PL64409B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 29.IL1972 64409 KI 42 e, 37 MKP GOI £,23/00 CZYTELNIA uitV?u ij ¦zMTmcfeftst^ti HN \ Wspóltwórcy wynalazku: Andrzej Skrzypek, Tadeusz Rogowski, Stani¬ slaw Cierpisz Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Sposób ciaglego pomiaru poziomu napelnienia zbiornika materialem sypkim oraz przyrzad do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego po¬ miaru poziomu napelnienia zbiornika materialem sypkim, a zwlaszcza materialem gruboziarnistym oraz przyrzad do stosowania tego sposobu.Znane dotychczas sposoby ciaglego pomiaru po¬ ziomu napelnienia zbiornika materialem sypkim, polegaly na stosowaniu elektrycznych czujników pojemnosciowych, czujników elektromechanicznych lub izotopowych oraz czujników ultradzwiekowych.Czujniki te przetwarzaja poziom napelnienia zbior¬ nika materialem na sygnal wyjsciowy reagujac zaleznie od typu czujnika na ilosc masy materialu znajdujacej sie w obszarze pomiaru lub na polo¬ zenie górnej warstwy badz odslonietej górnej po¬ wierzchni materialu.Wada sposobów pojemnosciowego i izotopowego pomiaru poziomu napelnienia zbiornika, jak i sto¬ sowanych przyrzadów, jest zaleznosc dokladnosci pomiaru od stopnia zawilgocenia materialu sypkie¬ go. I tak, na przyklad przy wiekszej zawartosci wilgoci w materiale sypkim czujniki te przestaja dzialac lub dzialaja z mala dokladnoscia wskutek tworzenia sie nawisów materialu na elemencie przetwarzajacym i na scianach zbiornika. Doklad¬ nosc pomiaru zalezna jest, przy tym od wilgotnos¬ ci materialu jak równiez ze wzgledu na Wplyw1 tej wilgotnosci na wlasnosci fizyczne materialu, a tym samym na intensywnosc oddzialywania materialu na element przetwarzajacy czujnika. Natomiast pomiary wykonywane za pomoca czujników elek- 10 15 20 25 30 tromechanicznych, o skomplikowanej budowie, wrazliwej na zanieczyszczenia, sa niezbyt doklad¬ ne zwlaszcza przy skokowych zmianach poziomu napelniania zbiornika.Podobna wade ma sposób oparty na metodzie ultradzwiekowej, który charakteryzuje sie tym, ze wymaga stosowania bardziej rozbudowanego ukla¬ du elektronicznego, który z tego powodu ma mniejsza niezawodnosc, a ponadto elementy prze¬ twarzajace uzytkowanych czujników wykazuja na ogól zbyl; mala odpornosc na zapylenie i wilgoc.Znany jest równiez sposób pomiaru napelnienia zbiornika polegajacy na wazeniu zbiornika wraz z zawartym w nim materialem. Jednakze sposób ten ogranicza sie tylko do nowo budowanych zbior¬ ników. Poza tym sposób ten ma równiez te nie¬ dogodnosc, ze wymaga specjalnej konstrukcji zbiornika, kosztownej zarówno w wykonaniu — jak i w eksploatacji.Dotychczasowych wad i niedogodnosci unika sie stosujac sposób wedlug wynalazku. Istota tego spo¬ sobu polega na tym, ze zamocowany w dnie zbior¬ nika wolnostojacy pret wtprawia sie w zlozony ruch drgajacy, za pomoca masy niezrównowazonej osadzonej na swobodnym koncu preta, który pod wplywem ruchu tej masy zacznie przemieszczac sie po krzywej zamknietej. Nastepnie mierzy sie predkosc obrotowa masy, która jest równa liczbowo czestotliwosci drgan ukladu pret — masa i zalezna od dlugosci niezasypanego odcmka preta, oraz na 64 4093 tej podstawie wyznacza sie poziom lub objetosc materialu sypkiego w zbiorniku za pomoca odpo¬ wiednio wycechowanego przyrzadu. Dzieki takie¬ mu wlasnie sposobowi pomiaru poziomu lub stop¬ nia napelnienia zbiornika uzyskuje sie dokladne 5 wskazania niezalezne od zawilgocenia materialu i od stopnia zapylenia zbiornika. Sposób ten nadaje sie do zastosowania zarówno w nowych jak i w istniejacych zbiornikach niezaleznie od ich wielko¬ sci. 10 przedmiotem wynalazku jest równiez przyrzad do stosowania wymienionego wyzej sposobu ciagle¬ go pomiaru poziomu napelnienia zbiornika mate¬ rialem sypkim. Istota tego przyrzadu polega na zastosowaniu preta lub rury jednym koncem za- 15 mocowanej w dnie zbiornika, a na drugim, wolnym koncu wyposazonej w silnik o odpowiednio dobra¬ nym przebiegu momentu obrotowego, którego ele¬ ment roboczy jest posrednio lub bezposrednio pola¬ czony z kolem zamachowym. Kolo to ma srodek 20 przesuniety równolegle wzgledem osi preta lub ru¬ ry, wskutek czego wprawione w ruch obrotowy pobudza równiez do drgan mechanicznych rury tak, aby jej swobodny koniec wraz z (silnikiem i kolem zamachowym przemieszczal sie po krzywej zam- 25 knietej. Poza tym kolo zamachowe moze byc za¬ mocowane w plaszczyznie przecinajacej os rury pod dowolnym katem. Zaleta przyrzadu wedlug wynalazku jest jego prosta konstrukcja latwa w wykonaniu i niezawodna w dzialaniu. Przyrzad ten 30 nadaje sie do zastosowania w zbiornikach o róz¬ nej pojemnosci i z uwagi na ciaglosc pomiaru mo¬ ze byc równiez islosowainy jako jeden z elementów ukladów automatyki.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy- 35 kladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pusty zbiornik wraz z przyrzadem w przekroju pionowym, fig. 2 — ten sam zbiornik czesciowo naJpelniony materialem, a fig. 3 — wy¬ cinek zbiornika w widoku zgóry. 40 Jak uwidoczniono na rysunku przyrzad wedlug wynalazku sklada sie z rury 1 jednym koncem za¬ mocowanej w dnie zbiornika 2. Natomiast na dru¬ gim koncu tej rury w jej osi jest zamocowany sil¬ nik 3, najkorzystniej elektryczny, o odpowiednio 45 dobranym przebiegu momentu obrotowego w zalez, nosci od predkosci obrotowej oraz zamachowe ko¬ lo 4, przy czym srodek tego kola jest przesuniety wzgledem osi rury 1. Poza tym zamachowe kolo 4 moze byc polaczone z silnikiem 3 bezposrednio lub za pomoca przekladni oraz zamocowane w plaszczyznie przecinajacej os rury 1 pod dowol¬ nym katem. Z walem silnika 3 jest zwiazany wej¬ sciowy przetwornik 5 polaczony przewodem 6 z pomiarowym przetwornikiem 7.Wewnatrz rury 1 sa równiez umieszczone elek¬ tryczne przewody 8 laczace silnik 3 ze zródlem pradu. Elementy ruchome przyrzadu, zamocowane na swobodnym koncu rury 1, sa osloniete szczelna obudowa 9 chroniaca je od wplywów zewnetrz¬ nych. 60 Ciagly pomiar poziomu napelnienia zbiornika 4 materialem sypkim, za pomoca przyrzadu wedlug wynalazku, odbywa sie w nizej podany sposób.Wolnostojaca, zamocowana w dnie zbiornika 2 rure 1 wprowadza sie w zlozony ruch drgajacy.W tym celu uruchamia sie silnik 3, który wpro¬ wadza w ruch wirowy zamachowe kolo 4. Pod wplywem tego ruchu górny koniec, rury 1 zacznie sie przemieszczac po krzywej zamknietej w ksztal¬ cie, na przyklad okregu o promieniu f9R** zaleznym od dlugosci „L" swobodnego (niezasypanego) odcin¬ ka rury 1.W miare napelniania zbiornika materialem syp¬ kim nastepuje zasypywanie rury 1 i tym samym skracanie dlugosci swobodnego jej odcinka do wartosci „Lj", Wówczas zgodnie z prawem zacho¬ wania momentu pedu masy wirujace kolo 4 be- : dzie zwiekszac swoja predkosc obrotowa, a swobod¬ ny koniec rury 1 bedzie sie przemieszczac po okre¬ gu o mniejszym promieniu „Ri". Odwrotnie dzieje sie przy opróznianiu zbiornika 2, kiedy to swo¬ bodny odcinek rury 1 stopniowo zwieksza swoja dlugosc. ¦*¦¦'¦¦¦¦ Ilosc obrotów w czasie wirujacego kola 4 i sprze¬ zonego z nim silnika 3, jest wiec miara odleglosci powierzchni górnej materialu sypkiego od dna zbiornika 2, czyli poziomu napelnienia zbiornika materialem, który zalega w otoczeniu rozpatrywa¬ nej rury 1. Pomiar ilosci obrotów silnika 3 i ich przetworzenie na: odpowiedni sygnal cyfrowy lub analogowy, wyznaczajacy poziom zasypania rury 1 dokonuje sie jednym ze znanych sposobów i od¬ czytuje sie na mierniku pomiarowego przetwornika 9 wycechowanego w jednostkach dlugosci lub obje¬ tosci. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ciaglego pomiaru poziomu napelnienia zbiornika materialem sypkim, znamienny tym, ze zamocowany w dnie zbiornika wolnostojacy pret wfprawia sie w ztóony ruch. drgajajcy* (za pomoca masy niezrównowazonej osadzonej na swobodnym koncu preta, który zacznie sie przemieszczac po krzywej zamknietej, a nastepnie przez pomiar predkosci Obrotowej masy, równej liczbowo czesto¬ tliwosci drgan ukladu pret — masa i zaleznej od dlugosci niezasypanego odcinka preta, wyznacza isie na odpowiednio wycechowanym przyrzadzie, poziom lub objetosc materialu sypkiego w zbiorni¬ ku.

2. Przyrzad do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ma pret lub rure (1) jednym koncem zamocowana trwale w dnie zbiornika (2), która na drugim, wolnym koncu jest zaopatrzona w silnik (3) z przetwornikiem wejsciowym (5) predkosci obrotowej polaczony bezposrednio lub za pomoca przekladni z zamachowym kolem (4) osa¬ dzonym w plaszczyznie przecinajacej os rury (1) pod dowolnym katem tak, aby srodek kola (4) byl przesuniety wzgledem osi swego obrotu, przy czym wszystkie ruchome elementy przyrzadu sa umiesz¬ czone w szczelnej obudowie (9).KI. 42 e, 37 64 409 MKP G 01 f, 23/00 PL PL