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 PDFInfo
- 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
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)
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) |
-
1985
- 1985-02-06 SU SU853851073A patent/SU1486909A1/en active
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 | |
JPS6326344B2 (en) | ||
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 | |
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 |