RU2000563C1 - Седиментометр - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к технике определени  дисперсного состава порошков путем осаждени  части частиц твердой фазы в в зкой среде под действием силы т жести. Сущность изобретени  заключаетс  в регистрации веса оседающих в в зкой среде частиц твердой фазы из организованного на зеркале седиментационной жидкости стартового сло , Регистраци  веса осадка осуществл етс  с помощью индук- ционно-трансформаторного датчика микроперемещени , измерительна  катушка которого располагаетс  на внешней боковой поверхности осадительного цилиндра, а сердечником служит приемна  седимента- ционна  чашечка, выполненна  из провод щего материала и скрепленна  с дном цилиндра пружиной. Новым в предлагаемом устройстве  вл етс  размещение ин- дукционно-трансформаторного датчика микроперемещени  частично внутри измер емого потока (сердечник), а частично снаружи (трансформаторна  катушка), причем в качестве подвижной части датчика (сердечника ) используетс  приемна  седиментаци- онна  чашечка. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к приборам определени  гранулометрического состава дисперсных материалов.

Известный прибор аналогичного назначени  содержит седиментационный цилиндр , расположенный в сосуде с седиментационной жидкостью, затвор в верхней части седиментационного цилиндра дл  впуска исследуемой пробы, весовую чашечку, подвешенную на т гах, на которых установлены поплавки, тарелку дл  установки тарировочных грузов на дужке, соедин ющей т ги, механотрон, электронный блок и самописец (1).

Наиболее близким  вл етс  седименто- метр (2), включающий два седиментацион- ных цилиндра, в каждом из которых расположена приемна  чашка, св занна  с устройством измерени  веса осадка, выполненного о виде поплавков, закрепленных на подпружиненных элементах, установленных на дне седиментационных цилиндров и снабженных датчиками перемещени . Оба цилиндра размещены в общем сосуде, заполненном седиментационной жидкостью, и снабжены системами ввода пробы, причем в первом цилиндре устройство авода пробы выполнено в виде крестовины, расположенной над поплавком, жестко св занным с приемной чашкой, а во втором - в виде диска, причем крестовина и диск выполнены с возможностью вращени  и возвратно-поступательного перемещени  относительно своих вертикальных осей.

Недостатками данного устройства  вл ютс :

Размещение датчиков перемещени  внутри измер емого потока (т е в седименю о о о ел о ы

in

тационной жидкости), что приводит к следующим негативным  влени м:

- воздействие жидких (в том числе, агрессивных ) сред оказывает разрушающее (коррози ) воздействи  на материал датчика перемещени  (лаковое покрытие провода ). При этом из-за резкого ограничени  седиментационных жидкостей (нельз  использовать спирты, ацетон, четыреххлори- стый углерод, щелочные и кислые добавки) существенно сужаетс  список материалов, пригодных к анализу.

Осуществление загрузки материала с помощью вращающихс  загрузочных устройств что вызывает возникновение восхо- д ших токов жидкости не только с гор зоигтчзной. чо и с вертикальной цирку- п цией. Эи приаодш к всплыванию по- плавкос, закрепленных на подпружиненных элементах, вследствие которого в момент загоуз и поплавки начинают совершать колебательные движени  в жидкости.

Существенный объем .седиментацион- ной vii;;:- ости при невозможности ее многократного дтительного использовани .

Цель обретени  - повышение надеж- чости rp,i работе с агрессивными жидкост ми

;ель достигаетс  тем, что датчик микро- пе.рснещони ч, включающий сердечник и Tp;.v.4,v/ )горную катушку, располагаетс  вн/;ри (сердечник), а частично сна- р- жи (37/шка) измер емого потока. При см сердечником датчика служит седимен- тац сннзл чашечка сбора осадка, котора  с этой цепью выполн етс  из провод щего материала, а катушка, состо ща  из двух обмогок - детекторной, со встречно включенными секци ми, и перекрывающей ее ге- нерзтсрной, выноситс  в общем каркасе на боковую внешнюю поверхность осадитель- ного цилиндра с возможностью поступательного перемещени . Дл  улучшони  характеристик датчика обмотки катушки разнос тс  одна от другой на рассто ние d, равное рассто нию от стенки внешнего цилиндра до боковой поверхности чашечки сбора осадка.

Существенность отличительных признаков заключаетс  в следующем:

Чашечка сбора осадка помимо своей обычной функции выполн ет роль подвижного элемента индукционно-трансформа- торного датчика, смещение которого вызывает изменение электромагнитного пол , пронизывающего детекторную обмотку катушки, вследствие чего на ней мен етс  напр жение. Изменение напр жени  на детекторной обмотке, пропорциональное смещению чашечки сбора осадка под

Действием веса накапливаемого материала пробы, фиксируетс  регистрирующим прибором в виде кривой накоплени  осадка во времени.

Дл  получени  большей величины отклонени  изменени  сигнала на детекторной обмотке за счет смещени  чашечки сбора осадка к среднему.уровню сигнала на ней диаметр d детекторной обмотки определ етс  из экспериментально полученного эмпирического соотношени 

d (di + d2)/2

где di - диаметр чапечки сбора осадка; d2 - диаметр генераторной обмотки. На фиг. 1 изображен седиментометр; на фиг. 2 - схема электронного блока; на фиг. 3 - графическа  обработка кривой накоплени 

осадка.

Седиментометр состоит из цилиндрического сосуда 1, заполненного дисперсионной жидкостью, съемного цилиндра 2. подложки 3 дл  введени  пробы, чашечки

сбора осадка 4, снабженной поплавками 5 и скрепленной с дном пружиной 6. На внешней боковой поверхности цилиндрического сосуда 1 расположен каркас трансформаторной катушки 7 с детекторной 8 и генераторной 9 обмотками. Сигнал с обмоток катушки 8 и 9 поступает соответственно на детектор 10 и генератор 11 тензометриче- ского усилител  12, сигнал с которого регистрируетс  прибором 13.

Седиментометр работает следующим образом. Седиментационный цилиндрический сосуд 1 заполн етс  дисперсионной жидкостью, подложка 3, представл юща  собой мелкопористый (д 1.2 мкм) стекл нный фильтр, пропитываетс  смачивающей жидкостью, на которую тонким равномерным слоем напыл етс  предварительно взвешенна  с точностью до 0,5 мг проба порошка. При перемещении подложки 3 напыленной стороной на зеркало дисперсионной жидкости включаетс  регистрирующий прибор 13. В этот момент чашечка сбора осадка 4, выполненна  из провод щего материала (например, оксидированного или

пассивированного алюмини ), находитс  внутри дисперсионной жидкости в погруженном состо нии, причем плавучесть ее обеспечиваетс  поплавками 5 - полыми, внутри цилиндрическими, вертикально расположенными , тонкостенными оргстекл н- ными запа нными с обоих концов трубками, а всплытие предотвращаетс  пружиной 6, изготовленной из рени  или кварцевого стекла. При этом дно чашечки находитс  на уровне горизонтальной оси симметрии детекторной 8 и генераторной 9 обмоток трансформаторной катушки и результирующее напр жение на них равно 0.

Дл  предотвращени  рассеивани  частиц дисперсной фазы, т.е. полного попадани  их на чашечку сбора осадка 4 служит съемный стекл нный цилиндр 2, диаметр которого меньше диаметра чашечки сбора осадка 4 на 2-4 мм. При попадании частиц дисперсной фаза на чашечку сбора осадка 4 происходит ее вертикальное смещение вниз (притапливание), при этом пружина 6 сжимаетс , дно чашечки сбора осадка 4 опускаетс  ниже оси симметрии обмоток 8 и 9 трансформаторной катушки, что вызывает разбаланс напр жени  во встречно включенных секци х детекторной обмотки 8 и генераторной 9. Напр жение разбаланса пропорционально линейному смещению чашечки сбора осадка 4 относительно центра катушки 7, а, следовательно, весу накапливаемой дисперсной фазы. Сигнал с трансформаторной катушки 7 попадает на детектор 10 и генератор 11 тензометриче- ского усилител  12 и далее, подаетс  на регистрирующий прибор 13, который вычерчивает кривую накоплени  осадка во времени . По окончании процесса осаждени  каркас трансформаторной катушки 7 смещаетс  вниз до установлени  баланса напр жени  в обмотках 8 и 9 катушки, после чего прибор вновь готов к измерению без замены седиментационноЛ жидкости.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Седиментометр, включающий два коаксиальных цилиндра, чашечку сбора осадка, снабженную поплавками, скрепленную с дном пружиной и  вл ющуюс  сердечником трансформаторного датчика перемещений дл  регистрации веса осадка, систему ввода пробы, размещенной над цилиндрами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности при работе с агрессивными жидкост ми, детекторна  и генераторна  обмотки датчика перемещений размещены на внешней боковой поверхности седимен- тационного цилиндра, причем ширина зазора между ними равна ширине зазора между краем чашечки и стенкой внешнего цилиндра , а чашечка сбора осадка, выполненна  из пассивированного алюмини ,  вл етс  одновременно сердечником трансформаторной катушки.

   Фиг. 2

   ffoff ff-ff 4

   tf tv tj tgff