Способ определения среднего размера частиц твердой фазы пульпы и устройство для его осуществления

(19) (11) 1) 4 С 01 И 15/ ЕНИЯ дователь кий инении ным гии мар В. Старыгин идетельство1 Н,1941.етельство С1 И, 1972.(56) АвторскоеУ 168462, кл.АвторскоеВ 613393, кл. св НЕГО РАЗЪПЫ И ыпучихожетическоготиц неизобремерения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исслский и проектно-конструкторститут по осушению месторождлезных ископаемых, специалным работам, рудничной геолшейдерскому делу(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕД НЕРА ЧАСТИЦ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ПУЛ устРОЙстВО для еГО Осуществления (57) Изобретение относится к иссл дованиям физических свойств с и пластических материалов и м быть использовано для автомат контроля среднего размера час посредственно в потоке. Цель тения - повьппение точности из путем учета влияния всех частиц и следуемого материала, а также уп щение измерения. По предлагаемому способу подают пульпу, измеряют з зор между щупом и матрицей, преоб зуют перемещение в электрический сигнал, которьп регистрируют. Перед измерением формируют постоянной толщины слой твердой фазы, уплотняют этотслой при постоянной нагрузке, величина которой больше нагрузки, определяемой порогом чуствнтельности измерений, и меньше нагрузки, прив и щей к вытеснению всего материала кэзазора между щупом и матрицей, изме:.ряют величину уплотнения и по нейопределяют средний размер частиц.Например, для размера частиц0,074 мм нагрузка должна быть не более 30 г/см 2, а для частиц 0,20 -1,5 мм - не более 280 г/см 2 . Устройство для реализации предложенногоспособа включает щуп, матрицу, индукционный датчик перемещения щупа,регистрирующий прибор. Оно снабженопробоформирователем, выполненнымс возможностью поворота вокруг верти"кальной оси, и калибратором толщиныслоя, выполненным в виде пластины,установленной в зоне перемещения матрицы, причем пробоформирователь совмещен с матрицей, рабочая поверхностькоторой выполнена в виде системы выступов, а щуп выполнен в виде лыки,кинематически связанной через рычаж-.ный механизм с датчиком перемещения,1 з,п. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к области исследования Физических свойств сыпучих и пластических материалов и может быть использовано для автоматического конт 5 роля среднего размера частиц, входящих в их состав на обогатительных фабриках горно-добывающей отрасли, на предприятиях химической промышленности.10Целью изобретения является повышение точности измерения путем учета влияния всех частиц н его упрощение.На фиг. 1 показана общая схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 - принципиальная кинематическая схема его измерительной части; на Фиг. 3 - корреляционная зависимость толщины уплотненного слоя твердой Фазы пульпы (показания прибора КСД) при постоянных влажности и нагрузке от среднего размера частиц, входящих в ее состав; на фиг. 4 - корреляционная зависимость толщины уплотненного слоя от нагрузки при 25 постоянной влажности для материалов с различным средним размером частиц.устройство для реализации предлагаемого способа включает щуп 1 (фиг. 1), индукционный датчик 2 его 30 перемещения, регистрирующий прибор 3 и выполненный с возможностью поворота вокруг вертикальной оси 4 пробоформирователь 5, совмещенный с матрицей, калибратор 6 толщины слоя пробы и гидросмыв 7. Щуп 1 выполнен в виде лыжи, кинематически связанной через рычажной механизм 8 с индукционным датчиком 2 перемещения щупа, Рабочая поверхность матрицы выполнена в виде системы одинаковой высоты выступов 9 цилиндрической, призматической или усеченно-пирамидальной (конической) Формы (фиг.2), расположенных в шахматном порядке щ 5 (относительно радиального к оси 4 направления) на наклонной плоскости 5 а. Калибратор 6 представляет собой пластину, рабочий торец ба которой параллелен поверхности пробоформирователя 5 (в случае нахождения его под калибратором). Гидросмыв 7 выполнен в виде перфорированной трубы.Способ определения среднего размера частиц твердой фазы пульпы заключается в следующем.Пульпа, поступающая из трубопровода 10 (Фиг. 1) омывает пробоформирователь (матрицу 5), на котором осаждается слой 11 твердой фазы произвольной Формы и толщины. В процессе перемещения пробоформирователя (матрицы) 5 при помощи калибратора 6 осуществляют формирование слоя 11 а постоянной толщины Х, который под воздействием щупа 1 уплотняется (слой 11 а) на определенную величину д Х (в зависимости от крупности частиц, входящих в состав твердой фазы) и по величине уплотнения аХ слоя 11 б, преобразованной датчиком 2 во взаимную индуктивность М и снятую как отсчет по регистрирующему прибору 3, определяют средний размер (диаметр) частиц твердой фазы. После измерения Л Х пробоформирователь (матрица) 5 очищается гидросмывом 7, и цикл повторяется. Все перечисленные операции выполняются за оборот пробоформирователя. Время оборота определяется плотностью пульпы, оно должно быть достаточным для накопления слоя твердой фазы необходимой толщины (Х ), 2 мм) и обычно колеблется в интервале 2-4 мин. Контроль за работой механической части устройства, индукционного датчика и вторичного прибора (степень износа пробоформирователя, стабильность работы датчика и вторичного прибора) осуществляется, когда на пробоформирователе нет материала твердой Фазы, т.е. когда зазор между щупом и матрицей равен нулю (Х; = О), что соответствует строго определенному элект-, рическому сигналу и показанию регистрирующего прибора 3.Известно, что величина уплотнения ЗХ в общем случае является функцией многих переменных, а именно плотности частиц исследуемой среды, влажности, размера частиц, уплотняющей нагрузки. В какой-то мере влияют температура окружающей среды, атмосферное давление, а также другие Факторы, но они незначительны и при решении практических задач ими можно пренебречь.1При постоянстве плотности частиц, влажности и уплотняющей нагрузки величина ЬХ зависит от крупности частиц и определенным образом связана с их средним размером. Чем меньше крупность частиц исследуемого материала, тем сильнее он уплотняется, т.е. тем меньше величина Х; и больше4 Х (фиг. 2 и 3) . При увеличе 1409893нии крупности частиц величина уплотнения уменьшается, т.е. увеличивается Х, и уменьшается й Х. За счет рычажного механизма 8 малые перемещения ь Х щупа 1 увеличиваются в несколько раз (в зависимости от соотношения плеч рычажной системы) довеличины Х;, что позволяет получить высокую чувствительность при измерении весьма малых величин,(зазоры и люфты при измерении автоматически исключаются). Количественная корреляционная зависимость между величиной уплотнения й Х слоя Х твердой фазы и средним размером о частиц, входящих в ее состав при различных нагрузках, приведена на фиг. 3. Эта зависимость имеет практически линейный характер в диапазоне размеров частиц от 0 (с точностью до чувствительности) до 0,20 мм и при нагруэ - ках Р = 10-30 г/см (кривые 12, 13,14). При увеличении размера частиц (более 0,20 мм) получают аналогичную зависимость, но при больших нагрузках. Кривые 15, 16 и 17 получены при нагрузках Р = 50, 100 и 150 г/см соответственно, Из графиков 12, 13 и 14 видно, что при уменьшении нагрузки на исследуемый материал диапазон измеряемых частиц смещается в сторону меньших размеров. Так, при нагрузке Р 10 г/см 2 возможнь измерения частиц размером й, = О, 10 мм. С увеличением нагрузки диапазон размеров измеряемых частиц увеличивается, но при этом происходит значительное выдавливание (вытеснение) материала из зазора между щупом и матрицей (выступами) и при определенных (предельньпс) нагрузках он вытесняется полностью, что исключает возможностьпроведения измерений. Диапазоны предельных нагрузок для различных размеров исследуемых частиц определены экспериментально и приведен на. фиг.4. Например, из полученных зависимостей видно, что для крупностей частиц1,5 мм предельная нагрузка составляет 280 г/см (диапазон лР = 280 - 30 =250. г/см), а при крупности 0,074 мм - не более 30 г/см (диапазон дР, = 30 - 0 = 30 г/см 2),Формула изобретения 1.Способ определения среднего размера частиц твердой фазы пульпы, 10 включающии подачу пульпь 1, измерениезазора между щупом и матрицей с послед ющим преобразованием перемещения в электрический;игнал и его регистрацию, о т л жч а ю щ и й с я ,15 тем, что, с целью повьппения точностиизмерения путем учета влияния всехчастиц исследуемого материала, а также упрощения измерения, перед измерением формируют слой твердой фазы 20 пульпы постояннОЙ толщины уплотняют этот слой при постоянной нагрузке,величина которой больше нагрузки,определяемой порогом чувствительностиизмерений и меньше нагрузки, приво- .25 дящей к вытеснению всего материала нззазора между щупом и матрицей, измеряют величину уплотнения и по нейопределяют средний размер частиц,2. Устройство для определениясреднего размера частиц твердой фазы пульпы, содержащее щуп, матрицу,индукционный датчик перемещения щупа, соединенный с регистрирующим прибором, О т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повьппения точности измерения путем учета влияния всех частиц исследуемого материала и егоупрощения, оно снабжено пробоформирователем, выполненным с возможностьюповорота вокруг вертикальной оси,и калибратором толщины слоя твердойфазы, выполненного в виде пластины,установленной в зоне перемещения.матрицы, причем пробоформировательсовмещен с матрицей, рабочая поверхность которой выполнена в виде системы выступов, а щуп выполнен в зь",де лыжи, кинематически связанной через рычажный механизм с индукционнымдатчиком перемещения щупа.1409893 1 б Составитель Е. КармановаТехред А.Кравчук Корректор З.Лояак Редактор М. Келемеш Заказ 3471/38 Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предприяти жгород ь х,мк ИНГИ М Тираж 847 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 035, Москва, Ж, Раушская наб, ПодписноеСР4/5