RU2242741C2 - Устройство для измерения плотности сыпучих веществ - Google Patents
Устройство для измерения плотности сыпучих веществ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2242741C2 RU2242741C2 RU2002112953/28A RU2002112953A RU2242741C2 RU 2242741 C2 RU2242741 C2 RU 2242741C2 RU 2002112953/28 A RU2002112953/28 A RU 2002112953/28A RU 2002112953 A RU2002112953 A RU 2002112953A RU 2242741 C2 RU2242741 C2 RU 2242741C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- meter
- substance
- output
- measuring
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: в различных отраслях промышленности, например, в химической, пищевой и фармацевтической. Сущность: устройство содержит источник постоянного расхода газа, пневматическую емкость, генератор акустических колебаний в виде диафрагмы и формирователь плоской акустической волны, соединенные с пневматической емкостью, причем формирователь плоской акустической волны расположен открытым концом к поверхности контролируемого вещества, устройство перемещения, соединенное с измерителем перемещения, с помощью которого осуществляется перемещение пневматической емкости относительно поверхности вещества, блок управления, струйный турбулентный усилитель, измеритель массы, вычислительный блок, при этом измерительная емкость соединена с измерителем массы, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом измерителя перемещения. Технический результат - расширение области применения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам для измерения плотности сыпучих материалов и тел произвольной формы, и может найти применение в различных отраслях промышленности, например в химической, пищевой, фармацевтической и др.
Известно устройство для измерения плотности (Пестов Н.Е. Физико-химические свойства зернистых и порошкообразных химических продуктов. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1947. - С.152), содержащее блоки измерения массы и объема вещества, в котором осуществляют взвешивание пробы вещества, после чего определяют его объем и по их отношению судят о насыпной плотности вещества.
Недостатком такого устройства для измерения плотности является невозможность определения плотности частиц сыпучего материала, а также отсутствие единства процесса измерения.
Известно устройство для измерения плотности, реализующее способ (Патент РФ №2162596, кл. G 01 N 9/00, 9/26, 27.01.2001, Открытия. Изобретения №3), заключающийся в том, что контролируемое вещество помещают в измерительную емкость, подают в нее газ с расходом, пропорциональным массе вещества, измеряют скорость изменения давления в ней. По скорости изменения давления судят о величине плотности. Такое устройство для измерения плотности содержит измерительную емкость, герметично закрываемую крышкой, внутрь которой помещено контролируемое вещество. Контролируемое вещество воздействует на мембрану, отделяющую измерительную емкость от камеры, в которой размещено сопло, соединенное с атмосферой.
Недостаток такого устройства состоит в контактности метода и сложности конструкции.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для измерения плотности жидкости (Патент РФ №2124714, кл. G 01 N 9/24, 29/02, 10.01.99, Открытия. Изобретения №1), содержащее источник постоянного расхода газа, пневматическую емкость, генератор акустических колебаний в виде диафрагмы и формирователь плоской акустической волны, соединенные с пневматической емкостью, причем формирователь плоской акустической волны расположен открытым концом к поверхности контролируемого вещества, устройство перемещения, соединенное с измерителем перемещения, с помощью которого осуществляется перемещение пневматической емкости относительно поверхности вещества, блок управления, струйный турбулентный усилитель, выход которого подключен к блоку управления устройством перемещения. Определение плотности с помощью такого устройства заключается в определении фазового смещения узла стоячей акустической волны при взаимодействии струйно-акустического сигнала с контролируемой поверхностью.
Недостатком устройства, принятого за прототип, является невозможность измерения плотности сыпучих веществ.
Технической задачей изобретения является расширение области применения.
Поставленная техническая задача достигается за счет того, что устройство дополнительно снабжено измерительной емкостью, в которую помещается контролируемое вещество, измерителем массы, вычислительным блоком, при этом измерительная емкость соединена с измерителем массы, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом измерителя перемещения.
На чертеже представлена схема устройства для измерения плотности.
Устройство для измерения плотности включает в себя источник постоянного расхода воздуха 9, генератор акустических колебаний 6 в виде диафрагмы и формирователь 7 плоской акустической волны, соединенные с пневматической емкостью 5. Внутри формирователя 7 размещены питающий 8 и приемный 1 капилляры струйного турбулентного усилителя, выход которого подключен к блоку управления 2 устройством перемещения 3. Устройство перемещения 3 соединено с измерителем перемещения 4. Измерительная емкость 10 соединена с измерителем массы 11, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока 12. Второй вход вычислительного блока 12 соединен с выходом измерителя перемещения 4.
Устройство для измерения плотности работает следующим образом.
Сжатый воздух с постоянным расходом с выхода источника постоянного расхода 9 подается в питающую емкость 5. Из емкости 5 газ через диафрагму поступает в полость формирователя 7 плоской акустической волны, который расположен открытым концом к поверхности контролируемого вещества, помещенного в измерительную емкость 10. С выхода измерителя массы 11, информация о массе контролируемого вещества поступает на первый вход вычислительного блока 12. На вход питающего капилляра 8 подают давление питания Рпит, при этом на выходе капилляра 1 формируется выходной сигнал Рвых=1. При звуковом давлении, отличном от нуля, режим течения газа в струе изменяется и становится турбулентным, что приводит к уменьшению выходного давления Рвых. Давление Рвых принимает максимальное значение при нулевом звуковом давлении, так как режим течения становится ламинарным. С помощью устройства перемещения 3 осуществляется перемещение пневматической емкости 5 относительно поверхности вещества, помещенного в измерительную емкость 10 от базисного значения, соответствующего половине длины волны излучаемого акустического сигнала до расстояния, при котором в пространстве между генератором акустических колебаний 6 и контролируемой поверхностью возникает стоячая волна. Момент достижения экстремума в распределении стоячей волны фиксируется струйным турбулентным усилителем, сигнал с его выхода поступает на вход блока управления 2, управляющее воздействие с которого посредством устройства перемещения 3 возвращает систему в исходное положение. Информация о смещении измерительного устройства от базисного значения с выхода измерителя перемещения 4 поступает на второй вход вычислительного блока 12. В дальнейшем процесс происходит аналогично изложенному выше.
Таким образом, о плотности сыпучего вещества судят по отношению массы к объему частиц вещества. Объем частиц сыпучего вещества определяется расстоянием от генератора акустических колебаний 6 до поверхности вещества, при котором в приемном канале 1 появляется избыточное давление.
Предлагаемое устройство для измерения плотности позволяет проводить неразрушающий контроль сыпучих, пористых, волокнистых материалов и сред, характеризующихся пожаро- и взрывоопасностью, за счет использования пневмоакустических эффектов, сопровождающихся образованием стоячей волны в пространстве между генератором акустических колебаний и контролируемым веществом, путем измерения смещения ее экстремума при изменении фазы комплексного коэффициента отражения.
Claims (1)
- Устройство для измерения плотности, содержащее источник постоянного расхода газа, пневматическую емкость, генератор акустических колебаний в виде диафрагмы и формирователь плоской акустической волны, соединенные с пневматической емкостью, причем формирователь плоской акустической волны расположен открытым концом к поверхности контролируемого вещества, устройство перемещения, соединенное с измерителем перемещения, с помощью которого осуществляется перемещение пневматической емкости относительно поверхности вещества, блок управления, струйный турбулентный усилитель, выход которого подключен к блоку управления устройством перемещения, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено измерительной емкостью, в которую помещается контролируемое вещество, измерителем массы, вычислительным блоком, при этом измерительная емкость соединена с измерителем массы, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом измерителя перемещения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002112953/28A RU2242741C2 (ru) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Устройство для измерения плотности сыпучих веществ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002112953/28A RU2242741C2 (ru) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Устройство для измерения плотности сыпучих веществ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002112953A RU2002112953A (ru) | 2004-02-10 |
| RU2242741C2 true RU2242741C2 (ru) | 2004-12-20 |
Family
ID=34387066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002112953/28A RU2242741C2 (ru) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Устройство для измерения плотности сыпучих веществ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2242741C2 (ru) |
-
2002
- 2002-05-13 RU RU2002112953/28A patent/RU2242741C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002112953A (ru) | 2004-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7143653B2 (en) | Enhanced triaxial tester with volume change device for measurement of flow properties of dry cohesive particulate systems under low confining pressures | |
| US3802271A (en) | Method of acoustically analyzing particles in a fluid | |
| Rodahl et al. | Frequency and dissipation-factor responses to localized liquid deposits on a QCM electrode | |
| Greenwood et al. | Measurement of viscosity and shear wave velocity of a liquid or slurry for on-line process control | |
| US5824892A (en) | Acoustic device for measuring volume difference | |
| Shanmugam et al. | Broad bandwidth air-coupled micromachined ultrasonic transducers for gas sensing | |
| Fellah et al. | Ultrasonic measurement of the porosity and tortuosity of air-saturated random packings of beads | |
| US3603137A (en) | Vibrating method and apparatus for determining the physical properties of material | |
| RU2242741C2 (ru) | Устройство для измерения плотности сыпучих веществ | |
| US3357245A (en) | System for volumetric analysis | |
| Bilová et al. | Acoustical parameters of porous materials and their measurement | |
| CA2868978C (en) | Speed of sound and/or density measurement using acoustic impedance | |
| Revel | Measurement of the apparent density of green ceramic tiles by a non-contact ultrasonic method | |
| RU2063627C1 (ru) | Устройство для определения физических свойств жидкостей и газов | |
| US20090199641A1 (en) | Non-contact ultrasound materials systems and measurement techniques | |
| Oseev et al. | Phononic crystal sensor for liquid property determination | |
| US3604252A (en) | Interferometric system for measuring physical condition of a medium | |
| CN108896654A (zh) | 基于压电体声波谐振式传感器的能量耗散因子测量方法 | |
| JPH08505466A (ja) | 媒体の物理的状態パラメーター決定のための方法及びその方法を実施するための装置 | |
| JP4403280B2 (ja) | 軟質薄膜の物性値測定方法とそのための装置 | |
| Passian et al. | Piezoresistive detection of acoustic waves | |
| EP1328801A1 (en) | Acoustic interferometry method and device | |
| RU2162596C2 (ru) | Способ измерения плотности | |
| JP2007309850A5 (ru) | ||
| US703753A (en) | Instrument for indicating the pressure of gas. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040514 |