SU1427236A1 - Method of measuring density of liquid and loose materials - Google Patents

Method of measuring density of liquid and loose materials Download PDF

Info

Publication number
SU1427236A1
SU1427236A1 SU864153576A SU4153576A SU1427236A1 SU 1427236 A1 SU1427236 A1 SU 1427236A1 SU 864153576 A SU864153576 A SU 864153576A SU 4153576 A SU4153576 A SU 4153576A SU 1427236 A1 SU1427236 A1 SU 1427236A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
period
density
value
oscillations
capacitance
Prior art date
Application number
SU864153576A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Феликс Нухимович Теплицкий
Виктор Маркович Спивак
Геннадий Николаевич Чуглазов
Александр Федорович Глущенко
Владимир Николаевич Мурасев
Владимир Иванович Берловский
Ирина Юзефовна Смурова
Original Assignee
Научно-исследовательский институт строительного производства Госстроя УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт строительного производства Госстроя УССР filed Critical Научно-исследовательский институт строительного производства Госстроя УССР
Priority to SU864153576A priority Critical patent/SU1427236A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1427236A1 publication Critical patent/SU1427236A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  плотности сыпучих материалов в строительной индустрии . Цель - повышение точности определени  и обеспечение возможности определени  объема исследуемого материала после определени  его плотности . Способ основан на использовании максимальной величины периода собственных колебаний емкости с исследуемым материалом, подвешенной как физический ма тник, при изменении объема материала в емкости от плотности засыпаемого материала. Высоту подвески и геометрические размеры емкости выбирают такими, чтобы обеспечить в диапазоне измер емых плотностей .и уровней загрузки возрастание периода собственных колебаний от начального значени  при пустой емкости до максимального значени  и последующее уменьшение периода. Производ т рузку произвольного количества материала дискретными порци ми, измер ют период колебаний пустой емкости н после загрузки каждой порции определ ют величину максимального периода, наход т по ней из градуировочной зависимости насыпную плотность. По зтой величине плотности и значению текуце- го периода колебаний емкости определ ют объем материала в момент достижени  максимума периода колебаний и после загрузки последующих порций. В процессе определени  производ т .уточнение градуировочной зависимости по измеренному значению периода собственных колебаний пустой емкости 1. 3. з.п. ф-лы, 2 ил, 2 табл. СThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure the density of bulk materials in the construction industry. The goal is to improve the accuracy of determination and ensure the possibility of determining the volume of the material under study after determining its density. The method is based on using the maximum value of the period of natural oscillations of a container with the material under study, suspended as a physical master, when the volume of the material in the container varies from the density of the material to be filled. The height of the suspension and the geometrical dimensions of the capacitance are chosen so as to ensure, in the range of measured densities and load levels, an increase in the natural oscillation period from the initial value with an empty capacitance to the maximum value and a subsequent decrease in the period. An arbitrary amount of material is produced in discrete portions, the period of oscillation of an empty tank n is measured after loading each portion, the value of the maximum period is determined, and the bulk density is determined from it according to the calibration curve. With this density value and the value of the current period of oscillation of the capacitance, the volume of the material is determined at the time of reaching the maximum of the oscillation period and after loading subsequent batches. In the process of determining, the calibration dependence is measured according to the measured value of the period of natural oscillations of an empty tank 1. 3. sv f-ly, 2 silt, 2 tab. WITH

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  насыпной плотности сыпучих материалов в строитель- ной индустрии.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the bulk density of bulk materials in the construction industry.

Цель изобретени  - повышение точности определени  и обеспечение возможности определени  объема исследуемого материала после определени  его плотности.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determination and to make it possible to determine the volume of the material under study after determining its density.

На фиг.1 и 2 показаны схемы, по сн ющие теоретические основы способа; на фиг.З схематично показано устройство дл  реализации предлагаемого способаkFigures 1 and 2 show diagrams explaining the theoretical foundations of the method; Fig. 3 schematically shows a device for implementing the proposed method.

Способ основан на использовании зависимости максимальной величины периода собственных колебаний Тм емкости с исследуемым материалом, под- вешенной как физический ма тник, при изменении объема материала в емкости от плотности засыпаемого материала.The method is based on using the dependence of the maximum value of the period of natural oscillations Tm of the container with the material under study, suspended as a physical case, when the volume of the material in the vessel varies with the density of the material to be filled.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Подвешивают емкость дл  исследуемого материала как физический ма тник , выбирают высоту подвески и геометрические размеры емкости, обес- гпечивающие в диапазоне измер емых ;ш1отностей и уровней загрузки возрас ,тание периода ее собственных колебаний Т от начального значени  То при пустой емкости до максимального знаThe container for the material under investigation is suspended as a physical man, the height of the suspension and the geometrical dimensions of the container are selected, providing a range of measured values and loading levels, the period of its natural oscillations T from the initial value To

Загружают в емкость исследуемый материал дискретными порци ми, объе которых определ е тс  требованием к точности измерени . Дозировку осущ ствл ют следующим образом. При изв стной максимальной интенсивности непрерывного потока материала определ ют интервал At, за который в емThe test material is loaded into the container in discrete portions, the volume of which is determined by the measurement accuracy requirement. The dosage is as follows. At an eternal maximum intensity of a continuous flow of material, the interval At is determined, over which

чени  Т„ и последующее уменьшение попадает не более допустимой периода при увеличении объема V мате-- дозы материала. По истечении интервала At прекращают подачу материала После загрузки каждой порции измер  ют период собственных колебаний ем- 40 кости с материалом Т. При достижени величины периода колебаний максимал ного значени  Т| по градуировочной зависимости (3) определ ют искомуюThe value of T „and the subsequent decrease does not exceed the permissible period with an increase in the volume V of the material dose. After the interval At ends, the material supply is stopped. After each portion is loaded, the period of natural oscillations of capacity with material T is measured. When the period of oscillation reaches its maximum value T | the calibration dependence (3) determines the desired

риала в емкости, т.е. экстремальный йид зависимости ) периода Т от объема V засыпанного в емкость материала при любом уровне загрузки в заданном диапазоне (фиг.1).the rial in the tank, i.e. extreme dependence of iid) period T on the volume V of the material filled into the container at any load level in a given range (figure 1).

Зависимость периода колебаний Т цилиндрической емкости радиуса г с исследуемым материалом плотностью f от его объема имеет видThe dependence of the oscillation period T of a cylindrical capacity of radius r with the material under study with a density f of its volume is

-TTJ-jT - ;v-TTJ-jT -; v

. gpv(e - 2 . gpv (e - 2

где S - площадь поперечного сечени where S is the cross-sectional area

емкости;containers;

- рассто ние от оси колебаний до дна емкости; - distance from the oscillation axis to the bottom of the tank;

50 нительно определ ют объем материал в емкости 1Г и его массу M««P V.50 determine the volume of the material in the tank 1G and its mass M «« P V.

Пример. Проводили измерени насыпной плотности гравийного и ке рамзитового песков известной плотg - ускорение свободного падени ; ности ( кг/м ).Example. Measurements were made of the bulk density of gravel and crust sands of known density — the acceleration of free fall; nosti (kg / m).

MO - масса пустой емкости;MO is the mass of an empty container;

do - рассто ние от оси колебаний до центра масс пустой емкости;do is the distance from the oscillation axis to the center of mass of the empty tank;

Песок загружали в 5-литровый мерны цилиндрический сосуд типа МП, подв шенный на рассто нии 0,1215 м от верхнего кра  сосуда посредствомThe sand was loaded into a 5-liter mercury cylindrical vessel of the MP type, suspended at a distance of 0.1215 m from the upper edge of the vessel by means of

0 0

5five

g g

to - момент инерции пустой емкое-, ти относительно оси колеба- ни . Мо-г2 .to is the moment of inertia of an empty capacitive, relative to the axis of oscillation. Mo-r2.

Рассчитывают градуировочную зависимость Р (Т„) . Приравнива  нулю частную производную d(T2)/dV-0, получают зависимость йлотности материала его объема V в емкости, при котором достигаетс  максимум периода соответственных колебаний Т емкости с материалом: Calculate the calibration dependence of P (T "). Equating to zero the partial derivative d (T2) / dV-0, we obtain the dependence of the material density of its volume V in the container, at which the maximum of the period of the corresponding oscillations T of the container with the material is reached:

.l(-. I J . 1 .Л. U« ,lr V.l (-. I J. 1. Л. U «, lr V

(2)(2)

р bi3zt+VMi2/e;:2 t2 if.t::krp bi3zt + VMi2 / e;: 2 t2 if.t :: kr

ez4lf-2kzV +y, ak-Яв) 5 где z - A/3r ;oC 4 ) k«gt{ez4lf-2kzV + y, ak -Yav) 5 where z is A / 3r; oC 4) k "gt {

ft +r2 /4); 1Г- С 4ТГ .0 g/25rr ; t gModo. Отсюда графически получают обратную зависимость (/). Подставл   эту зависимость в (1), получают искомую градуировочную зависимостьft + r2 / 4); 1G-C 4TG .0 g / 25rr; t gModo. From here, graphically get the inverse relationship (/). Substituting this dependence in (1), we obtain the desired calibration dependence

Р(Т„).(3)P (T „). (3)

Измер ют период собственных колебаний пустой емкости . Подставл   значение в (2), уточн ют градуировочную зависимость (3).The period of natural oscillations of an empty tank is measured. Substituted the value in (2), specify the calibration dependence (3).

Загружают в емкость исследуемый материал дискретными порци ми, объем которых определ е тс  требованием к точности измерени . Дозировку осуществл ют следующим образом. При известной максимальной интенсивности непрерывного потока материала определ ют интервал At, за который в ем попадает не более допустимой попадает не более допустимой -- The test material is loaded into the container in discrete portions, the volume of which is determined by the measurement accuracy requirement. The dosage is carried out as follows. With a known maximum intensity of a continuous flow of material, the interval At is determined, for which it gets no more than permissible, no more than permissible

дозы материала. По истечении интервала At прекращают подачу материала. После загрузки каждой порции измер ют период собственных колебаний ем- 40 кости с материалом Т. При достижении величины периода колебаний максимального значени  Т| по градуировочной зависимости (3) определ ют искомуюdoses of material. At the end of the interval At stop the flow of material. After each batch is loaded, the period of natural oscillations of capacity with material T is measured. When the magnitude of the oscillation period reaches its maximum value T | the calibration dependence (3) determines the desired

плотность Р. (R. density

45 Продолжают засыпку в емкость последующих порций материала и измерение текущего периода колебаний емкости Т. По зависимости (1) при уже известной плотности материала р допол50 нительно определ ют объем материала в емкости 1Г и его массу M««P V.45 Continue to fill the container with subsequent portions of the material and measure the current period of oscillation of capacity T. According to relationship (1) with already known material density p, the volume of material in tank 1G and its mass M «« P V are additionally determined.

Пример. Проводили измерение насыпной плотности гравийного и керамзитового песков известной плотности ( кг/м ).Example. The bulk density of gravel and expanded clay sands of known density (kg / m) was measured.

Песок загружали в 5-литровый мерный цилиндрический сосуд типа МП, подвешенный на рассто нии 0,1215 м от верхнего кра  сосуда посредствомThe sand was loaded into a 5-liter volumetric cylindrical vessel of the MP type, suspended at a distance of 0.1215 m from the upper edge of the vessel by means of

двух неупругих нераст жимых металлических св зей к оси колебаний, закрепленной горизонтально в двух приборных подшипниках (фиг.2), Сосуду сообщали малые колебани  вокруг оси подвеса, период То которых измер ли частотомером электронно-счетным 43- 33, В качестве датчика контрол  положени  емкости использовали магнито- герконовый датчик типа Щ1У2-АО со схемой устранени  дребезга контактов.two inelastic inextensible metal bonds to the oscillation axis, fixed horizontally in two instrument bearings (Fig. 2), the vessel was reported to have small oscillations around the axis of suspension, the period of which was measured by an electron-counting frequency meter 43-33, Magnetic reed switch type SCH1U2-AO with contact bounce circuit was used.

При этом высота подвески емкости как физического ма тника, а также ее геометрические размеры были выбраны такими, что обеспечивали возрастание периода колебаний емкости по мере засыпки материала от начального значени  при пустой емкости То до максимального значени  при загрузке не более 26% емкости (см.табл.1) и последующее уменьшение периода. Песок загружали в емкость порци ми, величину которых ограничивали объемом мерного стаканчика произвольно по объему . После засыпки каждой порции измер ли период собственных колебаний емкости Т и провер ли достижени  максимума измер емых периодов колебаний (см. табл.2). Определ ли максимальное значение периода колебаний Т (в табл.2 выделено чертой).По исходным параметрам измерител , приведенным в табл.1, получали градуировочную зависимость Tn,f(p)-V.At the same time, the suspension height of the container as a physical model, as well as its geometrical dimensions were chosen such that they increase the period of capacitance oscillations as the material is filled from the initial value with an empty container. To a maximum value when loading no more than 26% of the capacity (see Table .1) and the subsequent reduction of the period. The sand was loaded into the container in portions, the size of which was limited to the volume of the measuring cup arbitrarily by volume. After filling each portion, the period of natural oscillations of the capacitance T was measured and the maximum of the measured periods of oscillation was checked (see Table 2). The maximum value of the oscillation period T was determined (in table 2 it is highlighted with a line). According to the initial parameters of the meter shown in table 1, the calibration dependence Tn, f (p) -V was obtained.

По этой градуировочной зависимости (представленной в табл.1) и по измеренной величине максимального периода колебаний емкости определ ли насыпную плотность (см. табл.2).The bulk density was determined according to this calibration dependence (presented in Table 1) and the measured value of the maximum period of capacitance oscillations (see Table 2).

По величине насыпной плотности и значению текущего периода колебаний емкости из зависимости (1) определ ли объем материала в момент максимального периода колебаний, а по найденным значени м насыпной плотности и объема - массу загруженного материала .The volume of the material at the time of the maximum period of oscillation was determined from the dependence (1) from the value of the bulk density and the value of the current period of oscillation of the capacitance, and the mass of the loaded material from the found bulk density and volume values.

Кроме того, перед измерени ми проводили уточнение градуировочной зависимости по измеренному периода собственных колебаний пустой емкости путем определени  уточненного коэффициента . Т| , гДе ,- посто нна  измерител .In addition, before the measurements, the calibration dependence was measured by the measured period of the natural oscillations of the empty capacitance by determining the refined coefficient. T | where is the constant meter.

Результаты измерений и вычислений приведены в табл.2.The results of measurements and calculations are given in table 2.

Периоды колебаний измер ли с точ- ностью 10 с. Максимальные значени The periods of oscillations were measured with an accuracy of 10 s. Maximum values

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

измеренных периодов в таблице выделены чертой. Как видно из табл.2, погрешность определени  плотности при испытании на двух материалах составила 1,41 - 5%, а определени  объема 1 - 3%.measured periods in the table are highlighted. As can be seen from Table 2, the error in determining the density when tested on two materials was 1.41–5%, and that of the volume determination was 1–3%.

Дальнейшее повьштение точности измерени  по предлагаемому способу можно достичь за счет специальной конструкции подвески, уменьшающей коэффициент затухани  колебаний и првышаю-. щей точность измерени  периода.A further increase in the measurement accuracy of the proposed method can be achieved due to the special design of the suspension, reducing the attenuation coefficient of oscillations and exceeding-. overall period measurement accuracy.

Предлагаемый способ может быть применен,в устройствах контрол  насыпной плотности и объемно-весово1 о дозировани  при производстве керамзи- тобетона, а также в строительных лаборатори х.The proposed method can be applied in devices for controlling bulk density and volume-weight dosing in the production of expanded clay concrete, as well as in construction laboratories.

Claims (2)

1.Способ определени  плотности жидких и сыпучих материалов, включающий загрузку исследуемого материала1. Method of determining the density of liquid and bulk materials, including the loading of the material under study в емкость, подвешенную как физический ма тник, возбуждение колебаний емкости , замер периода ее собственных колебаний вокруг неподвижной оси, отличающийс  тем что, с целью поиьш1ени  точности определени  и обеспечени  возможности определени  , объема материала после определени  его плотности, выбирают высоту под вески и геометрические размеры емкости , обеспечивающие в диапазоне измер емых плотностей и уровней загрузки возрастание периода собственных колебаний от начального значени  при пустой емкости до максимального значени  и последующее уменьшение периода, : производ т загрузку произвольного количества материала дискретными порци ми , измер ют период колебаний пустой емкости и после загрузки каждой порции определ ют величину мАксималь- ного периода, наход т по ней из- градуировочной зависимости насыпную плотность, а по этой величине плотности и значению текущего периода колебаний емкости определ ют объем материала в момент достижени  максимума периода колебаний и после загрузки последующих порций.in a container suspended as a physical tick, the excitation of capacitance oscillations, measuring the period of its natural oscillations around a fixed axis, characterized in that, in order to determine the accuracy of the determination and ensure the possibility of determining the volume of the material after determining its density, choose the height and the geometrical dimensions capacitances, which in the range of measured densities and load levels increase the period of natural oscillations from the initial value when the capacitance is empty to the maximum value and The following reduction of the period,: load an arbitrary amount of material in discrete portions, measure the period of oscillations of the empty tank, and after loading each portion, determine the magnitude of the maximal period, find the bulk density from it according to the calibration dependence and the value of the current period of capacitance oscillations is determined by the volume of the material at the time of reaching the maximum of the oscillation period and after loading subsequent batches. 2.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что, в процессе определени  производ т уточнение градуировочной зависимости по измеренному значению периода собственных колебаний пустой емкости.2. Method POP1, characterized in that, in the process of determining, the calibration dependence is refined according to the measured value of the period of natural oscillations of an empty capacitance. Градуировочные зависимостиCalibration dependencies Таблица 1Table 1 Т«4лкца2T "4lktsa2 РвэулътАти  эмврвкнйRvAutAtI emvrvkni Пеоцод колебанийOscillations М1M1 Гмг ТмзGMG Tmz ГАГ fi)GAG fi) (v) (v) №f/r wme- риала№f / r wme- rial т Унг Фиъ. 2t Ung Fi. 2 i-ii-i II diiO4Lb . -Ж: (:);-й ОdiiO4Lb. -J: (:); - th About -i).-. -i) .-. ag.; :;$.ag .; :; $. . QacmomoMCf). QacmomoMCf) ШоШгШШШШШ liiiii iininShoShGShShShShSh liiiii iinin Фиь.ЗFi. H
SU864153576A 1986-11-27 1986-11-27 Method of measuring density of liquid and loose materials SU1427236A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864153576A SU1427236A1 (en) 1986-11-27 1986-11-27 Method of measuring density of liquid and loose materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864153576A SU1427236A1 (en) 1986-11-27 1986-11-27 Method of measuring density of liquid and loose materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1427236A1 true SU1427236A1 (en) 1988-09-30

Family

ID=21269911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864153576A SU1427236A1 (en) 1986-11-27 1986-11-27 Method of measuring density of liquid and loose materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1427236A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 276485, кл. G 01 N 9/86, 1967. Патент US 3999421, кл. 73/32А, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0495098A1 (en) Method and apparatus for regulating mixture of granular material such as sand, powder such as cement and liquid
JPS62501235A (en) Methods and devices for measuring volume
SU1427236A1 (en) Method of measuring density of liquid and loose materials
US3871489A (en) Method of weighing solid material wetted by a non-reactive liquid
Yoshimi et al. Statistical significance of the relative density
RU2112933C1 (en) Weighing batcher
US4195516A (en) Apparatus for continuously measuring rates of flow of a liquid
US4319491A (en) Method and apparatus for determining at least one component of a sample of grain, seed, or another particulate material
US923560A (en) Apparatus for determining density.
CN110174340A (en) A kind of test method and utensil of solid, porous material layering porosity
RU2117641C1 (en) Gear metering loose components of glass charge
SU940000A1 (en) Device for determination of porous loose material volume weight
SU1091062A1 (en) Method of determination of loose material natural slope angle
US3347324A (en) Process of measuring pills
SU1758408A1 (en) Device for measuring inbreak angles and angles of loose material slopes
RU1837210C (en) Frequency method of sedimentation analysis of suspensions
JPS6022644A (en) Apparatus for measuring apparent density of powdery granule
SU1404788A1 (en) Method of measuring thickness of coating applied onto solid particles
RU2042930C1 (en) Method of portion weighing of dosage of liquid
SU120362A1 (en) Method for measuring density and specific gravity of suspensions, fluidized beds, as well as liquids and gases
SU415507A1 (en)
SU1606938A1 (en) Method of determining average density of grains of porous aggregate
RU147669U1 (en) BITUMEN DISPENSER
SU542099A1 (en) Device for automatically determining the flow rate and quality of a porous aggregate
SU898290A1 (en) Weight measuring device