SU1486909A1 - Method and apparatus for automatic testing of pulp hard inclusion main characteristics - Google Patents

Method and apparatus for automatic testing of pulp hard inclusion main characteristics Download PDF

Info

Publication number
SU1486909A1
SU1486909A1 SU853851073A SU3851073A SU1486909A1 SU 1486909 A1 SU1486909 A1 SU 1486909A1 SU 853851073 A SU853851073 A SU 853851073A SU 3851073 A SU3851073 A SU 3851073A SU 1486909 A1 SU1486909 A1 SU 1486909A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pulp
output
amplitude
measuring chamber
channel
Prior art date
Application number
SU853851073A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Vladimir S Morkun
Viktor N Potapov
Vladimir S Protsuto
Original Assignee
Krivorozh Gornorudnyj I
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 Krivorozh Gornorudnyj I filed Critical Krivorozh Gornorudnyj I
Priority to SU853851073A priority Critical patent/SU1486909A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1486909A1 publication Critical patent/SU1486909A1/en

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Изобретение относится к технике акустических измерений и может быть использовано для автоматического контроля основных характеристик твердых включений пульпы, в частности концентрации твердой фазы и гранулометрического состава измельченного материала в пульпе.The invention relates to the technique of acoustic measurements and can be used to automatically control the main characteristics of solid pulp inclusions, in particular the concentration of the solid phase and the particle size distribution of the crushed material in the pulp.

Цель изобретения - повышение точ- ю ности контроля за счет снижения погрешности измерений благодаря измерению характеристик, не зависящих от параметров газовых пузырьков.The purpose of the invention is to improve the accuracy of control by reducing measurement errors by measuring characteristics that are independent of the parameters of gas bubbles.

На чертеже представлена блок-схе- 15 ма устройства для автоматического контроля основных характеристик твердых включений пульпы.The drawing shows a block diagram of a device for the automatic control of the main characteristics of solid pulp inclusions.

На чертеже обозначены: первый 1 и второй 2 каналы измерений, генера- 20 тор 3, излучающий преобразователь 4, приемный преобразователь 5, предварительный усилитель 6, блок 7 селекции, логарифмический усилитель 8$ схема 9 задержки, блок 10 вычитания, 25 блок 11 деления, мультивибратор 12, измерительная камера 13, одновибратор 14, одновибратор 15 задержки, дифференциатор 16, амплитудный ограничитель 17 и формирующий одноаиб- 30 ратор 18.In the drawing, the first 1 and second 2 measurement channels are indicated, a 20 tor 3 generator, an emitting transducer 4, a receiving transducer 5, a preamplifier 6, a selection unit 7, a logarithmic amplifier 8 $ delay circuit 9, a subtraction unit 10, 25 division unit 11 , multivibrator 12, measuring chamber 13, one-shot 14, one-shot 15 delay, differentiator 16, amplitude stop 17 and forming a single-oscillator 18.

Способ автоматического контроля основных характеристик твердых включений пульпы осуществляют следующим образом. -зсThe method of automatic control of the main characteristics of solids pulp is as follows. -zs

1' . .one' . .

В поток пульпы, проходящий через измерительную камеру, излучают ультразвуковые колебания и осуществляют . прием прошедших через поток колебаний. Одновременно возбуждают в стене измерительной камеры волны Лэмба и осуществляют их прием на фиксированном расстоянии от точки возбуждения „ Затем измеряют амплитуды принятых колебаний: Ао - ультразвуковых волн, прошедших через поток;In the pulp flow passing through the measuring chamber, emit ultrasonic vibrations and exercise. reception passed through the flow of vibrations. At the same time, the Lamb waves are excited in the wall of the measuring chamber and are received at a fixed distance from the excitation point. “Then, the amplitudes of the received oscillations are measured: A o - ultrasonic waves passing through the stream;

Ал - волн Лэмба, распространяющихся в стенке измерительной камеры. Концентрацию твердых включений определяют по амплитуде Ал, а содержание класса крупности определяют из выраженияAnd l - Lamb waves propagating in the wall of the measuring chamber. The concentration of solid inclusions is determined by the amplitude of A l , and the content of the size class is determined from the expression

Р^ = (1п Ао - 1п АЛ)/1п Ал P ^ = (1n A o - 1n A L ) / 1n A l

и производят контроль содержания $$and control the content of $$

класса крупности.class size.

Устройство для автоматического контроля основных характеристик твердых включений пульпы содержит два канала I и 2 измерений, мультивибратор 12,· два одновибратора 14, входы которых соединены с выходом мультивибратора 12, а выход каждого из них - с входом’ одного из каналов 1 и 2. Устройство такхке содержит блокA device for automatic control of the main characteristics of solid pulp inclusions contains two channels I and 2 measurements, a multivibrator 12, · two single vibrators 14, the inputs of which are connected to the output of multivibrator 12, and the output of each of them - to the input of one of the channels 1 and 2. Device takhke contains a block

10 вычитания, входы которого соединены с выходами каналов 1 и 2, блок10 subtraction, the inputs of which are connected to the outputs of channels 1 and 2, block

11 деления, первый вход которого сое динен с выходом блока 10 вычитания,11 divisions, the first input of which is coeno dinene with the output of subtraction unit 10,

а второй - с выходом второго канала 2, и измерительную камеру 13. Каждый из каналов 1 и 2 состоит из последовательно соединенных генератора 3 и излучающего преобразователя 4, приемного преобразователя 5, предварительного усилителя 6, блока 7 селекции и логарифмического усилителя 8.and the second - with the output of the second channel 2, and the measuring chamber 13. Each of the channels 1 and 2 consists of a series-connected generator 3 and a radiating transducer 4, a receiving transducer 5, a pre-amplifier 6, a selection unit 7 and a log-amplifier 8.

В каждый йз каналов 1 и 2 также входит схема 9 задержки, вход которой соединен с выходом мультивибратора 12, а выход - с входом блока 7 селекции. Каждая схема 9 задержки выполнена в виде последовательно соединенных одновибратора 15 задержки, дифференциатора 16,'амплитудного ограничителя 17 и формирующего одновибратора 18. Измерительная камера 13 предназначена для пропускания пульпы и выполнена в виде втулки с двумя плоскопараллельными стенками (не обозначены) , на которвгх установлены преобразователи 4 и 5 каналов 1 и 2. Преобразователи 4 и 5 пер вого канала 1 установлены на стенках измерительной камеры 13 так, что в ходе контроля производится прозвучивание контролируемого потока пульпы объемными 'ультразвуковыми волнами, а преобразователи 4 и 5 второго канала 2 выполнены в виде преобразователей волн Лэмба и установлены на стенках измерительной камеры 13 так, что в ходе контроля производится излучение и прием волн Лэмба.Each of channels 1 and 2 also includes a delay circuit 9, the input of which is connected to the output of the multivibrator 12, and the output - to the input of the selection unit 7. Each delay circuit 9 is made in the form of a delayed one-shot 15, a differentiator 16, an amplitude limiter 17 and a forming one-shot 18. 4 and 5 channels 1 and 2. Transducers 4 and 5 of the first channel 1 are mounted on the walls of the measuring chamber 13 so that during the monitoring a controlled flow of pulp is heard Removable 'ultrasonic waves, and the transducers 4 and 5, the second channel 2 are in the form of Lamb waves and transducers are installed on the walls of the measuring chamber 13 so that control is performed during radiation and receiving Lamb waves.

Устройство для автоматического контроля основных характеристик твердых включений пульпы работает следующим образом.Device for automatic control of the main characteristics of solids pulp works as follows.

Через измерительную камеру пропускают поток пульпы, подлежащий контролю. Мультивибратор 12 вырабатывает прямоугольные импульсы, каждый из которых посредством запускающих однови.браторов 14 запускает генераторы 3 каналов 1 и 2, формирующие в свою очередь видеоимпульсы заданной частоты.· Время включения ге5Through the measuring chamber a stream of pulp is passed to be monitored. Multivibrator 12 generates square-wave pulses, each of which, by means of triggering single-shot oscillators 14, starts the generators of 3 channels 1 and 2, which in turn form video pulses of a given frequency. · Turn-on time ge5

14869091486909

66

нераторов 3 и, следовательно, длительность видеоимпульсов определяется длительностью импульсов, генерируемых запускающими одновибраторами 14, Излучающие преобразователи 4, например пьезокерамического типа, преобразуют электрические колебания в упругие ультразвуковые колебания. Преобразователь 4 первого канала 1 возбуждает через стенки измерительной камеры 13 в потоке пульпы продольные ультразвуковые колебания. При распространении ультразвука в пульпе происходит его поглощение и рассея- 15 ние, причем рассеяние ультразвука значительно превелирует над поглощением при соизмеримости размера частиц с длиной волны (для частиц размером 50-100 мкм этому условию соответ- 20 ствует частота 5-10 МГц). На поглощение и рассеяние звука оказывает также влияние наличие в пульпе газовых пузырьков. Процесс затухания ультразвука на газовых пузырьках но- сит ярко выраженный резонансный характер и на частотах порядка 5 МГц ультразвук на газовых пузырьках практически не затухает, поскольку данной частоте соответствует такой размер пузырьков, при котором происходит их растворение в воде. Таким образом, степень затухания ультразвуковых колебаний высокой частоты при прохождении их через поток пульпы определяется только размером частиц твердой фазы и их концентрацией. Преобразователь 4 второго канала 2 возбуждает в стенке измерительной камеры 13 волны Лэмба.Nerators 3 and, therefore, the duration of the video pulses is determined by the duration of the pulses generated by the triggering one-shot 14, Emitting transducers 4, such as piezoceramic type, convert electrical oscillations into elastic ultrasonic vibrations. The transducer 4 of the first channel 1 excites through the walls of the measuring chamber 13 in the pulp flow longitudinal ultrasonic vibrations. During the propagation of ultrasound in the pulp, it is absorbed and scattered, and the scattering of ultrasound significantly exceeds the absorption when the size of particles with a wavelength is comparable (for particles of 50–100 µm in size, this condition corresponds to a frequency of 5–10 MHz). The absorption and scattering of sound is also affected by the presence of gas bubbles in the pulp. The process of ultrasound attenuation on gas bubbles has a pronounced resonant nature and at frequencies of the order of 5 MHz, the ultrasound on gas bubbles practically does not attenuate, since this frequency corresponds to the size of the bubbles at which they dissolve in water. Thus, the degree of attenuation of high-frequency ultrasonic oscillations as they pass through the pulp stream is determined only by the size of the solid phase particles and their concentration. The Converter 4 of the second channel 2 excites in the wall of the measuring chamber 13 of the Lamb wave.

Затухание волны Лэмба, распространяющейся в стенке измерительной камеры 13, соприкасающейся одной своей стороной с контролируемым объемом пульпы, определяется только концентрацией измельченного материала в пульпе и не зависит от размера частиц твердой фазы и наличия газовых пузырьков (ввиду их малой массы). Распространяющиеся в пульпе и в стенке измерительной камеры 13 ультразвуковые колебания достигают приемных преобразователей 5, расположенных на фиксированном расстоянии от соответствующих излучающих преобразователей 4. Преобразователи 5 преобразуют акустические колебания в электрические сигналы, усиливаемые предварительными усилителями 6 и поступающие наThe attenuation of the Lamb wave propagating in the wall of the measuring chamber 13, which is in contact with one side with a controlled volume of pulp, is determined only by the concentration of the crushed material in the pulp and does not depend on the size of the particles of the solid phase and the presence of gas bubbles (due to their small mass). Ultrasonic oscillations propagating in the pulp and in the wall of the measuring chamber 13 reach receiving transducers 5 located at a fixed distance from the corresponding radiating transducers 4. Transducers 5 convert acoustic oscillations into electrical signals amplified by preamplifiers 6 and fed to

блоки 7 селекции. В последних производится временная селекция принятых сигналов с помощью управляющихblocks 7 selection. In the latter, a temporary selection of the received signals is made using control

с сигналов, поступающих с выходов схем э from the signals from the outputs of the circuits

9 задержки, для уменьшения влияния помех и устранения возможного взаимовлияния волн Лэмба и продольных волн, возбуждаемых в единой измерительной9 delays, in order to reduce the effect of noise and eliminate the possible interaction of Lamb waves and longitudinal waves excited in a single measuring

10 камере 13.10 camera 13.

Управляющие сигналы в схемах 9 задержки вырабатываются следующим образом. Импульсом с мультивибратора 12 запускаются одновибраторы 15 задержки, которые формируют импульсы, длительность которых определяется временем, необходимым для распространения от излучающих преобразователей 4 до приемных преобразователей 5 соответствующих ультразвуковых колебаний (продольных волн - для первого канала 1 и волн Лэмба - для второго канала 2) „ Сформированные одновибраторами 15 положительные пря25 моугольные,импульсы после дифференцирования дифференциаторами 16 преобразуются в два (положительный и отрицательный) коротких последовательных импульса. Амплитудные огра30 ничители 17 пропускают только второй из.них (отрицательный), который запускает формирующие одновибраторы 18. Последние генерируют импульсы, поступающие на выход схемы 9 за35 держки. В блоках 7 производится пропускание электрических сигналов с предварительных усилителей 6 на логарифмические усилители 8 только в момент существования управляющего им40 пульса, сформированного схемой 9 задержки. Логарифмические усилители 8 производят окончательное усиление принятых колебаний и вычисление логарифма входных сигналов. Амплитуда 45 выходного сигнала второго канала 2, измеренная при помощи усилителя 8, пропорциональна концентрации β, твердых включений и служит для контроля этого параметра, С выхода каналов 1 50 и 2 сигналы поступают на входы блокаThe control signals in delay circuits 9 are generated as follows. Pulse from the multivibrator 12 triggers one-shot delays 15, which generate pulses whose duration is determined by the time required for propagation from the radiating transducers 4 to the receiving transducers 5 of the corresponding ultrasonic vibrations (longitudinal waves for the first channel 1 and Lamb waves for the second channel 2) „ Formed by one-shot 15 positive rectangular, pulses after differentiation by differentiators 16 are converted into two (positive and negative) short after successive pulse. The amplitude limiters 17 transmit only the second of them (negative), which triggers the forming one-shot 18. The latter generate pulses arriving at the output of circuit 9 for 35 holders. In blocks 7, electrical signals are transmitted from the preamplifiers 6 to the logarithmic amplifiers 8 only at the moment of the existence of a control pulse 40 formed by the delay circuit 9. Logarithmic amplifiers 8 produce the final amplification of the received oscillations and the calculation of the logarithm of the input signals. The amplitude 45 of the output signal of the second channel 2, measured with the help of the amplifier 8, is proportional to the concentration of β, solid inclusions and serves to control this parameter.

10 вычитания, где производится вычитание логарифма амплитуды Ал сигнала, принятого во втором канале 2, из ло• гарифма амплитуды Ао сигнала, приня55 того в первом канале 1 С выхода блока 10 вычитания сигналы поступают на первый вход блока 11 деления , а на , его второй вход поступают сигналы с выхода второго канала. 2. В блоке 1110 subtraction where subtracted logarithm of the amplitude A n, the received second channel signal 2 from lo • logarithms of the amplitude A of the signal prinya55 of the first channel 1 from the output unit 10 subtracting the signals received at the first input of the division unit 11, and, its second input receives signals from the output of the second channel. 2. In block 11

ΊΊ

14869091486909

8eight

производится деление сигнала, поступившего на первый вход, на сигнал, поступивший на второй вход. Амплитуда выходного сигнала блока 11, из- 5 меренная при его помощи, пропорциональна содержанию класса крупности и служит для контроля этого параметра оthe signal received at the first input is divided by the signal received at the second input. The amplitude of the output unit 11, iz 5 Merenii with its help, proportional to the size class and is used to monitor the parameter of

Таким образом, устройство для ав— 10 томатического контроля основных характеристик твердых включений пульпы измеряет концентрацию твердой фазы и содержание интересующего класса крупности измельченного мате риала в потоке пульпы вне зависимости от параметров газовой фазы и без предварительной дегазации контролируемой среДы с высокой точностью.Thus, a device for the av-10 tomato control of the main characteristics of solid pulp inclusions measures the concentration of the solid phase and the content of the grain size of interest in the pulp flow, regardless of the parameters of the gas phase and without prior degassing of the controlled medium with high accuracy.

Claims (1)

1. Способ автоматического контроля основных характеристик твердых включений пульпы, заключающийся в том, что излучают ультразвуковые колебания в поток пульпы, проходящей через измерительную камеру, принимают колебания, прошедшие через поток, измеряют амплитуду Ао принятых колебаний и с учетом ее величины определяют контролируемые параметры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно возбуждают волны Лэмба1. A method of automatic control of the main characteristics of solid pulp inclusions, consisting in the fact that they emit ultrasonic vibrations into the pulp flow passing through the measuring chamber, receive oscillations passing through the flow, measure the amplitude A o of the received oscillations and, taking into account its magnitude, determine the monitored parameters, characterized in that, in order to increase accuracy, the Lamb waves are additionally excited в стенке измерительной камеры, принимают их на фиксированном расстоянии и измеряют их амплитуду Ал, концентрацию твердых включений определяют по амплитуде АЛ, а содержание (3^ класса крупности определяют из выраженияin the wall of the measuring chamber, take them at a fixed distance and measure their amplitude A l , the concentration of solid inclusions is determined by the amplitude A L , and the content (3 ^ size class is determined from the expression Р’£) = (1п Ао " 1п Ал)/1п Ам 2. Устройство для автоматическогоP ' £ ) = (1p A o " 1p A l) / 1p A m 2. Device for automatic контроля основных характеристик твердых включений пульпы, содержащее два канала измерений, каждый из которых состоит из последовательно соединенных генератора и излучающего преобразователя, приемного преобразователя, предварительного усилителя, блока селекции и логарифмического усилителя и схемы задержки, выход которой соединен с вторым входом блока селекции, блок вычитания, входы которого соединены с выходами каналов, блок деления, мультивибратор и предназначенную для пропускания пульпы измерительную камеру, на стенках которой установлены преобразователи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено двумя запускающими одновибраторами, входы которых соединены с выходом мультивибратора, а выходы с входом каждого канала, каждая схема задержки выполнена в виде последовательно соединенных одновибратора задержки, дифференциатора, амплитудного ограничителя и формирующего одновибратора, вход схемы задержки соединен с выходом мультивибратора, входы блока деления соединены с выходом второго канала измерений и выходом блока вычитания, а преобразователи второго канала выполнены в виде преобразователей волн Лэмба.control of the main characteristics of solid pulp inclusions, containing two measurement channels, each of which consists of a series-connected generator and a radiating transducer, a receiving transducer, a pre-amplifier, a selection unit and a logarithmic amplifier and a delay circuit, the output of which is connected to the second input of the selection unit, subtraction unit The inputs of which are connected to the outputs of the channels, a division unit, a multivibrator and a measuring chamber for passing the pulp, on the walls of which the device Converters are installed, characterized in that, in order to improve accuracy, it is equipped with two triggering single-oscillators, the inputs of which are connected to the output of the multivibrator, and outputs to the input of each channel, each delay circuit is made in the form of serially connected delay single-oscillator, differentiator, amplitude limiter and forming one-shot, the input of the delay circuit is connected to the output of the multivibrator, the inputs of the division unit are connected to the output of the second measurement channel and the output of the subtraction unit, and The spruces of the second channel are made in the form of Lamb wave transducers. 1486909 А11486909 A1 33 14869091486909 4four
SU853851073A 1985-02-06 1985-02-06 Method and apparatus for automatic testing of pulp hard inclusion main characteristics SU1486909A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853851073A SU1486909A1 (en) 1985-02-06 1985-02-06 Method and apparatus for automatic testing of pulp hard inclusion main characteristics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853851073A SU1486909A1 (en) 1985-02-06 1985-02-06 Method and apparatus for automatic testing of pulp hard inclusion main characteristics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1486909A1 true SU1486909A1 (en) 1989-06-15

Family

ID=21161183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853851073A SU1486909A1 (en) 1985-02-06 1985-02-06 Method and apparatus for automatic testing of pulp hard inclusion main characteristics

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1486909A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3974683A (en) Ultrasonic apparatus for determining the volume of bubbles in liquid
WO1989010559A1 (en) Method and device for checking solid phase parameters of a suspension
SU1486909A1 (en) Method and apparatus for automatic testing of pulp hard inclusion main characteristics
JPH06217395A (en) Monochromatic ultrasonic wave converter
US2889705A (en) Material thickness and deflect testing device
SU1392489A1 (en) Method and device for ultrasonic inspection of particle composition of materials in pulp flow
SU1490620A1 (en) Device for ultrasonic inspection of quality of concrete
SU1620931A1 (en) Device for determining content of gas in gas-liquid medium
RU2052769C1 (en) Ultrasonic method of measuring thickness of articles with large attenuation of ultrasound and apparatus for performing the method
SU785755A1 (en) Apparatus for monitoring dimensions of useful-component impregnation in slurry flow
RU108642U1 (en) MULTI-FREQUENCY SPEAKING SYSTEM
JPS55134349A (en) Sound wave microscope
SU1719979A1 (en) Method of determining physico-mechanical properties of planar objects
SU1188641A1 (en) Method of measuring rate of acoustic wave propagation in dielectrics and apparatus for accomplishment of same
SU1408355A1 (en) Ultrasonic concentration meter
SU1499130A1 (en) Method of velocity measuring ultrasound in materials
SU753271A1 (en) Device for measuring speed of ultrasound
SU983528A1 (en) Ultrasonic device for measuring material local porousity
SU590659A1 (en) Ultrasonic method for quality control of butt welds
SU1089765A1 (en) Method of measuring acoustic power of low-frequency radiators
SU1765765A1 (en) Device for determining gas bubbles distribution by size
SU622004A1 (en) Device for measuring the coefficient of sound absorption in liquid medium
SU1168844A1 (en) Device for quality control of concrete
SU948449A1 (en) Apparatus for analysis of particle size in ferromagnetic pulp flow
SU440598A1 (en) Ultrasound attenuation measurement method