Устройство для измерения концентрации суспензий
Использование: для измерения концентраций волокнистых суспензий Цель: повышение точности измерения концентрации суспензий. Сущность: устройство снабжено одним или несколькими дополнительными элементами, которые размещены так, что образуют с чувствительным элементом зазор со стороны измерительной оси и соединены с пластинчатыми элементами посредством сегментов. 1 зп. ф-лы. 4 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4953548/25 (22) 26.0691 (46) 30.10.93 Бюл. Иа 39-40 (71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (72) Тихонов ЮА; Кулемин БМ„Терентьев ОА (73) Тихонов Юрий Александрович; Кулемин Борис
Михайлович; Терентьев Отто Алексеевич (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ К0НЦЕНТРАЦИИ СУСПЕНЗИЙ (в) RU (11) 2ОО224Х СХ (5Ц 5 0 01 N 15/02 ! (57) Использование: для измерения концентраций волокнистых суспензий. Цель: повышение точности измерения концентрации суспензий. Сущность: устройство снабжено одним или несколькими дополнительными элементами, которые размещены так что образуют с чувствительным элементом зазор со стороны измерительной оси и соединены с пластинчатыми элементами посредством сегментов.
1 з.п. ф-пы.4 ил.
2002241
Изобретение относится к устройствам для измерения концентрации суспензий и может быть применено в целлюлозно-бумажной промышленности в качестве датчиков измерения концентрации бумажной массы (волокнистой суспензии).
Известно устройство .для измерения концентрации бумажнОй массы, содержащее корпус, внутри которого на измерительной Оси, расположенноЙ внутри полого
G3Jl3, установлен чувствительный 3118t48HT, преобразОватель момента, соединенный с измерительной осью, пропеллер, установленный на полом валу (1), Недостатком данного устройства является малая точность измерения, обусловленная тем, что бумажная суспензия поступает на поверхность чувствительного элемента в недиспергированном состоянии в виде мелких комочков.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения концентрации суспензий, содержащее корпус, внутри которого на измерительной оси, расположенной внутри ведущего вала соосно с ним, расположен чувствительный элемент, пропеллер, установленный на ведущем валу, и йолыЙ вал, установленный соосно с измерительной осью, на конце которого размещены один или несколько плавтинчатых элементов, образующих с чувствительным элементом зазор "".о стороны вала, который сообщен посредством полого вала с нагнетательной установк й, преобразователь момента, соединенный с измерительной осью (2), Недостаток этого устройства состоит в
M8JlOA ТОЧНОСТИ ИЗМ8Р8НИЯ.
Цель изобретения — повышение точности измерения концентрации суспензии.
Это достигается тем, что предлагаемое устройстьо снабжено одним или несколькими дополнительными пластинчатыми элеМ8нтами, КОторы8 размещены так, что образуют с чувствительным элементам аааор со стороны измерительной оси и соедииены с пластинчатыми элементами посредством сегментов, Кроме того, один или несколько пластинчатых элементов могут быть выполнены с прорезями в их центральной части.
Благодаря такому решению на обе стороны чувствительного элемента поступает диспергированный поток суспензии в ламинарном режиме течения, при этом отсутствует вибрация измерительной оси, что обуславливает высокую точность измерения.
На фиг, 1 изображено устройство для измерения концентрации суспензий; на
55 фиг. 2 — то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — чувствительный элемент с размещенным по обеим сторонам em пластинчатым и дополнительным пластинчатым элементами; на фиг, 4 — пластинчатый элемент, вид сбоку, Устройство содержит корпус 1, внутри которого на измерительной оси 2, соединенной с преобразователем 3 момента, установлен чувствительный элемент 4, вал 5, установленный соосно с измерительной осью 2, на конце которого размещены один или несколько пластинчатых элементов 6, которые образуют с чувствительным элементом 4 зазор 7 со стороны вала 5, один или несколько дополнительных пластинчатых элементов 8, которые образуют с чувствительным элементом 4 зазор 9 со стороны измерительной оси 2 и соединены с пластинчатыми элементами 6 посредством сегментов 10.
Кроме того, пластинчатые элементы 6 могут быть выполнены с прорезями 11 в центральной части, Устройство работает следующим образом, Суспензия, протекая по трубе, захватывается пластинчатыми 6 и дополнительными пластинчатыми 8 элементами внутрь корпуса 1 и поступает в зазоры 7 и 9. В зазорах вследствие вращения пластинчатых и дополнительных пластинчатых элементов создается вихревое движение с одновременным радиальным движением суспензии от оси вращения к периферии под действием центробежных сил. На поверхности чувствительног0 элемента 4 с обеих его сторон образуются вращающиеся пограничные слои, касательные напряжения в которых создают моменты М на измерительной оси
2, зависящей от концентрации С суспензии и от скорости вращения в вала 5. Значение скорости вращения вала выбирают таким образом, чтобы градиент окружной скорости у(м) в пограничном слое находился в линейной области зависимости касательных напряжений T от градиента y . В этой области градиентов суспензия полностью диспергирована, т.е. волокна не образуют связанной структуры, поэтому касательные напряжения пропорциональны малому изменению концентоации.
Пластинчатые элементы 6, 8 слабо возмущают поток суспензии и образуют в зазорах 7 и 9 ламинарное течение, при котором касательные напряжения наиболее чувствительны к изменению концентрации. Сегменты 10, которые занимают малую площадь, не нарушают ламинарного режима течения при выходе суспенаии из зазоров. Для уси2002241 ления эффекта ламиниризации потоков в
3330pGx 7, 9 пластинчатые элементы 6 BHполнены с прорез ми 11 в центральной части. При этом суспензия втекает в зазоры 7, 9 в осевой области, где окружная скорость Благодаря тому, что касательные напряжения на обеих сторонах чувствительного элемента 4 пропорциональны малому изменению концентрации и режим течения ламинарный; т.е. соответствует наиболее высокому коэффициенту пропорциональности между приращением концентрации и касательными напряжениями, момент М на измерительной оси 2, регистрируемый преобразователем момента 3 и определяющийся как 2. М=2М =2(2 л (Г г/ со, С, г/а Г, о Формула изобретения 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СУСПЕНЗИЙ, содержащее корпус, внутри, которого на измерительной оси, соединенной с преобразователем момента, установлен чувствительный элемент и вал, установленный. соосно измерительной оси, на конце которого размещен по крайней мере один пластинчатый элемент, который образует с чувствительным элементом зазор со стороны вала, отличающееся тем, что, с целью где à — радиальная координата; R — радиус чувствительного элемента; M> — момент на одной стороне чувствительного элемента, 5 линейно зависит от малого изменения концентрации с высоким козф .чциентом пропорциональности между приращением концентрации ЛС и приращением момента ЛМ, что определяет высокую точность изме10 рения. При этом измерительная ось не соприкасается с вращающимися элементами, что исключает ее вибрацию и не снижает точность-измерения момента. 15 (56) 1. Фесенко Е.П. и Ладыженский M.M. Специальные средства измерений бумагоделательных машин, М.: Лесная промышленность, 1984, с. 21-28. 2. Авторское свидетельство СССР 20 М 1695173, кл, G 01 N 15/02, 1990, повышения точности измерения концентрации, устройство снабжено по крайней мере одним дополнительным пластинча25тым элементом, который размещен на измерительной оси так, что образует с чувствительным элементом зазор со стороны измерительной оси и соединен с пластинчатым элементом посредством ЗО сегментов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по крайней мере один пластинчатый элемент выполнен с прорезями в их 35 центральной части. 2002241 риг 5 Заказ 3171 Тираж Подписное . НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101 Составитель Е, Карманова Редактор Т. Рыбалева Техред М.Моргентал Корректор С. Патрушева
