератор счетных импульсов, две ключевые схемы, три счетчика импуль- сов, индикаторы, датчик заполнения дна мерной емкости, первый и второй блоки деления. Входы второго блока деления подключены к выходам второго и третьего счетчиков импульсов. Вход третьего счетчика импульсов через вторую ключевую схему подключен к выходу,: генератора счетных импульсов. Управляющий вход второй ключевой схемы соединен с датчиком заполне-, ния дна мерной емкости. Мерная емкость: имеет форму усеченного конуса. 1 з. и, ф-лы,3 1 ил. ский контроль сыпучести, насыпной плотно вел сти и угла естественного откоса порошковых материалов.Наиболее близким к предлагаемому по Фь технической сущности. является устройство для контроля сыпучести и насыпной плотности порошковйх материалов, содержащее воронку с калиброванным выходным отверстием, мерную емкость с затвором, снабженным приводом, датчик уровня заполнения мерной емкости, соединенный с приводом затвора, выключатель, регистратор заданного веса, генератор счетных импульсов, ключевую схему, два счетчика импульсов, блок деления и индикаторы.Однако известное устройство не позволяет одновременно с определением сыпучести и насыпной плотности проводитьизмерение угла естественного откоса по- крыт, выключатель 7.замкнут, а ключевые рошковых материалов, схемы 9 и 16 открыты, Счетные импульсы,Целью изобретения является повыше- вырабатываемые генератором 6, поступают ние оперэтивности контроля зэ счет одновре- на счетчики 8, 11 и 17 импульсов, Регистраменного определения угла естественного 5 тор 10 заданного веса закрывает ключевую откоса порошковых материалов, схему 9 при истечении в мерную емкость 2Цель достигается тем, что устройство заданной массы порошка в 1, При этом для контроля свойств сыпучих материалов, число импульсов, зарегистрированных содержащее воронку с калиброванным вы- счетчиком 11, пропорционально времени ходным отверстием, мерную емкость с зз.- 10 истечения тч пробы порошка массой гп 1 из твором, снабженным приводом, датчик воронки 1 с калиброванным выходным отуровня заполнения мерной емкости, соеди верстием и; следовательно, на индикатор 12 ненный с приводом затвора, выключатель, поступает сигнал, пропорциональный сыпурегистратор зздзнного веса, генератор чести порошка. Датчик 15 заполнения дна счетных импульсов, первую ключевую схе мерной емкости закрывает ключевую схему му, первый и второй счетчики импульсов, 16 в момент нэсыпания на дне 5 мерной первый блок деления и индикаторы, снэб- емкости 2 горки порошка в виде конуса с жено датчиком заполнения днэ мерной ем- площадью основания, равной площади дна кости, второй ключевой схемой, третьим мерной емкости. При этом число импульсов счетчиком импульсов и вторым блоком деле зарегистрированных счетчиком 17, пропорния, входы которого подключены к выходам ционально времени насыпания т горки по- второго и третьего счетчиков импульсов. рошка с площадью основания, равной йри этом вход третьего счетчйкаймпульсов площади дна мерной емкости, В момент дочерез вторую ключевую схему подключен к стижения заданного уровня заполнения по- выходу генератора счетных импульсов, а уп рошком мерной емкости 2 сигнал с датчика равляющий вход ключевой схемы соединен 3 уровня заполнения включает привод 4, с датчиком заполнения дна мерной емко- заслонка 5 открывается и порошок возврасти, причем мерная емкость имеет форму щается в технологическую цепь, Одновреусеченного конуса. менно привод 4. размыкает ключ 7 и счетныеНа чертеже изобрзкена структурная 30 импульсы не поступают на счетчик 8. Число схема предлагаемого устройства, импульсов, зарегистрированных. счетчи.Устройство содержит воронку 1 с калиб- ком 8, пропорционально времени заполнерованным выходным отверстием, мернуюния тэ порошком мерной емкости 2, На емкость 2 с установленным на ней датчиком входы блока 13 деления поступают сигналы, 3 уровня заполнения, соединенным с при пропорциональные времени заполнения тзи водом 4 затвора 5, закрывающего выход времени истечения Ь, отношение которых мерной емкости 2. Генератор 6 счетных им- при постоянной массе в 1 пробы порошка и пульсов через выключатель 7, управляемый известном объеме Ч мерной емкости 2 проприводом 4, подключен к входу счетчика 8 порционально насыпной плотности порошимпульсов и входам ключевых схем 9 и 16, 40 ка. При известной сыпучести, характериуправляющие входы которых соединены со- зующей скорость истечения пробы порошка ответственно с регистратором 10 заданного массой в 1, и времени заполнения т, массу веса и датчиком 15 заполнения дна мерной порошка, заполнившего мерную емкость 2, емкости, а выходы подключены соответст- можно найти из соотношениявенно к выходам счетчиков 11 и 17 импуль в 1П 1 псов, Выход счетчика 11 импульсов соединен тис индикатором 12 и одним из входов блока Ртсюда, зная объем Ч мерной емкости 13 деления, другой вход которого соединей 2, насыпную плотность порошка рассчитыс выходом счетчика 8 импульсов, а выход вают по формулеподключен к индикатору 14. Выход счетчика 50 в 1 ,17 импульсов соединен с одним из входомблока 18 делениЯ, дРУгой вход котоРого со- Так как масса пробы в 1 и объем Ч мерединен с выходом счетчика 8 импульсов, а ной емкости 2 величины постоянные, то с выхбд подключен к индикатору 19. выхода блока 13 деления на регистрируюУстройство работает следующим абра щий прибор 14 подается сигнал, пропорцизом.:онзльный насыпной плотности порошка.Исследуемый пОрошок из технологиче- На входы блока 18 деЛения поступают ской цепи поступает в воронку 1 с калибро- сигналы, пропорциональные времени насыаанным выходным отверстием и истекает в пания т, горки порошка и времени заполнемерную емкость 2, при этом затвор 5 зания тз, отношение которых при известных значениях объема Ч мерной емкости 2 и радиуса Б дна мерной емкости пропорционально тангенсу угла естественного откоса контролируемого порошка, Массу горки порошка с площадью основания, равной площади дна мерной емкости, можно найти подставляя в выражение (1) время насыпания 1 г горки порошка.гпг= -тггп 1(3)1 иПри известных значениях насыпной плотности д и массе горки вг можно найти объем горки Чг порошка из соотношения(5) В то же время, объем горки Чг порошкаможно найти из формулы1 2,25Чг =;у й Б 11 г, (6)где Б - радиус основания горки порошка,равный радиусу дна мерной емкости;йг - высота горки,Иэ выражений (5) и (6) находят соотношение для определения пгг 1 г -- . (7)ЗЧ, 1 гдф 1 зУгол естественного откоса определяютиз выражения9 гР=пгБ(8)Подставляя в выражениа(8) значение пгиэ(7), получают соотношение для определения тангенса угла естественного откосатя ф=ЗЧ, тг(9)уЯ 1 зТак как обьем мерной емкости 2 и ра-.диус Б дна мерной емкости величины постоянные, то с выхода блока 18 деления нарегистрирующий прибор 19 подается сигнал, пропорциональный тангенсу угла естественного откоса порошка,Для повторения цикла измерений эаслонка 5 закрывается, при этом ключ 7 замыкается, а счетчики 8, 11 и 17 импульсовустанавливаются в нулевое положение, .С целью осуществления одновременного с насыпной плотностью определения уг: ла естественного откоса необходимосовмещать условия проведения контрольных операций этих параметров, Для повышения достоверности контроля углаестественного откоса необходимо получить горку порошка достаточно большого объема Чг, поэтому следует увеличить радиус Б дна мерной емкости, Для снижения погрешности заполнения порошком заданного объема Ч мерной емкости следует уменьшать размер горловины мерной емкости. Для выполнения этих требований предлагается изготавливать мернуо емкость в форме усеченного конуса, причем угол при основании усеченного конуса должен превышатьмаксимальный угол естественного откоса гЪакс контролируемых сыпучих материалов,Это условие при заданном объеме Ч мерной емкости ограничивает максимальное значение радиуса Бмакс дна мерной емкости, которое можно определить из выраженияГ 3 Ч гзБмакс = .Гмин"Я Рмзксгде гмин - минимальный радиус горловинымерной емкости, который ограничен техническими условиями размещения датчикауровня заполнения и может быть определениз выраженияГмин= - (Ос+дц)3ГДЕ дс - ШИРИНа СТРУИ ИСтЕКаЮЩЕГО ИЗ ВОронки порошка,г 1 Ц - размер датчика уровня заполнения.Применение предлагаемого устройствапозволяет повысить оперативность контроля сыпучести, насыпной плотности и углаестественного откоса, поскольку полноевремя контроля всех трех параметров определяется временем заполнения порошкоммерной емкости.П р и м е р. Проводят определение сыпучссти, насыпной плотности и угла естественного откоса порошка самарийкобальтового магнита, (онтроль осуществ-.ляют при гй 1=.50 г, Ч=25 см, диаметре отверзстия воронки 2,5 мм, В=20 мм, Времянасыпания горки порошка тг=20 с, Бремяистечения пробы порошка массой гпту=.50 г,характеризующее сыпучесть порошка, ти==30 с. Время заполнения порошком мерноиемкости тз=75 с, Отсюда насыпная плотность порошка равна%1,Ь. зО = -- =- 5 г см,тиа тангенс угла естественного откоса равенЗЧ,тг19 У= - =08,Бз тзПолное время контроля всех трех параметров 75 с, При раздельном определенииугла естественного откоса общее время контроля 95 с, т, е, применение предлагаемогоустройства позволяет сократить время контроля на 20 Д,. Сущееентал Редакто ектор М. Шароши Дербак Тираж .Подписноенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 2590 ВНИИПИ Госуда Произаодственно-издательский комбинат "Патент", г Род, ул. Гагарина, 101 7формула изобретения 1. Устройство для контроля свойств сыпучих материалов, содержащее воронку с калиброванным выходным отверстием. мерную емкость с затвором, снабженным приводом, датчик уровня заполнения мерной емкости, соединенный с приводом затвора, выключатель, регистратор заданного веса, генератор счетных импульсов, первую ключевую схему, первый и второй счетчики импульсов, первйй блок деления и индикаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения оперативности контроля за счет одновременного определения угла естест, венного откоса порошковых материалов,оно снабжено датчиком заполнения дна мерной емкости, второй ключевой схемой, третьим счетчиком импульсов и вторым блоком деления, входы которого подключены к 5 выходам второго и третьего счетчиков импульсов, при атом вход третьего счетчика импульсов через вторую ключевую схему подключен к выходу генератора счетных импульсов, а управляющий вход ключевой схе мы соединен с датчиком заполнения днамерной емкости,2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что мерная емкость имеет форму 15 усеченного конуса.