PL179936B1 - Zespctt kontroli ciśnienia i sterowania pracąmineralizatora mikrofalowego - Google Patents

Abstract

Zespól kontroli ciśnienia i sterowaniapracąmineralizatora mikrofalowego, w którym reakcyjne naczynko jest zamykane pokrywką dociskaną do naczynka grzybkiem za pomocądociskowych sprężyn osadzonych między pokrywą korpusu głowicy mineralizatora a grzybkiem, znamienny tym, że ma popychacz (1) osadzony przesuwnie, poosiowo w korpusie (2) głowicy, któregojedenkoniecjest dociskany do dociskowej tarczy (5) grzybka (6) sprężyną (11) osadzonąrozprężnie w korpusie (2) i sprzężonąz tym popychaczem (1), zaś drugi koniec popychacza (1) stanowi ruchomy element (12) wariometru (13), na którym to ruchomym elemencie (12)jest osadzona jedna spośród dwóch cewek (14, 19) tego wariometru (13), przy czymjedna z dwóch cewek (14,19) wariometru (13), mająca uziemiony środkowy odczep, ma obydwa zaciski połączone, poprzez przynależne im liniowe detektory (15 i 16), z programowanym procesorem (17) połączonym, poprzez interfejs (18), z wejściem mikrofalowego generatora (4) sterującym jego mocą wyjściową, natomiast pozostała, druga spośród dwóch cewek (14,19) wariometru (13)jest połączona z generatorem (21) prądu przemiennego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół kontroli ciśnienia i sterowania pracą mineralizatora mikrofalowego przeznaczony do stosowania w produkcji mikrofalowych mineralizatorów wysokociśnieniowych, w których próbka substancji przeznaczonej do roztworzenia jest poddawana wysokiej temperaturze i wysokiemu ciśnieniu.

Wewnątrz naczynka reakcyjnego znanych i stosowanych wysokociśnieniowych mineralizatorów mikrofalowych możliwy jest niekontrolowany przyrost ciśnienia wyni kający z burzliwej reakcji chemicznej, którego można uniknąćjeśli we właściwym momencie przerwane zostanie nagrzewanie mikrofalowe. W tym celu należy wykonywać pomiary ciśnienia panującego wewnątrz naczynka reakcyjnego. Znane i stosowane sąpomiary ciśnienia za pomocą standardowego czujnika ciśnienia, izolowanego od obszaru reakcji za pośrednictwem cieczy lub membrany i połączonego z pokrywką naczynka reakcyjnego przy pomocy rurki o małym przekroju. Przy stosowaniu takiego urządzenia występują problemy szczelności połączeń i konieczność stosowania niestandardowych pokrywek. Innym znanym rozwiązaniem do pomiaru ciśnienia wewnątrz naczynka reakcyjnego jest czujnik krańcowy, w którym tłokowy ruch pokrywki powoduj e przyślepienie drogi optycznej światłowodu. Wadą tego rozwiązania jest konieczność wykonywania nastaw mechanicznych przy zmianie progu zadziałania. Ponadto znane uszczelnienia pokrywek naczynka reakcyjnego wykonywane sąjako pierścienie współpracujące z wewnętrzną cylindryczną powierzchmąnaczynka, co powoduje że rozszczelnienie tego układu może nastąpić wtedy, gdy pokrywa podniesie się całkowicie nad naczynko, co w skrajnych przypadkach może doprowadzić do wzrostu ciśnienia powodującego zniszczenie mechaniczne głowicy mineralizatora.

Zespół kontroli ciśnienia i sterowania pracą mineralizatora mikrofalowego, według wynalazku, w którym reakcyjne naczynko jest zamykane pokrywką dociskana do naczynka grzybkiem za pomocą sprężyn osadzonych między pokrywą korpusu głowicy mineralizatora a grzybkiem charakteryzuje się tym, że ma popychacz osadzony przesuwnie, poosiowo w korpusie głowicy, którego jeden koniec jest dociskany do dociskowej tarczy grzybka sprężyna, osadzoną rozprężnie w korpusie głowicy i sprzężoną z tym popychaczem. Drugi koniec popychacza stanowi ruchomy element wariometru, na którym to ruchomym elemencie jest osadzona jedna cewka spośród dwóch cewek tego wariometru. Jedna cewka spośród dwóch cewek wariometru, mająca uziemiony środkowy odczep, ma obydwa zaciski połączone, poprzez przynależne im liniowe

179 936 detektory, z programowanym procesorem połączonym z wejściem mikrofalowego generatora sterującym mocą wyjściową tego generatora. Pozostała spośród dwóch cewek wariometru jest połączona z generatorem prądu przemiennego.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia niezawodną, bezpieczną pracę ciśnieniowych mineralizatorów miokrofalowych przy zastosowaniu prostych środków technicznych. Zastosowanie wariometru z powietrznymi impregnowanymi cewkami pozwala uzyskać wysoką odporność takiego czujnika na żrące opary, które zwykle musząwystąpić w trakcie pracy mineralizatora. Praca generatora zasilającego cewkę wariometru napięciem o częstotliwości od 30 kHz do 100 kHz zapewnia wysoką odporność zespołu według wynalazku na zakłócenia radioelektryczne powstające przy pracy generatorów mocy mikrofalowej. Rozwiązanie według wynalazku eliminuje wszystkie mankamenty związane z zabezpieczeniem szczelności miedzy czujnikiem a pokrywką naczynka reakcyjnego, jakie występują w znanych i stosowanych układach kontroli ciśnienia wewnątrz mineralizatora.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, który pokazuje w przekroju wzdłużnym poosiowym głowicę mineralizatora na tle pozostałych bloków mineralizatora zaopatrzonego w zespół według wynalazku, którego część elektroniczna jest przedstawiona blokowo.

Zespół kontroli ciśnienia i sterowania pracą mineralizatora mikrofalowego, według wynalazku, ma popychacz 1 w postaci pręta usytuowanego przesuwnie, poosiowo w korpusie 2 głowicy mineralizatora mikrofalowego osadzonej na falowodzie 3 łączącym głowicę z generatorem 4 mocy mikrofalowej, którym jest magnetron. Jeden koniec popychacza 1 opiera się o dociskową tarczę 5 grzybka 6 dociskającego, poprzez dyskową membranę 7 pokrywkę 8, reakcyjnego naczynka 9 osadzonego w dielektrycznym naczyniu 10 osadzonym w metalowym korpusie 2 głowicy mineralizatora. Omawiany koniec popychacza 1 jest dociskany do dociskowej tarczy 5 grzybka 6 sprężyną 11 osadzoną rozprężnie na popychaczu 1 w korpusie 2 i sprzężoną z tym popychaczem 1. Drugi koniec popychacza 1 stanowi ruchomy element 12 wariometru 13, na którym to ruchomym elemencie 12 jest osadzona cewka 14 z uziemionym środkowym odczepem, a której obydwa zaciski sąpołączone, poprzez przynależne im liniowe detektory 15 i 16, z programowanym procesorem 17 połączonym, poprzez interfejs 18, z wejściem magnetronu 4 sterującym wyjściową mocą mikrofalową tego magnetronu 4. Nieruchoma cewka 19 wariometru 13 jest osadzona na karkasie 20 i połączona z zasilającymją generatorem 21 prądu przemiennego o częstotliwości od 30 kHz do 100 kHz. Dociskowa tarcza 5 grzybka 6 zapewniająca szczelność między pokrywką8 reakcyjnego naczynka 9 i tym naczynkiem 9 jest dociskana dyskowymi sprężynami 22 osadzonymi rozprężnie na grzybku 6, międzyjego dociskowątarczą5 a nakrętka23 w sposób regulowany się poosiowo wzdłuż grzybka przez gwintowe połączenie z pokrywą24 głowicy mineralizatora. Pokrywa 24 głowicy mineralizatora jest łączona z korpusem 2 głowicy rozbieralnie, na przykład bagnetowo. Działanie zespołu kontroli ciśnienia i sterowania pracą mineralizatora mokrofalowego według wynalazku przebiega następująco.

Energia mikrofalowa z generatora 4 za pośrednictwem anten 25 i 26 przedostaje się do wnętrza reakcyjnego naczynka 9 i następnie absorbowana jest przez mieszaninę cieczy reakcyjnej umieszczonej wraz z próbkąanalitycznąw tym naczynku 9, w wyniku czego następuj e wzrost temperatury i ciśnienia w objętości zamkniętej pokrywką 8. Powoduje to ruch pokrywki 8 uszczelnionej wargą27 i ruch grzybka 6 napinający sprężyny 22. Zapomocąpopychacza 1 i sprężyny 11 ruch ten przenosi się na ruchomy element 12 wariometru 13, co powoduje zmianę sygnału indukowanego przez pole magnetyczne nieruchomej cewki 19 zasilanej z sinusoidalnego generatora 2 w dwóch częściach ruchomej cewki 14 nawiniętej na ruchomym elemencie 12 wariometru 13. Ta zmiana sygnału zostaje zamieniona na prąd stały w liniowych detektorach 15 i 16 i po obróbce w programowanym procesorze 17, umożliwiającym zadanie limitu ciśnienia z histerezą włączenia i wyłączenia, poprzez intt^^Tej s 18 steruje wyjściową mocąmikrofalowego generatora 4, powodując wyłączenie generatora 4 lub zmniejszenie jego mocy wyjściowej w przypadku przekroczenia ciśnienia wewnątrz naczynka 9 ponad poziom zaprogramowany jako dopuszczalny.

179 936

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Zespół kontroli ciśnienia i sterowania pracą mineralizatora mikrofalowego, w którym reakcyjne naczynko jest zamykane pokrywką dociskaną do naczynka grzybkiem za pomocą dociskowych sprężyn osadzonych między pokrywą korpusu głowicy mineralizatora a grzybkiem, znamienny tym, że ma popychacz (1) osadzony przesuwnie, poosiowo w korpusie (2) głowicy, któregojeden koniecjest dociskany do dociskowej tarczy (5) grzybka (6) sprężynn(ll) osadzoną rozprężnie w korpusie (2) i sprzężoną z tym popychaczem (l), zaś drugi koniec popychacza (1) stanowi ruchomy element (l2) wariometru (13), na którym to ruchomym elemencie (12) jest osadzona jedna spośród dwóch cewek (14,19) tego wariometru (13), przy czym jedna z dwóch cewek (14, 19) wariometru (13), mająca uziemiony środkowy odczep, ma obydwa zaciski połączone, poprzez przynależne im liniowe detektory (15 i 16), z programowanym procesorem (17) połączonym, poprzez interfejs (18), z wejściem mikrofalowego generatora (4) sterującym jego mocą wyjściową, natomiast pozostała, druga spośród dwóch cewek (14, 19) wariometru (13) jest połączona z generatorem (21) prądu przemiennego.