Устройство для определения гранулометрического состава дисперсных систем

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 2706,79 (21) 2787895/18-25 с присоединением заявки Ио -1)М. Кл.з 018 15/О осударственный комите СССР яо делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГ СОСТАВЛ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ5 20 етр не ностискорости продолжи адительИзобретение относится к области измерительной техники, а более конкретно - к приборам для определения гранулометрического состава дисперсных систем и может быть использовано в химической, мет-ллургической, строительной и других отраслях народного хозяйства.Известен гидростатический гранулометр для измерения гранулометрического состава дисперсных систем в жидкой среде, содержащий емкость в виде вертикального цилиндра и измерительную трубку, соединенную нижним основанием с вертикальным цилиндром 11. Верхняя часть этой трубки выполнена иэ прозрачного стекла, и имеет шкалу для визуального отсчета уровня жидкой среды, характеризующего скорость осаждения твердых частиц дисперсной систем.Однако известный грануломобеспечивает достаточной точизмерения из-эа непостояннойосаждения твердых частиц нательном начальном участке осного цилиндра,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для опре-е:;ения гранулометрического состава дисперсных сис,тем, содержащее: осадительный вертикальный цилиндр, две измерительные трубки, соединенные нижними основаниями с вертикальным цилиндром, два уровнемера для измерения уровня жидкости в измерительных трубках и устройство регистрации 2.В устройстве измеряется перепад гидростатического давления в измерительных трубках, что повышает точность измерения. Но в устройстве не учитывается неустойчивость скорости осаждения твердых частиц на продолжительном начальном участке осади- тельного цилиндра, что приводит к значительной ошибке измерения, особенно, при высокой концентрации твердой фазы в дисперсных системах.Целью изобретения является повышение точности измерения гранулометри" ческого состава, дисперсных систем,Поставленная цель достигается тем, что устройство регистрации выполнено в виде схемы, состоящей иэ триггеров Шмитта, блоков "Запрет" и блока преобразования временных интервалов в значения гранулометрического состава, причем, к выходу каждого уровнемера параллельно подклю 879406чено не менее двух триггеров Шмитта,при этом выходы триггеров Шмиттатподключентых к первому уровнемеру,соединены с первыми входами блоков "Запрет", а выходы триггеров Шмитта, годключенных ко второму уровнемеру, - со нторьсми входами блоков "Запрет", выходы которых соедкнены со входами блока преобразования временных интер - Валов в значения граулометрического состава и регистрации этих значений,а фиг,1 Гредстанлена схема предла- Ц гаемого устройства для оределения гранулометрического состава дисперсных систем; :а фиг,2 и 3 - Временные диаграммы работы устройства.устройсто тдля определения гра нуломстрического состаьа дисперсных систем состоит кз осадительного ВРРтРкаьнОго ЦилинДРат и 53 меэи - тельых :рубок 2, 3, соединенных нижними ОснОВапкями с Осс 1 цктРльньм ци - о линдром 1; уроннемерон 4, 5 для изме- РЕНИН гРОВНЯ (ИДКОСТИ В ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ трубках 2, 3; ряда тркггерон Шмитта б , входы которых параллельно подклс 1чены к выходу уровнемера 4; ряда".(5 тркггерон Шмитта 7;, входы которых ПаРа 3 дсЛЬНО 510 дгКЮЧЕНт К ГЫХОДУ УРСН - смера 5; ряда схем "ЗаГрст" 8, перые входы которых соедкены с ны - ХОДамиг 1=:т, ТЛ 111 Е ОО В ти Тт ат б а 13 т 0 131 т с 13 х о Д: т; с О е Д 1и Р , ы с В ы х О Д а м гк Р Я -30 да триггер(1 1 мит:а 7,; прсем Выхот СХСМс таЭСТ" 8 Погтт(тЦтт(тНЫ Па - ра 31 лель О г( нхосам блОкс 1 п)Ообраз о ттсИя СРСМгэкт 3.( КНтСРНаЛОВ Н З На ЕНИЯ Ган;г НОМС; т 1 Я Сг КО ООСТНН а И р(ГИС Г -3 рац 1 и ЭТИХ .З т Н 9 г 1 ДС 1 ИЗМсзия - етс 5 От - дОВ зависимости от .31,:таННОГО ОЛЕСтва О РЕДЕЛЯЕМЫХ фРак ,и, лис 11 а:30 а 1 а 31 ттУсс час ИЦ ВО фРпкЦи. 411"риггс ры Шгт Га б г7с одина- КОНЫМИ-М;т;г:фРОВЫМИ ОбОЗаЧЕгИЯМИ :а(3 траипаются а раный уровень на р 5 ж(3 НК 51 1 СрСК:1 ЮЧСсия С 0 На 1 т при стом уровень 1 апряжения переклю- тЕГ 5 г 3 с К сгцок Па т; бт7; 1 ОИГ - ЕРОВ гс Одт 1 нсКОВЫЫИ- МИ ЦкфЭОВЫМИ Обозате,тнти ОтлчастсЯ на заданный Герепад нпржения, ьслчина которо го зависит от определяемого коли 50 честна фракций и диапазона радиуса ЧаотИЦ В: ТОРтаСЦИИ. ДЛЯ ПЕРГОй пары триггеров б 7, ;гстанавливаттся максимальныи уровень наряжения, при котором триггеры б 7, перезодятс из положения "0" н "1"; для 55 второй пары триггеров б,г 7 с устанав.тИвастСЯ УРОВЕНЬ НаПРЯжЕНИЯ ПЕРЕКЛЮ- чения мены.ег чем для первой пары триггеров для третьей пары трит герон б , 7- устанавливается уровень наря- ,О жЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ МЕНЬЕт ЧЕМ ДЛЯ Второй и тп, триггеры 63 и 7 настраиваются на уровень напряжсния пе-. реключения, при котором возможно пет гт тт т гт Оеключение кз положения 0 н 1 С рО СТВО ра ОГ Еад,г 111 образом.Осадительный цилиндр 1 (фкг.1 заполняется жидкой средой до верхней кромки. Триггеры 6, 7 и схемы "Запрет 8, -находятся в положеник 0 ", Б осндительный цклиндр , заголненный жидкой средой, подается нормированная по объему проба, замеряется максимальный уровень жидкой среды в 1 зме-,тительных трубтсах 2, 3 уроннемерами 4, 5 и максимальным напряжением с уровнемеров 4, 5, характеризуяим Весовое колкчество твердых час - тис.; В дксперсной системе триггеры 6, 7; в момент в . фиг.2 и фиг.3 уста- Нс 3 ЕЛ;,таЮТСя Н ИСХОдНСЕ ГОЛОЖЕНЕ 1.:К Г 1 РОХОЖ,РНИИ МсКСИМаЛЬ 0 КРУП НОй гракцКИ ЧЕЕЗ ЛИНИЮ :1-3. Н днаПаЗ 01 С 1 ОС,"Етст - ф- тУтсгВЕНЬ6жидкссти н трубкеи выход: ое гагря - гзЬКС У 30 ВВСОтЭС 4 1 ОНГКаЕТС 5. .ТИМ на:ряжеисм н момет с" триггер б к. положеия "1" Гсрсключается в3 са 1 1 С Т 8, П С р Е Н Од И Т С я В Ы Х 0 д т 1 ЫМ напр;:ение 1 тригера б, кз 1 Сложения "О" В положеис "1", и с выхода схеМ 1 ",. ДГ 1 РСТ" 8( Нсз б:О( 9 3 МОМГи- ;Одг.СУ Ся Нас 1 ряжЕ иге .чсрсс лпню 3 - З В дкап:тзсне ьрсменит- уоонень жи-;кост и я тзубке 3т 1 ХОд 1 тос ". ЗП)сгЖР Игэ )ро 1 НЕМ:Эа . 11;жЕ 10 тжаС.ТСЯ г , Н 113 ЯжЕ 1 с.РМ С .1 онсеРс 5 3 Огонт: . ТРкггеР г г 1 С 1 г 130 ИТС" ттэ 1 ОСжеИ 5 1 В 1 оло(сГке "О" . Такси Образо, с схес 3 ы "8 с 31 Рот" 8 на б;1 ок 9 Г 1 сст,гпает Иг "сУ:Ьс гс 1 ЕР, Д:1 М фЭОНТОт ; К дД- н. т фронтом - , Врсмя;ссор 5 го ран но 1 гст т О ажд( Н ИЯ 1 СС ТИг а К С Ималь тт 0 т(ру тОи фракции От остонания -рубкиг("аоРста ТЭУ т(1агтттС ,ППС Яж(и с 1 П",.гк К ОтотЗОМ;ЕРВЫРРт Г с;ры б.т переключантс 5 В Г 10 лО(е 1 ИЕ О", рОПОрцИОНалсн т" СО 30 му КО-к(тт" Гт;тт т татКЦ СатСС.,Г - т5 С т(зтттт ГС;й рагс,к с .ро(С.тИЦ ЗЛСЗДУ(Ей свтСРСИг фРаКЦКИ ЧЕРЕЗ .3 ИНт , - т(:сЫХСдтЬтттгт Напр Ят(ЕНИЕ 1 С УРОесОРс 4 тРггеР б,. ЛРРсэклюаетсЯ из пзОжения "1" в "3"; схема "Запрет 8 в=;ходньм си.наои с триггера 6 псренодктся в положение "1"; и с выхода схеГ "Запрет" 8. на блок 9 подаетзя напряжение, а прк прохож,.:еник части, этой же фракции через пинию Бн ходным напряжением сигнала с перекпнается из положе:-:ия "1" в "О"; СХЕма 3 аГ".РОТ 8 г НЬХОД Ньгм С ИГ и алом с тркггера 7 переводится н голожение "О", к поступлсние сигнс:ла на блок 9 и Р е т. ь 1 в а е т с Я . с. О с х е мы 3 а Гс Р е т 8 сА на блок 9 поступает импульс с передним фзонтом в момент 1 и задним Фрон 3том 1, время которого равно време -ни прохождения частиц второй фракцкиот основания трубки 2 до основаниятрубки 3, а уровень напряжения,прикотором вторые триггеры 6,1, 71 переводятся н положенке "0 пропорционален весовому количеству этой фракции совместно с максимальной кругнойфракцией в пробе и т.д. В диапазоневремени-при прохожденки-Л Гфракции с минимальным радиусом частиц от основанкя трубки 2 до основания трубки 3 с выхода схемы "Запрет"8 й на вход блока 9 поступает кмпульсс передним фронтом6 к задним Фронтом ( , время которого равно нремени осаждения Фракции с минимальнымирадиусами частиц, а уровень напряжения, при котором триггеры 6, и 7переключаются в положение "0", пропорционален весовому количеству час Дтиц Фракций без фракцкк с минимальным радиусом частиц.Импульсы, характеризующие времяпрохожде:-ия Фракций от основаниятрубки 2 до основания трубки 3 поступают на вход блока 9 и преобразуются в блоке 9 ГО заксу СтОксав значенкя гранулометркеского сос -тана.Определение времени прохождеияфракций от осованкя :рубки 2 дооснования трубки 3 реализуется в цифроно,"л виде, если сигал с уровнемеровснимается н цифровом коде.Гранулометрическкй состав н устЗсройстве определяется прк Осаждеиитнердых частиц н ссадительном цилиндре между осонаиями двух измерительных трубок после того, как частицыДКС ПЕРС Ной СИСТЕМЫ РссС ГРСТСЛ Я ТС Л ВжИГ;КОСТИ ПО КруПНОСТИ ТО ОСНОВгИя с 0пернои измерительОй трубки и устанавливается постояной скорость осаждения зт;х частиц. Это позволяет повысить точность измерения гранулометрическкх характеристик дисперсныхсистем с малой концентрацией часткцпробе, и, что особео важно,вь 1 сокой коцентраией ча:тиц н Г 1 робе,так как скОрОсть Осаждения частиц кзмеряется не на всей длине Осадительного цклкндра, а на участке междуоснованиями измеритель:ых трубок, .гдеконцентрация частиц низкая, "коростьосаждения частиц постояннаяняется закону Стокса,БрГ кзмеренки гранулометрического состава высококонцентрированной пульпы в осадктельном цилиндре длиной 3000 мм скорость осаждения частиц отличалась от скорости, рассчитанной по закону Стокса, в 2-3 раза в зависимости от концентрации частиц в пробе.Спытная проверка показала, что при измеренки скоростк осаждения частиц высококонцентрированной пульпы между двумя кзмерительными трубками, прикрепленными к осадительному цилиндру длиой 3000 мм на расстоянии 1000 мм между собой, ошибка измерения гранулометркческого состава не превышала ошибки ситового анализа,Формула изобретенияустройство для определения грануло- МЕТсРИЧЕСКОГО СССТава ДИСПЕРСНЫХ СИС тем, содержащее Оса,гительный вертикальый цилиндр, дне измерительные трубкк, соединеные нижними основаниями с нсртикальным цилиндром, дна уровнемера для измерения уровня жидкости н кзмерктельных т",убках и устройство реп.страцки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью поны ения точости измерения гранлометрического состава дисперсных систем, устройство регистрацки выполнено н ниде схем, состоящей кз тркггеров митта, блоков "Запрет" и блока преобразован;я нреле-.х ктервалов в ЗасЕНКЯ ГРаУЛОМСТРКЧЕСКОГО СОСТанаПР:.:ЕМ:- скод КаждоГО УРОВНЕМЕРа ;.ПРадсЛЕЛЬО ПОДКЛЮЕО НЕ,"ЛЕНЕЕ ДВУХ тиггеов м -а -,ри этом выходы три перов Гмит а подключенных к Г 1 С О В ОМУ . О О Н 1 ЕЛ Е Р У, С О ЕД И Н Е Ь. С ПЕ Р - нымк входа:,1 блоков "Запрет", а выходь три:гор н 1 митта подключенны КО второму уровееру - со нтордли входам 1 блоков "апрет", выходы которых соедиеы сс входамк блока преобразонаия временных интервалов в значения гранулометрического состава ирегистраци зт:х зачений,ИсОч 1 ки иФОрмаци 1;.,ПРИНЯТЫЕ НО НкисКО ПРН ЗКСПЕРТЗЕ1, вторское свидетельство СССР У 433384,. кл.01 ( 15 204. 19722. Фигуронскй В. Л. Седиментометричес(ий аалпз, М.- 1948, С.176 прототип/10 Тираж 910 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 ПП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная