SU1742674A1 - Способ определени степени уплотнени сыпучих материалов в замкнутом сосуде - Google Patents

Abstract

Использование: порошкова  металлурги , технологи  строительных материалов. Сущность изобретени : в сосуде с плотно упакованной сыпучей средой возбуждают волновой процесс продольных колебаний путем воздействи  на торец сосуда ударным импульсом, регистрируют колебани  на обоих торцах сосуда, определ ют скорость V распространени  волнового процесса по столбу материала и степень уплотнени  сыпучего материала v . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано в порошковой металлургии, в технологии строительных материалов.

Известен способ определени  степени уплотнени  сыпучего материала, реализованный в способе проверки полноты засыпки плавкого предохранител  наполнителем, при котором засыпанный плавкий предохранитель устанавливают и фиксируют на упругой консоли, которой сообщают свободные колебани  с заданной начальной амплитудой , а о полноте засыпки наполнител  суд т по величине амплитуды указанных свободных колебаний упругой консоли по окончании заданного времени.

Недостатком такого способа  вл етс  недостаточно высока  точность измерений, так как при хорошо заполненных плавких, предохранител х затухание свободных колебаний мало и по нему трудно судить о плотности наполнител .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  степени уплотнени  сыпучего материала в замкнутом сосуде , заключающийс  в возбуждении колебаний системы, содержащий установленный на вибростол.е сосуд с помещенным в него сыпучим материалом, при котором системе сообщают гармонические колебани  с ускорени ми, обеспечивающими превышение сил инерции сыпучего материала внутреннего трени , и частотой, не превышающей 0,1 собственной частоты колебательной системы, измер ют амплитуду ускорений гармоники с частотой 0,95-1,05 собственной частоты колебательной системы , по которой определ ют степень уплотнени  сыпучего материала.

Недостатками такого способа  вл ютс  сложность и недостаточно высока  точность измерений.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и точности определений .

На фиг.1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг.2 - графики распространени  волнового проfe

iXj

4 КЭ О ixj Јь

цесса продольных колебаний в столбе сыпучего материала дл  различных сечений столба .

Устройство, реализующее способ, состоит из электромагнитного возбудител  1, сосуда 2 с сыпучим материалом 3, установленного неподвижно над возбудителем 1 колебаний. На торцах сосуда 2 неподвижно закреплены датчики 4 и 5, электрически св занные с вибропреобразующими блоками 6 и 7, фильтром 8 и осциллографом 9.

Способ осуществл ют следующим образом .

Электромагнитный возбудитель 1 формирует ударный импульс на одном торце сосуда 2, который регистрируетс  с помощью датчика 4 и вибропреобразующего блока 6.

Ударный импульс распростран етс  по стенкам сосуда, и через блок 7 регистриру- ют сумму этих вибросигналов, которые затем фильтруютс  на фильтре 8 с целью выделени  сигнала, прошедшего собственно через столб сыпучего материала. Врем  прохождени  волны продольных колебаний через столб сыпучего материала определ етс  по временному сдвигу Тс между импульсами , зафиксированными на обоих торцах сосуда и поступающими на сихрони- зированные входы двухлучевого осцилло- графа 9.

Затем, зна  высоту Н столба сыпучего материала в сосуде, определ ют скорость V распространени  волнового процесса по

.. Н

формуле V .

I с

В то же врем  скорость V распространени  волнового процесса малых продольных колебаний в упругов зкой среде плотно упакованнного сыпучего материала выра- жаетс  зависимостью

д р

v-apгде Р - нормальное давление (напр жение) в данной точке среды;

р - мгновенное значение плотности среды в данной точке.

Характеристикой степени уплотнени  сыпучей среды  вл етс  относительна  объемна  концентраци v ,равна 

v

Ј.

Р°

где р - текущее значение плотности сыпучего материала как масса материала в единице объема;

РО - значение плотности материала частиц сыпучей среды.

5 10

15

20 5 0

5

0

5

0

5

Зависимость между давлением Р и обь- емной концентрацией v можно представить в виде

г-а V-VQ

где - теоретически возможна  максимальна  объемна  концентраци  сыпучего материала;

V0 - насыпна  (минимальна ) объемна  концентраци ;

BO - коэффициент, эквивалентный приведенному модулю упругости упакованного материала.

Таким образом, степень уплотнени  сыпучей среды определ ют по формуле

) С увеличением степени уплотнени  материала v чувствительность предложенного способа определени  степени уплотнени  сыпучего материала возрастает, так как малейшему изменению степени уплотнени  (в области больших v ) будет соответствовать значительное изменение скорости распространени  волнового процесса .

Кроме того, в предлагаемом способе исключена необходимость поиска резонирующей кратной супергармоники и измерени  уровн  ее ускорени , что требует как высокоточных средств возбуждени  вынужденных колебаний с регулировкой в широких пределах по амплитуде и частоте, так и высокоточных измерительных средств Аппаратурна  реализаци  и совокупность операций предлагаемого способа свидетельствуют об повышении производительности определени  степени уплотнени  сыпучего материала в замкнутом сосуде

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  степени уплотнени  сыпучих материалов в замкнутом сосуде , заключающийс  в возбуждении колебаний системы, содержащей закрытый сосуд с помещенным в него сыпучим материалом , и регистрации параметров колебательного процесса,отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и точности определени  в плотно упако- ванной сыпучей среде, в системе возбуждают волновой процесс продольных колебаний в столбе сыпучего материала путем воздействи  на один из торцов сосуда ударным импульсом, регистрируют колебани  на обоих торцах сосуда, производ т фильтрацию зарегистрированных вибросигналов в полосе частот, соответствующей собственным частотам колебаний сосуда, измер ют временной сдвиг Тс между вибросигналами , определ ют скорость V распространени  волнового процесса по столбу материала высотой Н по формуле , a степень уплотнени  сыпучего материала рассчитывают по формуле

   ).

   РО

   где РО - плотность материала частиц сыпучей среды;

   v,- теоретически возможна  максимальна  объемна  концентраци  сыпучего материала данного гранулометрического состава;

   v0 - насыпна  (максимальна ) объемна  концентраци  сыпучего материала;

   а0 - коэффициент, эквивалентный приведенному модулю упругости плотно упакованного сыпучего материала.

   Фиг. 1

   Редактор Н.Лазаренко

   Составитель С.Клешн  Техред М.Моргентал

   /Л

   Сиг. 2.

   Корректор Э.Лончакова