Седиментометр

(я)1 СО 1 М 15/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ ЬЭ О О О Ж 0 Од Комитет Российской Федерации по патсптам и товарпым знакам(57) Использование; изобретение относитсяк технике определения дисперсного составапорошков путем осаждения части частицтвердой фазы в вязкой среде под действиемсилы тяжести, Сущность изобретения заключается в регистрации веса оседающих ввязкой среде частиц твердой фазы из организованного на зеркале седиментационнойжидкости стартового слоя, Регистрация веИзобретение относится к приборам определения гранулометрического состава дисперсных материалов,Известный прибор аналогичного назначения содержит седиментэционный цилиндр, расположенный в сосуде с седиментационной жидкостью, затвор в верхней части седиментационного цилиндра для впуска исследуемой пробы, весовую чашечку, подвешенную на тягах, на которых установлены поплавки, тарелкудля установки тарировочных грузов на дужке, соединяющей тяги, мехэнотрон, электрОнный блок и самописец (1).Наиболее близким является седиментометр (2), включающий два седиментационных цилиндра, в каждом из которых расположена приемная чашка, связанная с устройством измерения веса осадка, выполЯО 2000563 С са осадка осуществляется с помощью индукционно-трансформаторного датчика микро- перемещения, измерительная катушка которого располагается на внешней боковой поверхности осадительного цилиндра, а сердечником служит приемная седиментационная чашечка, выполненная иэ проводящего материала и скрепленная с дном цилиндра пружиной. Новым в предлагаемом устройстве является размещение индукционно-трансформаторного датчика микроперемещения частично внутри измеряемого потока (сердечник), а частично снаружи (трансформаторная катушка), причем в качестве подвижной части датчика (сердечника) используется приемная седимвнтационная чашечка, 3 ил,ненного в виде поплавков, закрепленных на подпружиненных элементах, установленных на дне седиментационных цилиндров и снабженных датчиками перемещения, Оба цилиндра размещены в общем сосуде, заполненном седиментационной жидкостью, и снабжены системами ввода пробы, причем в первом цилиндре устройство ввода пробы выполнено в виде крестовины. расположенной над поплавком, жестко связанным с приемной чашкой, а во втором - в виде диска, причем крестовина и диск выполнены с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения относительно своих вертикальных осей.Недостатками данного устройства являются:Размещение датчиков перемещения внутри измеряемого потока (т,е. в седимен 2000563тационной жидкости), что приводит к следуощим негативным явлениям:- воздействие жидких (в том числе, агрессивных) сред оказывает разрушающее коррозия) воздействия на материал датчика перемещения (лаковое покрытие провода). При этом иэ-за резкого ограничения седиментационных жидкостей (нельзя использовать спирты, ацетон, четыреххлористый углерод, щелочные и кислые добавки) суьцественно сужается список материалов, пригодных к анализу,Осуществление загрузки материала с помощью вращающихся загрузочных устройств что вызывает возникновение восходяшь", токов жидкости не только с горглзогггаьнои, но и с вертикальной циркуляцией, Это приводит к всплыванию поплавков, зак лепленных на подпружиненных элеменгах., вследствие которого в моглент загрузки поплавки начинают соверцгать колебательные движения в жидкости,Суш;,;ванный обьем седиментационной жг 1".;остгг при невозможности ее многократного д.г 1 тельного использования,.гелг. изобретения - повышение надежно"ти пр, работе с агрессивными жидкостя.ель достигается тегл, что датчик микропереиещ ни, включающий сердечник и гр. - фр,лзгорную катушку, располагается ас.гчно вн; ри(сердечник), а частично снар джг; (хат гшка) измеряемого потока, При з.ом сердечником датчика служит седиментационная чашечка сбора осадка, которая с этой це гью выполняется из проводящего материала, а катушка, состоящая из двух обмоток - детекторной, со встречно включенными секциями, и перекрывающей ее генерзтсрной, выносится в общем каркасе на боковую внешнюю поверхность осадительного цилиндра с возможностью поступательного перемещения, Для улучшения характеристик датчика обмотки катушки разносятся одна от другой на расстояние О, равное расстоянию от стенки внешнего цилиндра до боковой поверхности чашечки сбора осадка.Существенность отличительных признаков заключается в следующем:Чашечка сбора осадка помимо своей обычной функции выполняет роль подвижного элемента индукционно-трансформаторного датчика. смещение которого вызывает изменение электромагнитного поля, пронизывающего детекторную обмотку катушки, вследствие чего на ней меняется напряжение. Изменение напряжения на детекторной обмотке, пропорциональное смещению чашечки сбора осадка подДействием веса накапливаемого материала пробы, фиксируется регистрирующим прибором в виде кривой накопления осадка во времени,Для получения большей величины отклонения изменения сигнала на детекторной обмотке за счет смещения чашечки сбора осадка к среднему. уровню сигнала на ней диаметр б детекторной обмотки определяется иэ экспериментально полученного эмпирического соотношения 5 10 б = (б 1+ 02)/2 где 01 - диаметр часгечки сбора осадка; б 2 - диаметр генераторной обмотки. На фиг. 1 изображен седиментометр; нафиг. 2 - схема электронного блока; на фиг, 3 -графическая обработка кривой накопления20 осадка,Седиментометр состоит из цилиндрического сосуда 1, заполненного дисперсионной жидкостью, съемного цилиндра 2.подложки 3 для введения пробы, чашечкисбора осадка 4, снабженной поплавками 5 искрепленной с дном пружиной 6. На внешней боковой поверхности цилиндрическогососуда 1 расположен каркас трансформаторной катушки 7 с детекторной 8 и генера 30 торной 9 обмотками. Сигнал с обмотоккатушки 8 и 9 поступает соответственно надетектор 10 и генератор 11 тенэометрического усилителя 12, сигнал с которого регистрируется прибором 13.35 Седиментометр работает следующимобразом, Седиментационный цилиндрический сосуд 1 заполняется дисперсионнойжидкостью, подложка 3, представляющаясобой мелкопористый ф= 1.2 мкм) стеклян 40 ный фильтр, пропитывается смачивающейжидкостью, на которую тонким равномерным слоем напыляется предварительновзвешенная с точностью до 0,5 мг пробапорошка. При перемещении подложки 3 на 45 пыленной стороной на зеркало дисперсионной жидкости включается регистрирующийприбор 13. В этот момент чашечка сбораосадка 4, выполненная из проводящего материала (например, оксидированного илипассивированного алюминия), находитсявнутри дисперсионной жидкости в погруженном состоянии, причем плавучесть ееобеспечивается поплавками 5 - полыми,внутри цилиндрическими, вертикально рас 55 положенными, тонкостенными оргстеклянными запаянными с обоих концов трубками,а всплытие предотвращается пружиной 6,изготовленной из рения или кварцевогостекла. При этом дно чашечки находится науровне горизонтальной оси симметрии де 2000563текторной 8 и генераторной 9 обмоток трансформаторной катушки и результирующее напряжение на них равно О,Для предотвращения рассеивания частиц дисперсной фазы, т.е. полного попадания их на чашечку сбора осадка 4 служит съемный стеклянный цилиндр 2, диаметр которого меньше диаметра чашечки сбора осадка 4 на 2 - 4 мм. При попадании частиц дисперсной фаза на чашечку сбора осадка 4 10 происходит ее вертикальное смещение вниз (притапливание), при этом пружина 6 сжимается, дно чашечки сбора осадка 4 опускается ниже оси симметрии обмоток 8 и 9 трансформаторной катушки, что вызывает 15 разбаланс напряжения во встречно включенных секциях детекторной обмотки 8 и генераторной 9, Напряжение разбаланса пропорционально линейному смещению чашечки сбора осадка 4 относительно центра 20 катушки 7, а, следовательно, весу накапливаемой дисперсной фазы, Сигнал с трансформаторной катушки 7 попадает на детектор 10 и генератор 11 тенэометрического усилителя 12 и далее, подается на 25 регистрирующий прибор 13, который вычерчивает кривую накопления осадка во времени, По окончании процесса осаждения каркас трансформаторной катушки 7 смещается вниз до установления баланса напряжения в обмотках 8 и 9 катушки, после чего прибор вновь готов к измерению беэ замены седиментационной жидкости,Формула изобретения Седиментомвтр, включающий два коаксиальных цилиндра, чашечку сбора осадка, снабженную поплавками, скрепленную с дном пружиной и являющуюся сердечником трансформаторного датчика перемещений для регистрации веса осадка, систему ввода пробь/, размещенной над цилиндрами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности при работе с агрессивными жидкостями, детекторная и генераторная обмотки датчика перемещений размещены на внешней боковой поверхности седиментационного цилиндра, причем ширина зазора между ними равна ширине зазора между краем чашечки и стенкой внешнего цилиндра, а чашечка сбора осадка, выполненная иэ пассивированного алюминия, является одновременно сердечником трансформаторной катушки,2000563 Составитель Е,КарманТехред М.Моргентал Корректор С Редактор А,Кучеряков Тираж По НПО" Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб Заказ 307 исное оиэводственно-иэдательский комбинат "Патент",г Ужгород. ул Гагарина, 101