Способ контроля степени дисперсности измельченных диэлектрических материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК М 15 02 УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВУ КОМУ ек ами помещают не мен ду элоднои ув проводящего матери ют расстояние между еличину, равную сум в, а средний размер яют по формуле 922 и Н,И. Рилиал Все кт личиви нан слопреде огалев союзно конст автома толщтиц ьского "Цветм 39,215,4 (08Эме Ф. Диэ я, М., "Хими.8)ект11Э ческие из 67, с.155 мере 159. ми сло кая проница; диэлектрич мость возд площадь эл число слое материала; коэффициент ности,ктрода, проводя го пропорциональ(56) 1 2. Авторское свидетельство СССР 9805128, клС, 01 М 15/02, 1979.3. Эме Ф. Диэлектрические измерения. М "Химия", 1967, с63-65 (прототип).(54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ДИСПЕРСНОСТИ ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий измерение электрической емкости между двумя электродами, межэлектродное пространство которых заполнено контролируемым материалом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, электри" ческую емкость измеряют дважды, причем перед вторым измерением меж.801097918 А емкость между двумя электродами при отсутствии между ними слоев токопроводящего материала;емкость между электродамипри наличии между ниев токопроводящего материала;диэлектрическая проницаемость вакуума,10979Изобретение относится к исследованиям физических свойств веществ и может быть использовано для измерения среднего диаметра частиц нефтяных коксов в электродном про 5 изводстве, а также для измерения среднего диаметра измельченных диэлектрических материалов в угольной, .энергетический, химической, строительной, горно-рудной и других отраслях промышленности.Известен способ оценки степени дисперсности материалов емкостным методом. Согласно этому способу в изме-. рительную ячейку вводится контролируемое вещество с жидкостью, вязкость и плотность которой известны, а диэлектрическая проницаемость резко отличается от диэлектрической проницаемости контролируемого порошка. Контролируе мый материал равномерно распределяют по объему (суспензируют), затем взвешенному в жидкости материалу дают возможность оседать под действием силы тяжести.В зависимости от скорости 25 осаждения частиц, пропорциональной их размеру, изменяется концентрация материала между электродами, и следовательно, диэлектрическая проницаемость смеси. По скорости изменения диэлектрической проницаемости судят о дисперсноети материала 11.Известному способу присущи определенные недостатки. Во-первых, при помощи этого мето- З 5 да можно оценивать дисперсность порошкообравных материалов только в преде" лах размеров частиц 100-0,5 мк, причем для порошков тяжелых веществ верхняя граница понижается до 5040 20 мк, так как чем больше размер частицы, тем больше ее вес, тем быстрее она оседает и тем труднее зарегистрировать изменения в суспензии.45Во-вторых, этим методом можно определить дисперсный состав только гомо" генного по химическому составу материала. Если же контролируемый материал представляет собой смесь частиц различных веществ, то в связи с их различньщ удельным весом не удается по скорости оседания под действием силы тяжести определить размеры.В-третьих, на точность измерений указанным способом влияет температура 55 окружающей среды. Плотность и вязкость жидкостей с изменением температуры меняются, это сказывается на значении 18 2стоксовской постоянной, вследствие этого меняются скорости осаждения частиц.В-четвертых, этот способ нельзя использовать для автоматического непрерывного контроля в технологическом потоке, так как он по существу является дискретным - необходимо определенное время, чтобы частицы осели.Известен также способ контроля степени дисперсности материалов емкостным методом, согласно которому на поверхности изолированного электрода размещают сплошной слой контролируемого материала, толщина которого не менее чем на порядок превышает средний размер частиц, подводят к слою потенциал и измеряют емкость между слоем контролируемого материала и электродом, а средний размер частиц определяют по Формуле йдЕ Э-СсР С 1 сРгде С - емкость системыизолированный электрод - контролируемый материал,6 - диэлектрическая проницае 0мость вакуума1 с - коэффициент пропорциональРности3 - толщина слоя диэлектрика;Г - диэлектрическая проницаемость диэлектрика;Б - площадь пластины электрода.Способом можно автоматически непрерывно контролировать непосредственно в технологическом потоке гетерогенный по химическому составу материал в широком диапазоне размеров частиц 23Однако указанный способ пригоден для контроля степени дисперсности только токопроводящих материалов, так как в этом случае контролируемый материал должен являться вторым электродом измеряемой емкости.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ контроля степени дисперсности измельченных диэлектрических материалов, включающий измерение электрической емкости между двумя электродами, межэлектродное пространство которых заполнено контролируемыя материалом 31.Данным способом. можно контролировать степень дисперсности измельченных диэлектрических материалов, однако точность измерения невысока, так3 ,109791как на диэлектрическую проницаемостьсмеси измельченный диэлектрическийматериал - воздух влияет, кроме размера частиц материала, влажность материала, неоднородность его по химическому составу, температура окружающей среды.Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу контролястепени дисперсности измельченных. диэлектрических материалов, включающему измерение электрической емкости между двумя электродами, межэлектродное пространство которьмзаполнено контролируемым материалом,электрическую емкость измеряют дважды, причем перед вторым измерениеммежду. электродами помещают не менее одного слоя проводящего материалаи увеличивают расстояние между электродами на величину, равную сумме толщин слоев, а средний размер частицопределяют по формуле25Угде С - емкость между электродамиТ30при отсутствии между нимислоев токопроводящего материала рС- - емкость между электродамиИпри наличии между ними слоевтокслроводящего материала;- диэлектрическая проницае"мость вакуума;Г - диэлектрическая проницаеВмость воздуха,В - площадь электрода;- число слоев проводящего материала,- коэффициент пропорциональности,Благодаря второму измерению емкос ти измерительной ячейки с контролируемым материалом при наличии слояили слоев проводящего материала между электродами, реализованному размещением пластины из проводящего ма. териала между электродами второгоемкостного датчика, расстояние междукоторыми больше расстояния междуэлектродами первого емкостного датчика на толщину пластины, появляется 55возможность получить значения электрических емкостей, отличающихся другот друга на величину, равную емкости 8 42 п последовательно соединенных конденсаторов, у которых диэлектоиком является условный воздушный промежуток. Величина емкости. этих конденса- торов зависит от микрорельефа поверхности соприкосновения измельченного контролируемого материала с поверхностью слоя проводящего материала; и, следовательно, является функцией только размера части контролируемого материала.Предлагаемый способ включает заполнение контролируемым измельченным материалом пространства между двумя электродами, измерение емкости между ними, размещение в пространстве между электродамио слоев проводящего материала, изменение расстояния между электродами таким образом, чтобы оно стало больше прежнего на сумму голщины и слоев проводящего материала, помещенных между электродами, измерение емкости между электродами, определение по измеренным значениям емкостей среднего размера частиц конт" ролируемого материала по Формуле ( 1 1,На фиг. 1 изображены электроды емкостного датчика 1, межэлектродное пространство которых заполнено контролируемым материалом 2, а электроды емкостного датчика 1 соединены с измерительным прибором 3; на фиг.2- электроды емкостного датчика 1, межэлектродное пространство которых заполнено контролируемым материалом 2 и между которыми помещен слой проводящего материала 4, а расстояние между ними увеличено на толщину 1 слоя проводящего материала; на фиг.З - схематично представлено устройство для контроля степени дисперсности измельченных диэлектрических материалов со средним диаметром 0,01-10 мм. Емкость С между двумя электродами (фиг.1) можно представить как емкость трех последовательно соединенньм конденсаторов с площадью пластин .5 ( Б - площадь электрода), у двух из которых междуэлектродным изолятором (диэлектриком) служит воздушное пространство толщинойдв (условный воздушный промежуток), пропорциональный среднему радиусу д частиц контролируемого материала, а у третьего (среднего) междуэлектродным изолятором является смесь контролируемого материала с воздухом, тол10977ной ячейки лазах и крепится при помощи эпоксидной смолы, Расстояние между противоположными стенками измерительной ячейки в месте расположения электродов 8 больше расстояния между противоположными стенками измерительной ячейки в месте располо-. жения электродов 7 на толщину пластины 9. Электроды 7 и 8 соединены со входами измерительной схемы. 10, 1 О соединенной с вторичным показывающим прибором 11, Измерительная ячейка 5 помещена в металлический корпус 12. Устройство работает следующим образом.Часть или весь поток измельченного диэлектрического материала, проходящий по наклонному трубопроводу технологической линии, поступает в измерительную ячейку 5 устройства. Величина площади выходного отверстия измерительной ячейки 5 по отношению к величине площади входного отверстия экспериментально подобрана таким образом, что в измерительной ячейке 5 обеспечивается под 918 8держание требуемого уровня. столба материала. В данном случае материал должен перекрывать полностью электроды 8 и электроды 7, Сигналы с емкостных датчиков с электродами 7( С 1 л 8(С-,)поступают на измерительную схему 10, измеряющую разность обрат 1 1 ных значений емкостей в . - в р котос- с; рая пропорциональна среднему размеру частиц контролируемого материала, проходящего через измерительную ячейку между электродами 7 и 8. Сигнал, пропорциональный измеренной разности 1(С;, - 1 С, поступает на вторичный показывающий прибор 11, на диаграммной ленте которого фиксируется величина среднего размера частиц контролируемого материала--- )ЕОЕ 1сР 2 н% Использование предлагаемого способа позволяет осуществить непрерывный автоматический контроль грансостава диэлектрических материалов непосредственно в технологическом потоке.1097918 Составитель В. АлексеРедактор М. Кецемеш Техред И.Метелева ректор в. Сини 823о комитета СССРи открытийаушская наб д з 4199/36 Тираж ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 13035, Москва, Ж, Зак одписн илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна