Устройство для измерения концентрации суспензий

АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерацш по патентам и товарным знакам(71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промывпенности(72) Тихонов ЮА; Кулемин БМТерентьев ОА(73) Тихонов Юрий Александрович; Кулемин БорисМихайлович; Терентьев Отто Алексеевич(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СУСПЕНЗИЙ(57) Использование: для измерения концентраций волокнистых суспензий. Цель: повышение точности измерения концентрации суспензий. Сущность: устройство снабжено одним или несколькими дополнительными элементами, которые размещены так что образуют с чувствительным элементом зазор со стороны измерительной оси и соединены с пластинчатыми элементами посредством сегментов, 1 з.п. ф-пы,4 ил.Изобретение относится к устройствам для измерения концентрации суспензий и может быть применено в целлюлозно-бумажной промышленности в качестве датчиков измерения концентрации бумажной массы волокнистой суспензии).Известно устройство .для измерения концентрации бумажнОй массы, садер)кащее корпус, внутри которого на измерительной оси, расположенноЙ внутри полого вала, установлен чувстеый эеме, преобразОватель момента, соединенный с измерительной осью, пропеллер, установленный на полом валу 1,Недостатком данного устройства является. малая точность измерения, обусловленная тем, что бумажная суспензия поступает на поверхность чувствительного элемента в недиспергированном состоянии в виде мелких комочков.Наиболее близким по технической сущностик изобретению является устройство для измерения концентрации суспензий, содержащее корпус, внутри которого на измерительной оси, расположенной внутри ведущего вала соосно с ним, расположен чувствительный элемент, пропеллер, установленный на ведущем валу, и йолыЙ вал, установленный соосно с измерительной осыа, на конце которого размещены один или несколько плавтинчатых элементов, образующих с чувствительным элементом зазор са стороны вала, который сообщен поср 8 дством полого вала с нагнетательнОЙ установкой, преобразователь момента, соединенный с измерительной осью 2,Недостаток этого устройства состоит в малой тОчнОсти измер 8 ния.Цель изобретения - повышение точности измерения концентрации суспензии.Это достигается тем, что предлагаемое устройстьа снабжено одним или несколькими дополнительными пластинчатыми элеМ 8 нтами, кОторы 8 размещены так, чта Образуют с чувствительным элементам зазор со стороны измерительной оси и соединсны с пластинчатыми элементами посредствам сегментов,Кроме того, один или несколько пластинчатых элементов могут быть выполнены с прорезями в их центральной части.Благодаря такому решению на обе стороны чувствительного элемента поступает диспергированный поток суспензии в ламинарном режиме течения, при этом отсутствует вибрация измерительной оси, что Обуславливает высокую точность измереНа фиг, 1 изображено устройство для измерение концентрации суспенэий; на 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - чувствительный элемент с размещенным по обеим сторонам его пластинчатым и дополнительным пластинчатым элементами; на фиг,4 - пластинчатый элемент, видсбоку,Устройство содержит корпус 1, внутри которого на измерительной оси 2, соединенной с преобразователем 3 момента, установлен чувствительный элемент 4, вал 5, установленный соосно с измерительной осью 2, на конце которого размещены один или несколько пластинчатых элементов 6, которые образуют с чувствительным элементом 4 зазор 7 со стороны вала 5, один или несколько дополнительных пластинчатых элементов 8, которые образуют с чувствительным элементом 4 зазор 9 со стороны измерительной оси 2 и соединены с пластинчатыми элементами 6 посредством сегментов 10.Кроме того, пластинчатые элементы 6 могут быть выполнены с прорезями 11 в центральной части,Устройство работает следующим образом,Суспензия, протекая по трубе, захватывается пластинчатыми 6 и дополнительными пластинчатыми 8 элементами внутрь корпуса 1 и поступает в зазоры 7 и 9. В зазорах вследствие вращения пластинчатых и дополнительных пластинчатых элементов создается вихревое движение с одновременным радиальным движением суспензии от оси вращения к периферии под действием центробежных сил. На поверхности чувствительного элемента 4 с обеих его сторон образуются вращающиеся пограничные слои, касательные напряжения в которых создают моменты М на измерительной оси 2, зависящей от концентрации С суспензии и от скорости вращения в вала 5. Значение скорости вращения вала выбирают таким образом, чтобы градиент окружной скорости у(а) в пограничном слое находился в линейной области зависимости касательных напряжений Г от градиента у. В этой области градиентов суспензия полностью диспергирована, т.е. волокна не образуют связанной структуры, поэтому касательные напряжения пропорциональны малому изменению концентоации,Пластинчатые элементы 6, 8 слабо возмущают поток суспензии и образуют в зазорах 7 и 9 ламинарное течение, при котором касательные напряжения наиболее чувствительны к изменению концентрации. Сегменты 10, которые занимают малую площадь, не нарушают ламинарного режима течения при выходе суспензии из зазоров. Для уси2002241 ления эффекта ламиниризации потоков в зазорах 7, 9 пластинчатые элементы 6 выполнены с прорезями 11 в центральной части. При этом суспензия втекает в зазоры 7, 9 в осевой области, где окружная скорость вх г наиболее мала, что обусловливает. минимальное возмущение потоков в зазорах 7 и 9.Благодаря тому, что касательные напряжения на обеих сторонах чувствительного элемента 4 пропорциональны малому изменению концентрации и режим течения ламинарный; т.е, соответствует наиболее высокому коэффициенту пропорциональности между приращением концентрации и касательными напряжениями, момент М на измерительной оси 2, регистрируемый преобразователем момента 3 и определяющийся как2.М=2 М 1=22 л,( Г г/ м С, г/а Г,о Формула изобретения1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СУСПЕНЗИЙ, содержащее корпус, внутри, которого на измерительной оси, соединенной с преобразователем момента, установлен чувствительный элемент и вал, установленный соосно измерительной оси, на конце которого размещен по крайней мере один пластинчатый элемент, который образует с чувствительным элементом зазор со стороны вала, отличающееся тем, что, с целью где Г - радиальная координата;Й - радиус чувствительного элемента;М 1 - момент на одной стороне чувствительного элемента,5 линейно зависит от малого изменения концентрации с высоким козфчциентом пропорциональности между приращениемконцентрации ЛС и приращением моментаЬМ, что определяет высокую точность изме 10 рения,При этом измерительная ось не соприкасается с вращающимися элементами, чтоисключает ее вибрацию и не снижает точность-измерения момента.15 (56) 1. Фесенко Е.П. и Ладыженский М.М.Специальные средства измерений бумагоделательных машин, М.: Лесная промышленность, 1984, с. 21-28,2. Авторское свидетельство СССР20 М 1695173, кл, 6 01 й 15/02, 1990,повышения точности измерения концентрации, устройство снабжено по крайней мере одним дополнительным пластинча 25 тым элементом, который размещен на измерительной оси так, что образует с чувствительным элементом зазор со стороны измерительной оси и соединен с пластинчатым элементом посредством 0 сегментов.2. Устройство по п,1, отличающеесятем, что по крайней мере один пластинчатый элемент выполнен с прорезями в их 35центральной части.