Емкостный коаксиальный датчик

) 4 С 01 М 27 2 ЕТ СССРОТНРЫТИЙ ИСА СВИДЕТЕПЬСТ ург ет н,А,Во,Н.Соеев,сл жит частност определения сетучей золе держания у пылеугольн станций по ленной зави генератора леродам котлоэксперисимости грегатов эл тально устано СССР 1969. .ОПКТ горно ежду частотой ьство/22,00 СБ еде в схе бой з которого и соде ью изобр очностидатчик с оле. Ц ппение глерода в вляется п пера 73 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ(71) Коммунарский горнческий институт"Параметр" при коммунаметаллургическом инсти ИЗОБРЕТ(57) Изобретение относится к устройствам для определения физико-химических свойств сыпучих материалов и, в1357819 тивности определения и улучшениеусловий обслуживания. Это достигаетсФ тем, что в датчике наружный электрод 4 на высоте внутреннего конусообразного электрода (ВЭ) 3 выполненс внутренней поверхностью в виде усеченного конуса, большее основание которого расположено на уровнеменьшего основания ВЭ 3 и со стороны разгрузочного торца измерительной полости (П) 5, кроме того,датчик снабжен устройством пробоудаления, состоящим из газоструйного Изобретение относится к измерительной технике, в частности к диэлькометрам для определения углеродав золе пылеугольных котлоагрегатов,и может быть использовано в теплоэнергетике,Цель изобретения - повышение точности измерений и оперативности анализа и улучшение условий эксплуатации.На фиг, 1 показан предлагаемый емкостный коаксиальный датчик, общийвид, в положении измерений, на фиг,2то же, положение загрузки:измерительной полости пробой," на фиг. 3 - то жеположение удаления пробы из измерительной полости.Датчик состоит из цилиндрическогометаллического кожуха 1, в которомконцентрично установлены на диэлектрическом основании 2 электроды 3 и 4, 20Внутренний электрод 3 (потенциальный)выполнен в виде усеченного конуса ипокрыт диэлектриком, а наружный полыйэлектрод 4 заземлен и своей внутренней поверхностью образует:езмерительную полость 5, при этом коническаячасть поверхности расположена на высоте внутреннего электрода 3, а большее основание усеченного конуса ко -нической поверхности наружного элект 30рода 4 и меньшее основание усеченного конуса внутреннего электрода 3расположены на одном уровне со стороны уплотнительного штока 6, выполненного из изоляционного материала, вче-денного в измерительную полость 5 иснабженного полой направляющей 7 со эжектсра (Э) 14 с переносной заборной головкой (ЗГ) 8 на входном патрубке, приемным бункером (ПБ) 19,соединенным каналом 20 с кольцевойканавкой 9 кожухаи с ЗГ 18, временно устанавливаемой в полость ПБ19. Загружаю"г пробу в П 5 датчика в положении датчика, представленномна фиг,2, измеряют в положении, изображенном на фиг 1, а удаляют пробу из П 5в положении, показанном на фиг.3. Приэтом расход воздуха в Э регулируют спомощью крана 22, 3 э.п. ф - лы, 3 ил,сменным грузом 8, установленной концентрично цилиндрическому кожуху 1 с возможностью перемещения по скользящей посадке вдоль его наружной поверхности.Со стороны загрузки пробы в измерительную полость 5 и ввода в нее уплотнительного штока б металличес - кий кожух 1 снабжен кольцевой канавкой 9, образующей совместно с расположенной над ней по.еос тью 10 направляющей 7 замкнутую еолость, соединенную каналами 11 и 12 в уплотнительном штоке б с изме ительной полостью 5 и окнами 13 в напвляющей 7 с атмосферой. Датчик дополнительно снабжен устройством вакуумного пробоудаления, выполненньем з виде газоструйного эжектора 14, вьехсдной патрубок которо о трубопроводом 15 соединен с осадителем 16, а к входному патрубку посредством гибкого рукава 17 подсоединена заборная головка 18,временно устанавливаемая на приемном бункере 19, соединенном каналом 20 с кольцевой кана.вкой 9 кожуха 1. Датчик своими электродами 3 и 4 включен в схему генератора ысокой частоты.Работа датчика основана на экспериментально установленной корреляционной связи между содержанием углерода в пробе золы пыпеугольных котлоагрега; ов и частотой генератора, в схему которого вклю,ен датчик с пробой,Датчик работает следующим образом.з 135 8В положении датчика, представленном на фиг. 2, без предварительного дозирования производят засыпку сухого высокодисперснаго порошка золы в5измерительную полость 5 до образова -ния над уровнем ее загрузочного торца избытка, после чего ножом 21 срезают избыток пробы, который просыпается в кольцевую канавку 9. Перед за сыпкой пробы в измерительную полость 5 устанавливают краном 22 такой расход сжатого воздуха в сопла эжектора 14, при котором исключается удаление пробы из верхней части измеритель в 15 ной полости после среза ее избытка ножом. При этом пыль из кольцевой канавки 9 совместно с воздухом, подсасываемым из атмосферы, по каналу 20, бункеру 19, заборной головке 18, рукаву 17, эжектару 14 и трубопроводу 15 поступают в осадитель 16, где пыль осаждается, а воздух покидает его через тканевый фильтр. Это позволяет исключить выбивание пыли в атмосферу 25 при загрузке измерительной полости пробой, ее дозировке и улучшить условия работы обслуживающего персонала.После запачнения измерительной полости 5 и объемной дозировки пробы золы уплотнительный шток 6 с направляющей 7 устанавливают на датчик, при этом медленно по посадке перемещают направляющую 7 вдоль наружной поверх 35 ности кожуха 1. Г 1 ри этом шток 6 медленно входит в измерительную полость 5 с пробой и производит ее постепенное уплотнение, в результате которого воздух из пробы совместно с зах ватываемой им частью пыли по каналам 11 и 12 в штоке 6 покидают измеритель. ную полость 5 и совместно с воздухом, поступающим из атмосферы по окнам 13 в полость 10, удаляются устройством пробоудаления в асадитель 16 по описанной схеме. Это исключает попадание пыли на посадочную поверхность кожуха 1 и направляющей 7 и выход ее в атмосферу, что увеличивает срок служ 50 бы датчика и улучшает условия обслуживания, Для обеспечения достаточной объемной плотности золы в измерительной полости 5 в момент измерений на направляющую 7 устанавливают груз 8 и при достижении положения датчика, изображенного на фиг. 1, производят измерение частоты генератора, По величине частоты и тарировочномч графику определяют садсржание углерода взале,Затем краном 22 устанавливают рас.ход сжатого воздуха в сопла эжектора14 таким, при котором достигаетсяполная уборка пробы из датчика. Приэтом скорость воздуха из атмосферыв окнах 13 резко возрастает, Воздухзахватывает своим потоком пробу изкольцевой канавки 9, канала 20 и бункера 19 и удаляется совместно с нейпо заборной головке 18, рукаву 17,эжектору 14 и трубопроводу 15 в осадитель 16. Б таком положении датчикаснимают груз 8 и направляющую 7 соштоком 6 и па окончании очистки кольцевой канавки 9, канала 20 и бункера19 от пробы заборную головку 18 снимают с бункера 19 и ее заборный патрубок постепенно вводят в измерительную полость 5 да положения датчика,представленного на фиг, 3. В этом положении датчика проба совместно спадсасываемым из атмосферы воздухомс помощью устрацства пробоудаленияудаляется из измерительной полости 5датчика в осадитель 16.После полной очистки полости 5 отпробы заборную головку 18 снова устанавливают на бункер (фиг. 1), кран 22возвращают в исходное положение,после чего датчик готов к последующему определению, Применение вакуумного устройства пробоудаления в предлагаемой конструкции датчика позволяет исключить съем датчика с разъема,соединяющего ега электроды 3 и 4 сосхемой генератора высокой частоты,необходимый в известной конструкциидатчика для опорожнения его измерительной полости ат пробы путем опрокидывания, повысить надежность работы датчика и культуру производстваи сократить операцию ручного пробоудаления, что повышает оперативностьопределения.Ероме того, наличие конусной части на внутренней поверхности наружного электрода 4 на высоте конусного внутреннего электрода 3 и расположение этих конусов таким образом, чтобольшее основание первого конуса именьшее основание второго конуса расположены на одном уровне и со стороныуплотнительного штока 6, позволяетувеличить равномерность плотностизолы в измерительной полости 5 па еевысоте, что является результатом по 1357819усеченного конуса и предлагаемое их расположение вызваны тем, что при их цилиндрической форме имеет место недостаточная точность измерений, обусловленная снижением плотности золы в измерительной полости в направлении от уплотнительного штока к основанию при ее принудительном уплотнении, т,е. в направлении действия уплотняющей силы, характеризующимся наличием сил взаимодействия частиц золы друг с другом и поверхностью электродов при уплотнении.Кроме того, указанное снижение плотности золы от штока к основанию 20 30 должно компенсироваться увеличением емкости датчика вдоль направления уплотняющей силы в нем эа счет непрерывного уменьшения рас тояния между каждыми элементарными площадями элект родов, Такое увеличение "рабочей" емкости датчика определяется экспериментально, что и определяет величину40 конусности поверхностей электродов. Например, при крупности частиц золы до 0,2 ю, высоте внутэеннего элек. - рода 30 мм и объемной плотности золы в измерительной полости 0,05 кг/смс 15 угол конуса при вершине составляет 7-8бВыполнение наружного электрода 4 на высоте конусообразного потенциального электрода 3 с внутренней поверхностью в виде усеченно.о конуса и рас положение большего основания конуса наружного электрода 4 и меньшего основания конуса внутреннего электрода 3 на одном уровне и со стороны уплотнительного штока 6 и разгрузочного торца измерительной полости 5 позволяют повысить точность измерений за счет увеличения равномерности плот-. вышения точности измерений. Указанноеже расположение конусов сс стороныразгрузочного торца измерительнойполости 5 способствует улучшению уси 6ловии удаления из нее гробы в сравнении с цилиндрической формой полости,что улучшает условия обслуживания иснижаот трудозатраты,Величина конусности электродов оп 10ределяется в каждом конкретном случаев зависимости от усилия уплотнения,гранулометрического состава пробыи высоты электрода 3, Необходимостьвыполнения внутренней поверхности наружного электрода 4 и наружной поверхности внутреннего электрода 3 в виде ности золы в измерительной полостипо ее высоте и компенсирующего воздействия рабочей" емкости датчика и улучшить уст:овия обслуживания за счет обеспечения оптимальных условий раз- грузки пробы из измерительной полости и гмеющего при этом место сниже -ния трудозатрат.Расположение же указанных основа - ний конусов электродов на разных уровнях усложняет получение однородностиплотности материал; по высоте измерительной полости и определение при этом компенсирующего воздействия "рабочей" емкости 1,атчика, что не позволяет достичь ,остаточной точности измерений,Оборудование датчика устройством вакуумного пробоуд;ления, выполненным в виде газоструйного эжектсра 14с переносной забортной головкой 18 на входном патрубке и осадителем 16 на выходном, обеспечивает высокую культуру производства и улучшает условия обслуживания за счет исключения выбросов пыли е атмосферу, поныв шает надежность работы датчика эа счет исключения необходимости съема его с разъема, соединяющего электроды 3 и 4 со схемой генератора высокой частоты ври ручной разгрузке пробы путем опрокидывания и оперативность определения за счет сокращения продолжительности операции разгрузки, повышения ее качества ,и снижения трудоемкости ее проведенияСнабжение датчика премным бункером 19,соединенным каналом 20 с кольцевой канавкой 9 ко:куха 1, и заборной головкой 18 устэойства вакуумного пробоудаления обеспечивает улучшение условий обслукивания за счет исключения выбросов пыли в атмосферу при загрузке измерительной полости 5 пробой и дозировке последней, увели - чивает надежность работы посадочных поверхностей кожуха 1 и направляющейза счет исключения попадания пыли на них при загрузке, дозировке и уплотнении пробыа также сокращает про - должительность очис"ки датчика от пробы за счет параллельности указанных операций и операции удаления избытка пробы иэ канавки 9,Использование предлагаемого емкостного коаксиального датчика в ди 13578 19Формула изобретения 1. Емкостный коаксиальный датчик для определения углерода в золе пыле- угольных котлоагрегатов, содержащий цилиндрический металлический кожух с установленными в нем электродами, закрепленными на диэлектрическом основании, внутренний из которых,потенциальный, закрыт диэлектриком, а наружный, заземленный, образует измерительную полость, в которую введен уплотнительный шток, выполненный из изоляционного материала и снабженный полой направляющей со сменным грузом, установленной концентрично металлическому кожуху и штоку с возможностью перемещения по посадке вдоль наружной поверхности металлического кожуха, выполненного с кольцевой канавкой, образующей совместно с полостью направляющей над ней замкнутую полость, соединенную каналами в 20 30 элькометрах для определения углерода в золе пылеугольных котлоагрегатов позволит повысить точность измерений, оперативность анализа, надежность5 работы датчика и культуру производства и улучшить условия обслуживания. штоке с измерительной полостью и окнами в направляющей с атмосферой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений и улучшения условий эксплуатации, наружный электрод на высоте потенциального конусообразного электрода выполнен с внутренней поверхностью в виде усеченного конуса,при этом большее основание конуса наружного электрода и меньшее основание конуса внутреннего, потенциального, электрода расположены со стороны уплотнительного шТока и разгрузочного торца измерительной полости2, Датчик по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения оперативности определений, он снабжен устройством вакуумного пробоудаления, выполненным в виде газо- струйного эжектора с переносной залборной головкой на входном патрубке и осадителем на выходном. 3. Датчик по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен приемным бункером, соединенным каналом с кольцевой канавкой металлического кожуха и заборной головкой уст- ройства вакуумного пробоудаления..Гереши Техред М,Ходанич Корректор Л.Пил лпенко еда изводственно-полиграфическое предприятие, г Ужгород, ул, Проектп каз 5991/43 ВНИИПИ Го по делам 113035, МТираж 776 ударственного коьи изобретений и отк сква, Ж, Раушс Подписчоетета СССРытийая наб. д, 45