Устройство для определения среднего размера токопроводящих дисперсных материалов

(5)5 6 01 й 15/02 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТО(5 4) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯСРЕДНЕГО РАЗМЕРА ТОКОПРОВОДЯЩИХ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ на- (57) Изобретение относится к измерительной кого технике и может быть использовано при производстве электродов. Сущность изобретевет- ния: в устройстве измерительная ячейкаснабжена дополнительными осями с подвешенными на них кронштейнами с двумя вилками. На каждом из кронштейнов закреплен толкатель, размещенный в прорези стенки измерительной ячейки. Полуконусы, из которых состоит воронка, дополнительно снабжены вилками, соединенными с соответствующими вилками кронштейнов, Э ил. Изобретение относится к исследованию физических свойств веществ, предназначено для определения степени дисперсности измельченных материалов и может быть использовано в электродном производстве для измерения степени измельчения прокаленной углеграфитовой шихты.Цель предлагаемого изобретения - улучшения эксплуатационных характеристик устройства.На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства определения степени дисперсности сортовых фракций прокаленных коксов; на фиг. 2 - конструкция нижней части корпуса устройства; на фиг. 3 - циклограмма работы схемы управления раскрытием выходной воронки,Устройство (фиг, 1) содержит измерительную ячейку 1 из диэлектрического материала в металлический корпус 2 и имеющую два сквозных отверстия 3, В теле измерительной ячейки 1 помещен электрод 4 емко(21) 4950083/25(56) Авторское свидетельство СССРМ 873040, кл. 6 01 М 15/00, 1979.Авторское свидетельство СССР3 Ф 1427240, кл. 6 01 )ч 15/02, 1986..,Ю 1822942 А 1 стного датчика, выполненныи в виде кольца, расположенного соосно с измерительной ячейкой 1 и соединенного с первым входом измерительной схемы 5. Второй вход измерительной схемы 5 электрически соединен через корпус 2 с контролируемым материалом 6. Толщина стенки измерительной ячейки 10 мм, а толщина части стенки измерительной ячейки 1 между электродом и контролируемым материалом 0,5 мм, Третий разрешающий вход измерительной схемы 5 соединен с датчиком уровня 7, расположенным над измерительной ячейкой 1. Четвертый разрешающий вход измерительной схемы 5 соединен с 8 струи материала, расположенным под выходным отверстием 9 воронки 10.Измерительная схема 5 имеет на входе два согласующих элемента 11 и 12 и состоит из измерительного моста переменного тока 13 с питающим генератором 14, дифференциального усилителя 15, детектора 16. схемы И 17. интегрирующего устройства 18 ипреобразователя напряжение-ток 19. Выход измерительной схемы 5 соединен с вторичным регистрирующим и показывающим прибором 20,Датчик 8 струи материала соединен также с преобразователем 21 переменного тока в постоянный, выход которого соединен с входом элемента НЕ 22, Выход элемента НЕ 22 соединен с первым входом элемента И 23, выход которого соединен с входом элемента ЗАДЕРЖКА 24, выходом соединенного с элементом ПАМЯТЬ 25. К выходу элемента ПАМЯТЬ 25 через усилитель 26 подключена схема питания исполнительного механизма 27. Датчик 7 через согласующий элемент 11 соединен также с вторым входом элемента И 23 и через второй элемент НЕ 23 - с входом элемента И 29, второй вход которого через элемент ЗАДЕРЖКА 30 соединен с преобразователем 21, а выход подключен ко входу СБРОС элемента ПАМЯТЬ 25. К выходу элемента ЗАДЕРЖКА 24 также подключен счетчик 31.Воронка 10 состоит (фиг, 2) из двух полуконусов 32 и 33, установленных соответственно на горизонтальных осях 34 и 35, прикрепленных при помощи крепежной шайбы 36 к корпусу 2. К полуконусу 33 прикреплены направляющие 37, сочлененные с цилиндрическими штифтами 38 полуконусов 32, К полуконусу ЗЗ прикреплен также рычаг 39, связанный шарнирно через тягу 40 С подвижной частью исполнительного механизма 27, прикрепленного при помощи крепежного хомута 41 к корпусу 2 устройства.Над осями 34 и 35 установлены соответственно оси 42 и 43, также прикрепленные при помощи крепежной шайбы 36 (со стойками к корпусу 2, На осях 42 и 43 подвешены кронштейны: на оси 42 - кронштейн 44 (кронштейн на оси 43 на фиг. 2 не виден). Кронштейн 44 имеет две вилки 45 и 46, также как и имеет две вилки кронштейн, не показанный на фиг. 2. К полуконусам 32 и 33 также прикреплены по две вилки, к полуконусу 32 - вилки 47 и 48, вилки, прикрепленные к полуконусу 33, на фиг. 2 не видны. Каждая из пар вилок 45 - 47, 46 - 48 и пары соответствующих вилок полуконуса 33 и его кронштейна, не показанные на фиг. 2, находятся в соединении. На кронштейнах закреплены толкатели: на кронштейне 44 - толкатель 49, на кронштейне - не показанном на фиг. 2 - толкатель 50.Внутри воронки 10, состоящей из полуконусов 32 и 33, соосно ей расположена воронка 51, На наружной поверхности воронки 51 напротив линии сочленения полуконусов 32 и 33 закреплены фартучки 52 (один из этих фартучков на фиг. 2 не виден). Устройство встроено байпвсно в наклонный технологический трубопровод иработает следующим образом,Момент прохождения материала через5 измерительную ячейку 1 на выходе датчика8 струи материала появляется сигнал, поступающий через согласующий элемент 12 навход элемента И 17. До тек пор, пока контролируемый материал не достигнет датчика10 7 уровня, последний не выдает сигналнавторой вход, элемента И 17, и сигнал навыходе измерительной схемы 5 отсутствует,то есть равен О,При достижении контролируемым мате 15 риалом чувствительного элементами датчика 7 уровня с последнего поступает сигнална второй вход элемента И 17 в измерительной схеме 5, И только при наличии сигналана обеих входах элемент И 17 пропускает20 сигнал детектора 16 на интегрирующее устройство 18. Если сигнал от датчика 7 уровняпоступает на вход элемента И 17, а сигналот датчика 8 струи материала отсутствует,сигнал измерения с электрода 4 не будет25 поступать на интегрирующее устройство 18,поскольку схема совпадения И 17 блокируетпрохождение сигнала, Поскольку сигнал отдатчика 8 струи отсутствует, сигнал с преобразователя 21 переменного тока в постоян 30 ный на элемент НЕ 22 не поступает, навыходе элемента НЕ 22 появляется сигнал,поступающий на первый вход первого элемента И 23, на второй вход которого приходит сигнал с датчика 7 уровня.35 Так как сигналы имеются на обоих входах элемента И 23, то на входе его появляется сигнал, который через элементЗАДЕРЖКА 24, срабатывающий через 3 - 5 споявления сигнала на его входе, поступает40 на вход элемента ПАМЯТЬ 25, с выхода которого сигнал через усилитель 26 подаетпитание на исполнительный механизм 27.Сердечник электромагнита, соединенный через тягу 40 (фиг. 2) с рычагом 39,45 начинает втягиваться, рычаг 39 поворачивает полуконус 32 вокруг горизонтальнойоси 34, вместе с полуконусом 32 поворачиваются и соединенные с ним направляющие37. Цилиндрические штифты 38 поворачива 50ют полуконус 33 вокруг горизонтальной оси35 в сторону, противоположную повороту полуконуса 32,В результате поворотов полуконусов 32и 33 воронка 10 раскрывается, площадь вы ходного отверстия значительно увеличивается и застрявший материал выпадает из устройства, При повороте полуконусов 32 и 33 против часовой стрелки, соответствующему увеличению площади в,кодного отверстия, находящиеся в саед,: .1 и вилки10 15 20 25 30 35 40 45 50 кронштейнов и полуконусов 32 и 33, в частности вилки 45 - 47 и 46-48, показанные на фиг. 2, поворачивают кронштейны (один иэ них - кронштейн 44) соответственно вокруг осей 42 и 43 в противоположном направлении. При этом толкатели 49, 50 входят через прорези внутрь нижней части измерительной ячейки (внутрь воронки 51) и разрушают слипшийся комок материала, если по какой- либо причине он оказался в измерительной ячейке и затруднил контролируемого материала из последней. Когда материал 6 начинает проходить через измерительную ячейку 1 устройства, сигнал от датчика 8 струи материала через преобразователь 21 переменного тока в постоянный и элеменЗАДЕРЖКАЗО поступает на второй вход элемента И 29, Как только исчезнет сигнал с датчика 7 уровня, на выходе элемента НЕ 28 появится сигнал, который через элемент И 29 сбрасывает элемент ПАМЯТЬ 25 в исходное состояние, Сигнал на выходе элемента ПАМЯТЬ 25 исчезает, питание исполнительного механизма 27 отключается, рычаг 39, полуконуса 32 и 33, а следовательно, и выходное отверстие воронки 10, а также толкатели 49 и 50 возвращаются в первоначальное положение,.Поскольку величина площади выходно- гЬ отверстия возвратилась к исходному значению, то высота столба материала в измерительной ячейке 1 достигнет требуемого для нормальной работы устройства значения, то есть материал достигнет датчика 7 уровня. Сигнал от датчика 7 уровня, проходящий через элемент НЕ 28, на первом входе элемента И 29 исчезнет, а следовательно, исчезнет сигнал и на входе СБРОС элемента ПАМЯТЬ 25. Схема управления исполнительным механизмом 27 вернулась в исходное состояние. Сигнал с электрода 4 проходит нд измерительную схему 5. Устройство работает в измерительном режиме.При каждом появлении сигнала на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 24, при каждом исчезновении струи материала на выходе устройства больше, чем на 3-5 с, при нали.нии требуемого уровня материала в измерительной ячейке 1 поступает сигнал на вход счетчика 31, который считает количество случаев забивания устройства материалом,Счетчик установлен на пульте оператора-дробильщика и соединяется со схемой кабелем. По показаниям счетчика оператор или технолог может судить о нарушении целостности сит. Счетчик сбрасывается в исходное состояние кнопкой СБРОС. В случае, если стрчя ма 1 ериалда р 1 11 де устройства исчезла (есть сигнал га . рвом входе И 23), но нет требуемого уро .чматериала в измерительной ячейке 1 (отсутствует сигнал на втором входе И 23), то сигнална выходе элемента И 23 также отсутс 1 а, вг,элемент ПАМЯТЬ 25 не срабатывает, питаниеисполнительного механизма 27 не включается, воронка 10 не раскрывается, увеличенияплощади выходного отверстия нв происходит. (Струи материала на выходе устройстванет, потому что нет материала в измерительной ячейке 1 - не работает размольное ирассеянное оборудование).На фиг. 3 изображающей циклогрзк луработы схемы управления открытием воронки, рассмотрены следующие ситуации:а) через устройство материал не по,. 1 пает,б) материал 6 поступает в устросгоо сизбытком, И 17 - включено,в) выходное отверстие воронки 10 (с раскрывающимися полуконусами) забилось, И7 отключилось,г) после срабатывания исполнительногомеханизма материал проходит через измарительную ячейку 1 (через увеличенноеходное отверстие) до понижения уровнг вверхней части ниже датчика 7 уровня, И 17работает,д) период восстановления уровня ма ериала в устройстве контроля дисперснос.идо срабатывания датчика уровня, И 17 отключено,е) восстановлен нормальнь й режим работы устройства, И 17 включилось.Металлический корпус 2 одновремен .оявляется защитным экраном и повышает помехоустойчивость устройства. Электрод е,фкостного датчика 4 может быть еыпол:-чтакже в виде металлического стержня,окрытого диэлектрическим материалом и : -груженного в контролиру мый мэ 1 ерОднако это будет ухудшать проходимо: ьматериала в измерительной ячеике, Ь ка естве датчика уровня и датчика струи используются контактные датчики, выполненные ввиде металлических стержней, пропушенн.хв рабочее пространство устройства через изо-,лирующие втулки, Схемы преобразователя21, элементов ЗАДЕРЖКА 24 и 30, усилителя 26 выполнены на транзисторах КТ 315,Т361, КТ 316, КТ 817, В качестве элеменгоаНЕ 22 и 28, И 23 и 29, счетчика 31, ПАМЯЬ25 (триггер) используются интеральннемикросхемы К 511, В качестве регисоирщего прибора использован прибор типа К У(КСП).Выходное отверстие воронки 51 (фиг, 2),имеющее величину площади близ у и кличине площади выходного отверстия раскрытой воронки 10, расположено в верхнейчасти воронки 10,Воронка 51 служит для формированияпотока материала, чтобы последний не попадал между движущимися частями (полуконусами 32 и 33) воронки 10. Фартучек 52из эластичного материала (фторопластоваяпленка толщиной 0,2-0,4 мм) закреплен нанаружной поверхности воронки 51 напро Отив линии сочленения полуконусов 33 и 34,При раскрытии воронки 10 ( полуконусов 33и 34) материал прижимает фартучек к поверхности полуконусов, прикрывая зазор между ними. 15По сравнению с прототипом использование заявляемого технического решенияпозволит улучшить эксплуатационные характеристики устройства, обеспечив возможность самоочищения измерительной 20ячейки устройства при забивании ее кускомслипшегося материала или при возникновении арочного эффекта в формирующей воронке, что обеспечит практически бесперебойнуюего работу. 25Формула изобретенияустройство для определения среднегоразмера токопроводящих дисперсных материалов, содержащее измерительную ячейкуиз диэлектрического материала, выполненную со сквозным каналом, диаметр которого не менее чем на порядок превышаетсредний размер измеряемых частиц и в котором размещены два кольцевых электрода,разделенных диэлектрическим слоем и соединенных соответственно с первым и вторым входами измерительной схемы. датчикуровня, установленный над измерительнойячейкой и соединенный с третьим вхоДом40 измерительной схемы, датчик струи материала, выход которого соединен с четвертым входом измерительной схемы из цепочки последовательно соединенных между собой преобразователя переменного тока в постоянный, первого элемента НЕ, первого элемента И, первого элемента ЗАДЕРЖКА, элемента ПАМЯТЬ, усилителя и исполни,тельного механизма, второй элемент И выходом соединен с вторым входом элементу ПАМЯТЬ, первый вход второго элемента Й соединен с выходом второго элемента НЕ, а второй вход - с выходом второго элемента ЗАДЕРЖКА, второй вход первого элемента И соединен через согласующий элемент с датчиком уровня и с входом второго элемента НЕ, а вход второго элемента ЗАДЕРЖКА - с выходом преобразователя переменного тока в постоянный, при этом нижняя часть измерительной ячейки выполнена в виде воронки с возможностью изменения площади ее выходного сечения, причем воронка состоит из двух полуконусов, установленных на горизонтальных осях, соединенных своими концами с измерительной ячейкой, причем один из полуконусоя соединен через рычаг и тягу с исполнительным механизмом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, измерительная ячейка снабжена установленными над горизонтальными осями полуконусов дополнительными двумя осями с подвешенными на них кронштейнами с двумя вилками, на каждом из кронштейнов закреплен толкатель, размещенный в прорези стенки измерительной ячейки, а полуконусы дополнительно снабжены вилками, соединенными с соответствующими вилками кронштейнов.1822942 И дактор Т. Курка орректор Е. Папп ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2177ВНИИПИ ставитель А, Тупиковхред М,Моргентал Тираж Подписное венного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5