Устройство для измерения консистенции гидросмеси

Устройство для измерения консистенции гидросмеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для определения параметров загрязненных жидкостей. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет предотвращения заиления измерительного участка трубопровода, влияния на проводимость дисперсной среды воздушных включений и снижения емкостной составляющей измеряемого сигнала. Устройство для измерения концентрации гидрЪсмеси содержит трубопровод, контролируемьм участок которого выполнен в виде ассиметричной трубы Бентури с горловиной, в Которой установлены измерительные электроды, при этом верхний измерительный электрод состоит из двух секций, установленных симметрично и со смещением относительно вертикальной оси трубопровода. Компенсационные электроды установлены на участке трубопровода вне трубы Вентури и смещены относительно точки пересечения вертикальной оси трубопровода с его стенкой. Измерительный и компенсационный электроды включены в гшечи первого и второго мостов, подключенных к генератору переменного тока, общий выход которых подключен к регистратору . Вход третьего моста переменного тока также подключен к генератору переменного тока через трансформатор и фазосдвигающую цепочку, а выход соединен через фазочувствительный демодулятор , включенный в цепь сумматора и сглаживающего фильтра, с входом усилителя , при этом фазочувствительный демодулятор подключен через диодную цепочку к фазосдвигающей цепочке и трансформатору. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. S (Л 00 tsD со со to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 01 И 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3933530/29-25 (22) 07,05,85 (46) 15.07 ° 87. Бюл. 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательI ский институт гидромеханизации нерудных материалов (72) А.И. Семочкин и Г.З. Карандаен (53) 620.192.2(088.8) (56) Заянка Франции - 2237195, кл. Q 01 и 9/00, опублик. 1983.

Анторское свидетельстно СССР

N 516946, кл. С, 01 > 15/00, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНСИСТЕНЦИИ ГИДРОСМЕСИ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для определения параметрон загрязненных жидкостей. Целью изобретения HB ляется повышение точности измерения за счет предотвращения заиления измерительного участка трубопронода, вли.яния на проводимость дисперсной среды ноздушных включений и снижения емкостной составляющей измеряемого сигнала.

Устройстно для измерения концентрации гидросмеси содержит трубопровод, конт„„SU„„1323920 А 1 ролируемый участок которого выполнен в ниде ассиметричной трубы Вентури с горлоыиной, в которой устанонлены измерительные электроды, при этом нерхний измерительный электрод состоит из дыух секций, устанонленных симметрично и со смещением относительно вертикальной оси трубопровода. Компенсационные электроды установлены на участке трубопровода вне трубы Вентури и смещены относительно точки пересечения нертикальной оси трубопровода с его стенкой. Измерительный и компенсационный электроды нключены н плечи первого и второго мостов, подключенных к генератору переменного тока, общий выход которых подключен к регистратору. Вход третьего моста переменного гока также подключен к генератору переменного тока через трансформатор и С фазосдыигающую цепочку, а ныход соединен через фазочувствительный демодулятор, ыключенный ы цепь сумматора

- и сглажиыающего фильтра, с входом усилителя, при этом фазочувствительный демодулятор подключен через диодную цепочку к фазосдвигающей цепочке и трансформатору. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

К) 1323920

Изобретение относится к измерительной технике,, предназначено для определения параметров загрязненных жидкостей и может быть использовано в строительстве, горно-рудной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повьш>ение точности измерения за счет предотвращения эаиления измерительного участка трубопровода и влияния на проводимость дисперсной среды воздушных включений,а также за счет снижения емкостной составляющей измеряемого сигнала.

На фиг. 1 приведены сечения контро 15 лируемого участка трубопровода; на фиг. 2 — принципиальная схема электронной части устройства.

Устройство содержит трубу Вентури с горловиной 1, в которой установлены 20 измерительные электроды 2 и 3, компенсационные электроды А и 5 расположены во входной части контролируемого участка трубопровода, в выходной части которого установлены компенса- 25 ционные электроды 6 — 9 для компенсации электрических свойств твердой дисперсной фазы гидросмеси. Электроды 10 и 11 предназначены для автоматического отклю .ения измерительного 30 блока от источника переменного тока при аварийной и преднамер .иной остаконке устройства. Для исключения влияния включений воздуха на процесс измерения электроды 3, 4, 5, 8, 9, 10 5 и 11 вмонтированы в верхнюю часть трубы с боковым смещением относительно вертикальной оси сечения на расстоянии 0,20-0,25 диаметра соответствующего участка трубы. Все электро- щ ды установлены изолированно от элементов корпуса 12 трубы Вентури и заподлицо с внутренней поверхностью. Сопротивления участков между электродами 2-3 и й-5 включены в плечи первой мостовой схемы, а сопротивления участков между электродами 6-7 и 8-9 — в плечи второй мостовой схемы.

Противоположные плечи первого и второго мостов выполнены на переменных „-0 резисторах 13 и 14. Напряжение »а первую и вторую мостовую схемы поступает от источника переменного тока через добавочные резисторы 15 и 16 и контакт 17 реле 18 или выключатель

19. Сопротивление участка 10-11 соединяется последовательно с рел<. IB и затем подкпючается к источнику переменного тока.

Напряжение с первой и второй мостовых схем подается через трансформаторы 20 и 21 на переменные резисторы 22 и 23, предназначенные для изменения величины выходного сигнала по каждому каналу мостовых схем путем измерения коэффициента передачи от

0 до 1. Наряду с сигналами от измерительного и компенсационных преобразователей в схему вводится сигнал от третьего моста переменного тока, содержащего переменные резисторы

2ч и 25. Этот мост питается от того же источника переменного напряжения, что и первые два через трансформатор

26 и фаэосдвигающую емкость 27, обес печивающую сдвиг напряжения питания о моста на угол, близкий к 45, что соответствует сдвигу, вносимому трансформаторами 20 и 21. Часть выходного напряжения моста, определяемая делителем на резисторах 28 и 29, выделяется на резисторе 29 и суммируется последовательно с сигналами, выделяю-. щимися на резисторах 22 и 23. В электрическую цепь сумматора, собранного на резисторах 22, 23 и 29, последовательно включен фазочувствительный демодулятор, работающий в ключевом режиме. Демодулятор, выполненный, например, на полевом транзисторе 30, периодически запирается пульсирующим напряжением, по= тупающим через диод 31 из цепи питания третьего моста.

Выходное пульсирующее напряжение сигнала на выходе демодулятора сглаживается фильтром, образованным внутренним сопротивлением демодулятора> источников сигнала и емкостью 32, постоянное напряжение которой подается на вход усилителя 33, а затем на регистратор 34, Устройство работает следующим об разом.

При транспортировании гидросмеси по наклонному или горизонтальному трубопроводу цо контролируемого участка асимметричной трубы Вентури твердая дисперсная фаза под действием сил гравитации успевает распределиться по крупности в вертикальном сечении по экспоненциальному закону, при этом ы нижней части трубы движутся самые крупные частицы, а в верхней мелкадисперсная фракция, растворенная

J> воде. Вдоль верх»ей части трубы движутся включения воздуха. Так как электроды 2 и 3 установлены в зоне

3 13239 свободной от воздуха, то обеспечиыается контроль только твердой фазы в суммарном объеме гидросмеси н горловине 1. В зоне электродов 4-5 и

8-9 транспортируется гидросмесь с

5 растворенными в ней примесями, характеризующими физико-химические свойства мелкодисперсной тнердой фазы, Поскольку электроды 2, 3 и 4, 5 включены в противоположные плечи пер- 10 вой мостовой схемы, то осуществляется непрерывная компенсация изменения электрических свойств жидкой фазы и частично твердой фазы гидросмеси. Более точная непрерывная компенсация 15 электрических свойств твердой фазы осуществляется электродами б-7 и 8-9.

Так как электроды 6-7 и 8-9 нключены ,в противоположные плечи второй мостовой схемы, то осуществляется непре- 2п рывная компенсация изменения электри-, ческих свойств твердой фазы гидросмеси.

Перед измерением консистенции при включенном напряжении питания произ- 25 водится установка показыыающего прибора 34 на ноль — сначала при транспортировании чистой воды, а затем гидросмеси. При транспортировании чистой воды нуль шкалы показынающего прибора 3р

34 устанавливается сначала балансировкой третьей мостовой схемы переменными резисторами 24 и 25 при коэф-. фициенте передачи резисторон 22 и 23 ранном нулю, затем балансируется перная мостовая схема переменным резистором 13 при коэффициенте передачи резистора 22, равном единице, а резистора 23 — нулю.

При транспортиронании гидросмеси,10 вторая мостовая схема балансируется резистором 14 после заиления трубопровода грунтом при коэффициенте пере-, дачи резистора 22, равном нулю, а резистора 23 — равном единице.

При измерении консистенции гидросмеси коэффициенты передачи резисторов 22 и 23 устанавливаются равными единице, а резисторон 24 и 25 — тому значению, которое они приняли при балансировке третьего моста.

С изменением консистенции гидросмеси сопротивление участка между электродами 2-3 изменяется, н результате чего первая мостовая схема деба- 55 лансируется, на его выходе появляется зависимый от величины изменения KQH систенции сигнал, ныделяющийся на резисторе 22, который суммируется с

Hbtxofl,HütMè сигналами первой и второй мостовых схем, выделяющимися соотыеT стыенно на резисторах 23 и 29.

Фильтр, образоыанный внутренним сопротивлением демодулятора на транзисторе 30, источников сигнала и емкостью 32, сглаживает пульсации однополупериодного ыыпрямленного напряжения суммарного сигнала и поданляет его емкостную состаыляющую. Операционный усилитель 33 подавляет переменную составляющую напряжения до уровня, не преыьш ающего несколько десятков миллинольт, и подает сцгнал на прибор 34, отградуированный в единицах измерения консистенции.

При прекращении гидротранспорта (опорожнение трубы Вентури) возрастает сопротивление участка 10-11 и реле 18, дает сигнал на отключение контакта 17.

Выключатель 19 предназначен для подачи напряжения питания на устройство н процессе его наладки в лабораторных услоыиях.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для измерения консистенции гидросмеси, содержащее трубопровод, в контролируемом участке которого установлены измерительные и компенсационные электроды, включенные в плечи первого и второго мостон, подключенных к генератору переменного тока, общий выход которых подключен через усилитель к регистратору, о тлич а ющ е е ся тем, что, с целью поыышения точности измерения за счет предотвращения заиления измерительного участка трубопровода и снижения абразивного износа, контролируемый участок трубопровода ыыполнен ы виде асимметричной трубы Вентури с горловиной, в которой установлены измерительные электроды, компенсационные электроды устанонлены на участке трубопровода ыне трубы

Вентури.

2. Устройстыо по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения влияния на проводимость дисперсной среды ноздушных включений, ыерхний измерительный электрод состоит из днух секций, установленных симметрично и со смещением относительно вертикальной оси трубопронода, а компенсационные электроды дисперсной среды также смещены относительно точ5 1323920 <5 ки пересечения вертикальной оси тру- динен через фазочувствительный чемобопровода с его стенкой. дулятор, включенный в цепь сумматора

3. Устройство по и. 1, о т л и — и сглаживающего фипьтра, к в „ду усич а ю щ е е с я тем, что, с целью по- лителя. вышения точности измерения за счет подавления емкостной составляющей из- 4. Устройство по и. 3, о т л и— мерительного сигнала, оно снабжено ч а ю щ е е с я тем, что, с целью третьим мостом переменного тока, вход повышения точности измерения за счет которого подключен к генератору пере- повышения эффективности демодуляции, менного тока, от которого запитаны 10 фазочуыстнительный демодулятор подпервые два моста, через трансформатор ключен через диодную цепочку к фазои фазосдвигающую цепочку, а выход сое- сдвигающей цепочке и трансформатору.

d у u ðë А д ЖгжЪай gyar nw

Люсях, 49 У < 40, М

БНИ1ПИ Заказ 2957/47 Тираж 776 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4