Устройство для контроля крупности сыпучих материалов

(56 % 6 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ С) 1. Авторское свидетельство СССР21991, л. 61 01 Й . 15/02, 1977."2. Авторское свидетельство СССР512407, л, Ь 01 М 15/02, 1976,3. Авторское свидетельство СССР30858, кп. (л 01 Ц 15/00, 1980, (54) (57) УСТРОЙСТВО,ПЛЯ КОНТРОЛЯ КРУПНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИ - АЛОВ, содержашее приспособление для, -Р 80101210 формирования струи исследуемого материала, расположенное над измерительным приемником частиц, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности определения и обеспечения непре-рывности контроля, устройство снабжено оптимизатором со вторичным прибором и исполни тельным механизмом, измерительный приемник частиц выполнен в виде подвижного датчика ударной нагрузки, выход . которого соединен с входом оптимизатора, при этом выход оптимизатора соединен с входом исполнительного механизма, а исполнительный механизм кинематически связан с датчиком ударной нагрузки,.еИзобретение относится к устройствамдля контроля крупности сыпучих материалов и может найти применение в хими- ческой, металлургической промышленности, промышленности строительных материалов н других отраслях, где требуетсяопределять крупность диртерсность илигранулометрический состав сыпучиХ материалов,10Известно устройство для контроля крупности сыпучих материалов, содержащеедве плоские пластины, установленные подразными углами к падающему потоку материала. Пластины закреплены упругимисвязями на опоре и присоединены свобод-,5ными концами к датчикам - измерителямвращающих моментов, от которых сигналы поступают на электрический преобразоватепь, О степени измельчения материала судят по разности моментов сил,:,приложенных к ппастинам1,Однако данное утройство требует спе.циального дозируюшего устройства, которое формировало бы два потока материала с постоянным соотношением расходовчто на практике приводит к снижению точности измерения,Кроме того, необходимость, практически, двух дозирующих устройств, наличиедвух пластин,. двух датчиков ударной на- ЗОгрузии, а также необходимость додгаточно точного монтажа (углы наклона пластин, место воздействия потоков с пластинами, сечение потоков) значительно ус" ложняют конструкцию устройства и егоэксплуатацию и приводят к возникновениюдополнительной погрешности измерения.Известно также устройство для контроля крупности дробленой руды, содержащее дозатор - чувствительный элемент Озаслонку, установленную под углом к па-дающему вертйкально потоку анализируемого материала и имеющую измерительэтого угла, Устройство снабжено измеря-тельной головкой, содержащей систему ли нейного развертывающего преобразования,выход которой подключен к блоку иэмерения длительности сигнала, выход которого подключен к входу решающего устройства, при этом другой вход решающегоустройства подключен к выходу измерителя угла заслонки 2,Этому устройству присущи следующие недостатки: траектория потока зави; ,55сит от качества доэирования, расхода материала и положения наклонной поворотной заслонки, что приводит к появлениюдополнительной погрешности измерения; при этом точность измерения резко снижается при уменьшении крупности частиц, так как высота отскока становитсяслучайной величиной, а поток материаламожет сгекать с наклонной заслонки практцчески не расширяясь.Наиболее близким по технической .сущности к предлагаемому является устройство для контроли крупности частицбумажной массы, содержащее приспособление для формирования струи исследуе- .мого материала, расположенное надизмерительным приемником крупности частиц. Принцип действия прибора основанна изменении скорости истечения жидкости в зависимости от ее вязкостивследствие изменения коэффициента трения о стенки трубки. О количестве жидкости судят по соотношению степени заполнения ячеек измерительного приемника 1 З.Однако известное устройство непригодно для непрерывного контроля; приэтом устройство о механической индикацией (визуальный отсчет) делает его полностью непригодным для систем автоматического управления. Кроме того, известное устройство характеризуется низкой точностью определения,Целью изобретения является повышение точности и осуществление непрерывного контроля,Поставленная цель достигается тем,что устройство для контроля крупностисыпучих материалов, содержащее приспособление для формирования струи исследуемого материала, расположенное надизмерительным приемником частиц, снабжено оптимизаторомсо вторичным прибором и исполнительным механизмом измерительный приемник частиц выполнен в виде подвижного датчика ударной нагрузки,выход которого соединен с входом оптимизатора, при этом выход оптимизаторасоединен с входом исполнительного механизма, а исполнительный механизм кийематически. связан с датчиком ударной нагрузки, .ЪДополнительное введение подвижногодатчика ударной нагрузки, оптимизатораи исполнительного механизма позволилореализовать, автоматическую систему поиска положения траектории потока сыпучего материала в пространстве.Наличие вторичного прибора, подключенного к выходу оптимизатора, управляющего перемещением исполнительного механизма, связанного с датчиком ударной. Выходные и входные сигналы всех перечисленных устройств имеют унифицированный пневматический сигнал, поэволяВкопий использовать их .без .дополнительныхпреобразователей и согласующих устройств,ФМатериальные частицы (М) потока соскальзывают с наклонной пластины 1 (оугол наклона к горизонтали,- длинапластины)На фиг. 3 представлена схема положения потокочувствительного элемента. 6датчика 2 ударной нагрузки в потоке сыпучего материала. При этом середина потокочувствительного элемента 6 находится на линии наибольшей концентрации час- фИтиц сыпучего материала, что соответствует измеряемой горизонтальной координа-.те х,При этом индексами д, цс и д ( вмм) обозначены соответственно начало "-0потока, часть потока с наибольшей концентрацией частиц и конец потока по ширине.На фиг. 4 представлен график экстремальной зависимости усилия Й 1 измеряемо-фго датчиком 2 .ударной нагрузки, от положения потокочувствительного элемента 6в потоке материала, Кривая на фиг. 4 может быть как симметричной, так несим -метричной, Эта зависимость используется при работе оптимизатора 3, которыйподдерживает положение середины потокочувствительного элемента 6 в точке дст.е. на линии наибольшей концентрациичастиц. Эта линия принимается эа определяемую траекторию потока сыпучегоматериала,Устройство работает следуюшим образом.40Сыпучий материал подают на неподвижную наклонную пластину 1 таким образом,чтобы поток на ее плоскости имел постоянную начальную скорость. В частном слу-чае, при перпендикулярной подаче материала начальная скорость равна нулюДалее в зависимости от качественного состава (крупности) сыпучего материала и, следовательно, вполне определенного коэффициента .трения траектория по 50тока сыпучего материала также вполнеопределенная, Затем поток ударяется опотокочувствительный элемент 6 датчика2 ударной нагрузки, а последний вырабатывает сигнал, пропорциональный созда 53ваемому потоком усилию, Этот сигналпоступает на оптимизатор 3, который вы-.раба п 11 вает выходной сигнал, управляюшийисполнительным механизмом 5,Исполнительный механизм 5 перемешает датчик 2 ударной нагрузки до тех пор, пока усилие, создаваемое потоком сыпучего материала не достигнет максимального значения. Это положение соответствует горизонтальной координате х потока (точке с наибольшей концентрациейчастиц), которая является мерой коэффициента трения.Вторичный прибор 4 измеряет выходной управляюший сигнал, поступающий наисполнительный механизм 5, что фактически соответствует измеряемой горизонтальной координате )( по величине которой и судят о коэффициенте трения и качественных характеристиках сыпучего материала,Таким образом, при изменении коэффициента трения .х меняется и траекторияпотока сыпучего материала, соскальзывающего с неподвижной наклонной пластины1, В предлагаемом устройстве параметрыоу постоянны, Изменяется только )(1Следовательно, измеряя горизонтальнуюкоординату .Х потока, мы имеем сигнал,пропорциональный коэффициенту трения ,Поскольку для каждого конкретного сыпучего материала есть своя однозначнаячфункциональная зависимость крупности фот коэффициента трения 1, т.е :Ц)тоградуировку шкалы прибора целесообразнопроизводить в безразмерных единицах коэффициента трения, которЪй может в обшемслучае находиться в пределах 0"Я 11,Но,так как. у реального сыпучего материала изменение не так широко, целе-,сообразно растянуть шкалу т.е. выбратьпределы, например, 0,4 Я 0,6,Градуировку в реальных единицах крупности использовать для шкалы неудобнб,так как все частицы могут быть разбиты на нескоцько фракций с их долей впроцентах, что имеет громоздкую запись.Поэтому прибор дополнительно следуетснабдить таблицей перевода, удобногодля восприятия коэффициента трения вединицы крупности материала.Таким образом, основными техникоэкономическими преимуществами являются: повышение точности и осушествление непрерывного автоматического контроля. Это достигается тем, что при перпендикулярной подаче материала на неподвижную наклонную пластину траектория потока определяется однозначно и зависит только от коэффициента трения. При этом плоская пластина позволяет сформировать поток в пространстве равной толшины иСоставитель О. Алексеева дура Техред Т,Маточка . Корректор И, ШуллРедактор М,О/53 Тираж 871 Подписи ВНИИПИ Государственного комитента СССР по делаМ изобретенийи открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4иап ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектна, 4 7 1012ширины в каждом сечении в отличие оттрубки. При этом введение оптимизатора позво- ляет производить измерерия при любом й расходе и исключйть неоднозначность от разброса потока по толщине и ширине, что у прототипа неизбежно. Точность предлагаемого устройства выше, чем у прототипа в среднем в 3-4 раза за счет ис ключения изменения траекторйи потокапри ибмеиякщемся расходе (режиме истечения)103 8Кроме того, повьпиается надежность эе счет исключения влияния емкости, трубки, клапана на равномерность истечения и, как следствие, повышается точность.Причем допопннтельное введение оптимизатора, вторичного прибора, испопнитепьного механизма и подвижного датчика ударной нагрузки позволяет .осушествпять непрерывный поиск положении потока вфпространстве (его траектории) с индикацией на вторичном приборе пшожения ис попнитеььного механизма, явпякщегося мерой горизонтальной координаты потока.