SU976357A1 - Device for determination of phase concentration in liquid media - Google Patents

Device for determination of phase concentration in liquid media Download PDF

Info

Publication number
SU976357A1
SU976357A1 SU802953452A SU2953452A SU976357A1 SU 976357 A1 SU976357 A1 SU 976357A1 SU 802953452 A SU802953452 A SU 802953452A SU 2953452 A SU2953452 A SU 2953452A SU 976357 A1 SU976357 A1 SU 976357A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
nozzle
jet
flat
walls
side guides
Prior art date
Application number
SU802953452A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Михайлович Блажковский
Виталий Георгиевич Хорошунов
Алексей Федорович Лопаенко
Владлен Александрович Никитенко
Original Assignee
Ворошиловградский филиал Института "Гипроуглеавтоматизация"
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 Ворошиловградский филиал Института "Гипроуглеавтоматизация" filed Critical Ворошиловградский филиал Института "Гипроуглеавтоматизация"
Priority to SU802953452A priority Critical patent/SU976357A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU976357A1 publication Critical patent/SU976357A1/en

Links

Landscapes

  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

Изобретение относится к устройствам для непрерывного автоматического определения концентрации твердой фазы в жидких средах. ’The invention relates to devices for continuous automatic determination of the concentration of a solid phase in liquid media. ’

Известно устройство для определения концентрации твердой фазы в жидких сре- 5 дах путем просвечивания плоской струи • жидкости WA device for determining the concentration of solids in liquid sre- 5 rows by transillumination flat jet fluid • W

Недостатком данного устройства является невысокая точность измерений. 10 The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurements. 10

Наиболее близким к предлагаемому по :технической сущности является устройст'во для определения концентрации твердой фазы в жидких средах, содержащее источ- 15 Ник,света и последовательно расположенные по ходу излучения коллимирующую линзу, плоскую насадку с окном для просвечивания, образованным боковыми направляющими, являющимися продолжением боковых стенок насадки и выходными кромками длинных стенок насадки,.и фотоприемникГ?!Closest to what is proposed by: technical essence is a device for determining the concentration of the solid phase in liquid media, containing a source of 15 nicknames, light and a collimating lens sequentially located along the radiation, a flat nozzle with a transmission window formed by side guides, which are a continuation the side walls of the nozzle and the outlet edges of the long walls of the nozzle, and the photodetector ?!

Недостатком известного устройства является невозможность поддержания постоянной толщины плоской струи жидкости в процессе просвечивания ее световым потоком, так как при переходе жидкости из цилиндрического трубопровода в плоскую насадку создаются местные сопротивления. Поток жидкости становится турбулентным, частицы жидкости в сечении отверстия движутся по непараллельным между собой. траекториям, что обуславливает изменение площади поперечного сечения струи по выходе ее из отверстия. При этом наблюдается также и изменение формы струи (так . называемое явление инверсии струи), в основном вызываемое действием сил поверхностного натяжения, что особенно проявляется при истечении через некруглые отверстия. Боковые направляющие, выполненные в виде плоских пластин и предназначенные для удержания постоянной тол—' щины, не обеспечивают стабильность плоской струи, что вызывается перечисленны— ми причинами и, кроме этого, как показали эксперименты, наблюдается отрыв струи от плоской поверхности боковых направляющих, вызываемый сжатием струи |при инверсии ее), кроме этого, стенки 5 насадок создают сопротивление перемеще- . нию потока жидкости в ней. При этом эпюра скоростей такова, что скорость перемещения элементарных частиц жидкости уменьшается по направлению от продоль- Ю ной оси до боковых стенок насадки. Это нарушает равномерность и стабильность плоской струи, что снижает точность определения концентрации твердой фазы в жидкостид 15 A disadvantage of the known device is the inability to maintain a constant thickness of a flat liquid jet during its transmission through the light flux, since local resistance is created when a liquid passes from a cylindrical pipeline to a flat nozzle. The fluid flow becomes turbulent, the fluid particles in the hole cross section move along non-parallel to each other. trajectories, which causes a change in the cross-sectional area of the jet at its exit from the hole. At the same time, a change in the shape of the jet is also observed (the so-called phenomenon of jet inversion), mainly caused by the action of surface tension forces, which is especially manifested when it expires through non-circular holes. Lateral guides made in the form of flat plates and designed to maintain a constant thickness do not ensure the stability of a flat jet, which is caused by the listed reasons and, in addition, experiments have shown that the jet detaches from the flat surface of the side guides caused by compression jet | with its inversion), in addition, the walls of 5 nozzles create resistance to displacement. fluid flow in it. In this case, the velocity diagram is such that the velocity of elementary particles of the liquid decreases in the direction from the longitudinal axis to the side walls of the nozzle. This violates the uniformity and stability of the flat stream, which reduces the accuracy of determining the concentration of the solid phase in the liquid 15

Целью изобретения является повышение точности измерений.The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник 20 света и последовательно расположенные по ходу излучения коллимирующую линзу, плоскую насадку с окном для просвечивания, образованным боковыми направляющими, являющимися продолжением бо- 25 ковых стенок насадки и выходными кромками длинных стенок насадки, и фотоприемник, боковые направляющие выполнены в виде полых полуцилиндров и по всей своей длине имеют равномерно расположенныеЗО отверстия, в виде капилляров, а выходные кромки длинных^ стенок насадки выполнены в виде кривой, конгруэнтной эпюре скоростей потока жидкости.This goal is achieved by the fact that in a device containing a light source 20 and a collimating lens, a flat nozzle with a transillumination window formed by side guides that are an extension of the side walls of the nozzle and the exit edges of the long walls of the nozzle, and a photodetector , the side guides are made in the form of hollow half-cylinders and along their entire length have evenly spaced openings in the form of capillaries, and the outlet edges of the long ^ walls of the nozzle are made in the form of a curve congruent plot of fluid flow rates.

На фиг. 1 изображена схема устройства; 35 на фиг. 2 - плоская насадка.In FIG. 1 shows a diagram of a device; 35 in FIG. 2 - flat nozzle.

Устройство состоит из источника 1 света, фотоприемника .2, установленной междуними плоской насадки 3, линзы 4, диафрагмы 5. .40The device consists of a light source 1, a photodetector .2, installed between the flat nozzles 3, lens 4, aperture 5. .40

Плоская насадка (фиг. 2) имеет боковые стенки насадки 6, продолжением которых являются боковые направляющие 7. Боковыми направляющими 7 и выходными кромками 9 длинных стенок 8 насадки об-*5 разовано окно 10 для просвечивания.The flat nozzle (Fig. 2) has side walls nozzle 6, which is a continuation of the lateral guides 7. The lateral guide 7 and the exit edge 9 of the walls 8 long nozzle ob- * 5 razovano window 10 for transillumination.

Боковые направляющие 7 выполнены в виде полукругов и снабжены равномерно расположенными отверстиями 11 в виде капилляров. ’ 50Side guides 7 are made in the form of semicircles and are provided with evenly spaced openings 11 in the form of capillaries. ' fifty

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Контролируемая жидкость под постоянным давлением из напорной емкости поступает в плоскую насадку 3. Световой по 55 ток от источника 1 света через линзу 4 просвечивает поток жидкости, проходящий через окно 10 насадки, которое образова но боковыми направляющими 7 (фиг. 2) и выходными кромками 9 длинных стенок насадки, затем световой поток попадает на фотоприемник 2. После выхода из насадки по указанным причинам, стабильность струи (по ее структуре и толщине) может .ухудшаться. С целью устранения указанных недостатков и удержания стабильной струи жидкости в зоне просвечивания насадка снабжена двумя боковыми направляющими 7, выполненными в виде полукругов и являющимися продолжением боковых стенок насадки 6, что способствует уменьшению местных сопротивлений. Кроме этого, форма боковых направляющих препятствует сжатию струи и отрыву ее от поверхности боковых направляющих. Боковые направляющие по всей своей длине имеют равномерно расположенные' отверстия в виде капилляров 11, в которых задерживается жидкость и создается пограничный слой жидкости, который отделяет основной поток жидкости от соприкосновения с поверхностью боковых направляющих, тем самым уменьшается сопротивление перемещению жидкости, т.е. эпюра скоростей перемещения элементарных частиц 'жидкости несколько выравнивается, что создает условия для увеличения ламинарности потока, т.е. для увеличения стабильности струи.The controlled fluid under constant pressure from the pressure vessel enters the flat nozzle 3. The light current of 55 from the light source 1 through the lens 4 shows the fluid flow passing through the nozzle window 10, which is formed by side guides 7 (Fig. 2) and output edges 9 long walls of the nozzle, then the luminous flux enters the photodetector 2. After exiting the nozzle for the indicated reasons, the stability of the jet (by its structure and thickness) may deteriorate. In order to eliminate these drawbacks and maintain a stable stream of liquid in the translucent area, the nozzle is equipped with two side guides 7, made in the form of semicircles and which are an extension of the side walls of the nozzle 6, which helps to reduce local resistance. In addition, the shape of the side guides prevents the compression of the jet and its separation from the surface of the side guides. The lateral guides along their entire length have evenly spaced openings in the form of capillaries 11 in which the liquid is retained and a boundary layer of liquid is created, which separates the main fluid flow from contact with the surface of the side guides, thereby reducing the resistance to fluid movement, i.e. the diagram of the velocities of the movement of elementary particles of the liquid is somewhat leveled, which creates conditions for increasing the laminarity of the flow, i.e. to increase jet stability.

Выходные кромки 9 длинных стенок насадки выполнены в виде кривой, конгруэнтной эпюре скоростей элементарных частиц потока жидкости, в результате чего изменение скоростей в потоке, в направлении от боковых стенок до продольной оси насадки, получается более плавным и незначительным, что положительно влияет на ламинарность струи.The output edges 9 of the long walls of the nozzle are made in the form of a curve congruent to the velocity diagram of the elementary particles of the liquid flow, as a result of which the change in the velocities in the stream, in the direction from the side walls to the longitudinal axis of the nozzle, is smoother and insignificant, which positively affects the laminarity of the jet.

В результате указанных мер плоская струя по своей структуре и толщине по- лучается стабильной, что существенно влияет на точность определения содержания твердой фазы в жидкости.As a result of these measures, a plane jet is stable in its structure and thickness, which significantly affects the accuracy of determining the solid phase content in a liquid.

Claims (2)

Изобретение относитс  к устройствам дл  непрерывного автоматического определени  концентрацик твердой фазы в жид ких средах. Известно устройство дл  определени  концентрации твердой фазы в жидких средах путем просвечивани  плоской струи жидкости Недостатком данного устройства  вл етс  невысока  точность измерений. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  определени  концентрации твердой фазы в жидких средах, содержащее источ Ник света ипоследовательно расположенные по ходу излучени  колламирующую линзу, плоскую насадку с окном дл  просвечивани , образованным боковыми на- гравл ющими,  вл ющимис  продолжением боковых стенок насадки и выходными кро ками длинных стенок насадки, ,и фотоприемникГ JНедостатком известного устройства  вл етс  невозможность поддержани  посто нной толщины плоской струи жидкости в 1роцессе просвечивани  ее световым потоком , так как при переходе жидкости из цилиндрического трубопровода в плоскую насадку создаютс  местные сопротивлени . Поток жидкости становитс  турбулентным, жидкости в сечении отверсти  движутс  по непараллельным между собой. траектори м, что обуславливает изменение площади поперечного сечени  струи по выходе ее из отверсти . При этом наблюдаетс  также и изменение формы .струи (так называемое  вление инверсии струи), в основном вызываемое действием сил поверхностного нат жени , что особенно про вл етс  при истечении через некруглые отЬерсти . Боковые направл ющие, вьшолненные в виде плоских пластин и предназначенные дл  удержани  посто нной толщины , не обеспечивают стабильность imocкой струи, что Вызываетс  перечисленны . ми причинами и, кроме этого, как пока ,эали эксперименты, наблюдаетс  отрыв струи от плоской поверхности боковых нащзавл ющих , вызываемый сжатием струи iпри инверсии ее), кроме этого, стенки насадок создают сопротивление перемещению потока жидкости в ней. При этом эпю ра скоростей такова, что скорость перемещени  элементарных частиц жидкости уменьшаетс  по направлению от продольной оси до боковых стенок насадки. Это нарушает равномерность и стабильность плоской струи, что точность опре делени  концентрации твердой фазы в жид костид Целью изобретени   вл етс  повышени точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем источник света и последовательно расположенные по ходу излучени  коллимирующую линзу , плоскую насадку с окном дл  просвечивани , образованным боковыми направл ющими ,  вл ющимис  продолжением боковых стенок насадки и выходными кромками длинных стенок насадки, и фотоприемник , боковые направл ющие выполнены в виде полых полуцилиндров и по всей сво ей длине имеют равномерно расположенны отверсти , в виде капилл ров, а выходные кромки длинных, стенок насадки выполнены в виде кривой, конгруэнтной эпюре ско ростей потока жидкости. На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - плоска  насадка. Устройство состоит из источника 1 св та, фотоприемника .2, установленной межд ними плоской насадки 3, лилзы 4, диафра мы 5. Плоска  насадка (фиг. 2) имеет боковые стенки насадки 6, продолжением кото рых  вл ютс  боковые направл ющие 7. Боковыми направл ющими 7 и выходными кромками 9 длинных стенок 8 насадки об разовано окно 1О дл  просвечивани . Боковые направл ющие 7 выполнены в виде полукругов и снабжены равномерно расположенными отверсти ми 11 в виде капилл ров. Устройство работает следующим образом . Контролируема  жидкость под посто нным давлением из напорной емкости поступает в плоскую насадку 3. Световой по ток от источника 1 света через линзу 4 хросвачивает поток жидкости, проход щий через окно 10 насадки, которое образоваНО боковыми направл ющими 7 (фиг. 2) и выходными кромками 9 длинных стенок насадки, затем световой поток попадает на фотоприемник 2. После выхода из насадки по указанным причинам, стабильность струи (по ее структуре и толщине) может .ухудшатьс . С целью устранени  указанных недостатков и удержани  стабильной струи жидкости в зоне просвечивани  насадка снабжена двум  боковыми направл ющими 7, выполненными в виде полукругов и  вл ющимис  продолжением боковых стенок насадки 6, что способствует уменьшению местных сопротивлений. Кроме этого, форма боковых направл ющих преп тствует сжатию струи и отрыву ее от поверхности боковых направл ющих. Боковые направл ющие по всей своей длине имеют равномерно расположенные отверсти  в виде капилл ров 11, в которых задерживаетс  жидкость и создаетс  пограничный слой жидкости, который отдел ет основной поток жидкости от соприкосновени  с .поверхностью боковых направл ющих, тем самым уменьшаетс  сопротивление перемещению жидкости, т.е. эпюра скоростей перемещени  элементарных частиц жидкости несколько выравниваетс , чтб создает услови  дл  увеличени  ламинарности потока , т.е. дл  увеличени  стабильности струи.. Выходные кромки 9 длинных стенок насадки выполнены в виде кривой, конгруэнтной эпюре скоростей элементарных частиц потока жидкости, в результате чего изменение скоростей в потоке, в направлении от боковых стенок до продольной оси насадки, получаетс  более плавным и незначительньгм, что положительно вли ет на ламинарность струи. В результате указанных мер плоска  стру  по своей структуре и толщине по- . лучаетс  стабильной, что существенно вли ет на точность определени  содержани  твердой фазы в жидкости. Формулаизобретени  Устройство дл  определени  концентрации твердой фазы в жидких средах, содержащее источник света и последователь .но расположенньге|по ходу излучени  кол- лим{фующую линзу, плоскую насадку с окном дл  .гфосвечивани , образованным боковыми на1фавл ющими,  вл ющимис  продолжением боковь1х стенок- насадки и выходными кромками длинных стенок насадки , и фотох эиемник, отличающее59763 с   тем, что, с целью повышени  точноети иамерекий боковые направл ющие выполнены в виде полых полуцилиндров и по всей своей длине имеют равномерно расположенные отверсти  в виде капилл ров, а выходные кромки длинных стенок насадки выполнены в ввде кривой, конгруэнтной эпюре скоростей потока жидкости. 5 57« Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе Ь Авторское свидетельство СССР Ms 311183. кл. G OlN 21/ОО, 1966. The invention relates to devices for the continuous automatic determination of the concentration of solids in liquid media. A device is known for determining the concentration of solids in liquid media by means of translucency of a flat jet of liquid. The disadvantage of this device is the low measurement accuracy. The closest to the proposed technical entity is a device for determining the concentration of a solid phase in liquid media, containing a source of light and successively arranged along the course of radiation a colliding lens, a flat nozzle with a window for translucency formed by lateral engravings that extend the side walls the nozzles and the output corners of the long walls of the nozzle, and the photodetector J The disadvantage of the known device is the impossibility of maintaining a constant thickness of the flat jet of liquid STI in 1rotsesse radiographic its light flux, because during the transition from a cylindrical fluid conduit in the nozzle are created local planar resistance. The fluid flow becomes turbulent, the fluids in the cross section of the hole move non-parallel with each other. trajectory m, which causes a change in the cross-sectional area of the jet as it leaves the orifice. There is also a change in the shape of the jet (the so-called jet inversion phenomenon), mainly caused by the action of surface tension, which is especially manifested when it flows through non-circular hairs. The side guides, made in the form of flat plates and designed to maintain a constant thickness, do not ensure the stability of the jet that is caused by the listed ones. For reasons and, besides, as for now, in experiments, the jet is detached from the flat surface of the lateral pressure glands caused by the compression of the jet i when it is inverted. In addition, the walls of the nozzles create resistance to the movement of the fluid flow in it. In this case, the velocity diagram is such that the speed of movement of the elementary particles of the fluid decreases in the direction from the longitudinal axis to the side walls of the nozzle. This disturbs the uniformity and stability of the flat jet, that the accuracy of determining the concentration of the solid phase in a liquid. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements. The goal is achieved by the fact that in a device containing a light source and a collimating lens sequentially arranged along the radiation path, a flat nozzle with a window for translucency formed by side guides, which are a continuation of the side walls of the nozzle and output edges of the long walls of the nozzle, and a photodetector, side guides are made in the form of hollow semi-cylinders and have evenly spaced holes in their entire length, in the form of capillaries, and the output edges of the long, nozzle walls are made de curve congruent orthographic drawing velocities of fluid flow. FIG. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 - flat nozzle. The device consists of a source of 1 link, a photodetector .2, a flat nozzle 3 installed between them, Lilsa 4, a diaphragm 5. A flat nozzle (Fig. 2) has side walls of a nozzle 6, the continuation of which are side guides 7. Side guides 7 and exit edges 9 of the long walls 8 of the nozzle form a window 1O for translucency. The side guides 7 are made in the form of semicircles and are provided with evenly spaced apertures 11 in the form of capillaries. The device works as follows. The controlled fluid under constant pressure from the pressure vessel enters the flat nozzle 3. The light flux from the light source 1 through the lens 4 krosvachivaya fluid flow passing through the nozzle window 10, which is formed by the side guides 7 (Fig. 2) and the output edges 9 long walls of the nozzle, then the luminous flux falls on the photodetector 2. After exiting the nozzle for the reasons indicated, the stability of the jet (in its structure and thickness) can deteriorate. In order to eliminate these drawbacks and to maintain a stable liquid jet in the translucent zone, the nozzle is provided with two side guides 7, made in the form of semicircles and being a continuation of the side walls of the nozzle 6, which helps to reduce local resistances. In addition, the shape of the side guides prevents the jet from compressing and tearing it away from the surface of the side guides. The lateral guides along their entire length have evenly spaced holes in the form of capillaries 11, in which the fluid is retained and a boundary layer of fluid is created, which separates the main fluid flow from contact with the surface of the lateral guides, thereby reducing the resistance to fluid movement, t . The plot of the rates of movement of the elementary particles of the liquid is somewhat equalized, which creates conditions for increasing the laminar flow, i.e. to increase the stability of the jet. The exit edges 9 of the long walls of the nozzle are made in the form of a curve congruent to the velocity diagram of the elementary particles of the fluid flow, resulting in a change in the velocities in the flow, in the direction from the side walls to the longitudinal axis of the nozzle, is smoother and insignificant. positive effect on laminar jet. As a result of these measures, the planar structure in its structure and thickness is. it is stable, which significantly affects the accuracy of determining the solids content in the liquid. Formula of the Invention A device for determining the concentration of a solid phase in liquid media, containing a light source and sequentially located along the radiation of a colourimal lens, a flat nozzle with a window for visualizing formed by lateral headlines that are an extension of the side wall of the nozzle and the exit edges of the long walls of the nozzle, and the photoelectric plug, which distinguishes 59763 so that, in order to increase the accuracy of the grid, and some curved side guides are made in the form of hollow semi-cylinders and have along their entire length uniformly spaced holes in the form of capillaries and the outlet edge of the long walls of the nozzle are made in vvde curve congruent orthographic fluid flow velocities. 5 57 “Sources of information taken into account in the examination of the USSR Copyright Certificate Ms 311183. cl. G OlN 21 / GS, 1966. 2. Авторское свидетельство СССР NS 457О16, кл. G О1 N 21/ОО, 1972 (прототип)..2. USSR author's certificate NS 457О16, cl. G O1 N 21 / OO, 1972 (prototype) ..
SU802953452A 1980-07-08 1980-07-08 Device for determination of phase concentration in liquid media SU976357A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802953452A SU976357A1 (en) 1980-07-08 1980-07-08 Device for determination of phase concentration in liquid media

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802953452A SU976357A1 (en) 1980-07-08 1980-07-08 Device for determination of phase concentration in liquid media

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU976357A1 true SU976357A1 (en) 1982-11-23

Family

ID=20907139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802953452A SU976357A1 (en) 1980-07-08 1980-07-08 Device for determination of phase concentration in liquid media

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU976357A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Steffler et al. LDA measurements in open channel
US3338035A (en) Parallel plate deflection type separator
US3729179A (en) Apparatus for liquid and vapor or gas mass transfer
JP2721159B2 (en) Liquid separation device
Hulin et al. Experimental study of vortex emission behind bluff obstacles in a gas liquid vertical two-phase flow
SU482053A3 (en) Flow Dispenser
Maclean Open channel velocity profiles over a zone of rapid infiltration
UA78420C2 (en) Aerodynamic tunnel for training parachutists
SU976357A1 (en) Device for determination of phase concentration in liquid media
Woyciekoski et al. Influence of the free end flow on the bistability phenomenon after two side by side finite height cylinders with aspect ratios of 3 and 4 and high blockage
Aloui et al. Experimental study of a two-phase bubbly flow in a flat duct symmetric sudden expansion—Part 1: Visualization, pressure and void fraction
Pries et al. Model studies on phase separation at a capillary orifice
Mues et al. Observation of a dynamic wetting process using Laser‐Doppler velocimetry
RU2188394C2 (en) Liquid flowmeter
KR900702413A (en) Curtain cloth method and apparatus
US4504360A (en) A headbox in a paper-making machine having a flow rectifier
RU98113289A (en) FLOW METER
Vassallo et al. Measurement of velocities in gas-liquid two-phase flow using laser Doppler velocimetry
CA1145159A (en) Vortex generating device
Gustavsson Experiments on turbulent flow separation
Almosnino et al. Water-tunnel study of transition flow around circular cylinders
US4312237A (en) Vortex generating device
Emadzadeh et al. Bubble dynamics and PIV measurements in a hydraulic jump
Nagata et al. Unsteady flow past a circular cylinder started impulsively
Zanker Paper 8: Some Hydraulic Modelling Techniques