Способ исследования качества смеси компонентов, различающихся по цвету



Способ исследования качества смеси компонентов, различающихся по цвету
Способ исследования качества смеси компонентов, различающихся по цвету
Способ исследования качества смеси компонентов, различающихся по цвету
G01N1/38 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2690539:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" (RU)

Изобретение относится к области переработки сыпучих материалов и может быть использовано при исследовании процессов смешивания сыпучих материалов. Способ включает загрузку компонентов в смеситель, включение привода, его остановку, фиксацию изображений поверхностей смеси через прозрачные поперечные перегородки, установленные внутри смесителя, анализ изображений поверхностей посредством деления на пробные зоны и вычисление в них концентраций ключевого компонента с последующим определением коэффициента неоднородности и его корректировкой с учетом случайных колебаний числа частиц ключевого компонента на поверхностях наблюдения. В целях осуществления анализа качества смеси в различных ее сечениях по длине смесителя перегородки последовательно по мере проведения анализа снимают, сыпучий материал, находящийся за снятой перегородкой, удаляют. Способ обеспечивает расширение функциональных возможностей, снижение материалоемкости и трудоемкости, повышение скорости определения качества смеси по длине смесителя. 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области переработки сыпучих материалов и может быть использовано при исследовании качества смеси в процессах смешивания сыпучих материалов в различных отраслях химической, строительной, медицинской промышленности и ряде других.

Известен способ исследования процесса смешения сыпучего материала в барабанном смесителе, осуществляемый в устройстве для исследования процессов смешивания и сегрегации сыпучих материалов, находящихся в жидкости (патент РФ 2128080, МКИ В01F 3/12, опубл. 27.03.1999). Способ включает загрузку компонентов, вращение барабана, фиксацию смеси с помощью пластины, изогнутой по форме сечения сыпучего материала, остановку барабана, отбор и анализ проб с целью вычисления в них концентраций ключевого компонента с последующим определением коэффициента неоднородности. Пластина выполнена перфорированной для отвода жидкости при ее радиальном перемещении. К недостаткам данного способа необходимо отнести его неточность из-за невозможности сохранения относительного положения частиц компонентов при взятии проб контактным методом. Здесь возможно определение критерия качества лишь всей исследуемой партии, дозы смеси, без установления этого критерия в различных ее областях, например по длине смесителя.

Также известен способ определения качества смеси компонентов, различающихся по цвету (патент РФ 2495398, МКИ G01N 1/38, опубл. 10.10.2013, включающий анализ изображения поверхности смеси и определение коэффициента ее неоднородности. Исследуемую смесь равномерно распределяют на гладкой поверхности, разделяют на необходимое число порций, получают цифровые изображения их поверхностей с построением гистограмм яркости, разделяют каждую порцию на одинаковое число частей - проб с построением их гистограмм яркости, а коэффициент неоднородности смеси рассчитывают сравнением цифровых изображений частей - проб порций с изображением всей порции исследуемой смеси по гистограммам яркости. К недостаткам этого способа следует отнести то, что при его использовании нарушается структура смеси при ее равномерном распределении на гладкой поверхности. Этим способом также невозможно получить значения критерия однородности в различных сечениях смеси. Кроме того, как и в предыдущем способе определяется критерий качества лишь сразу всей исследуемой смеси.

Также как и в способе, описанном выше, отсутствует информация об однородности смеси в различных ее областях (сечениях), которая является необходимой при исследованиях работы реальных устройств. Кроме того, данный способ не точен, поскольку предполагает перегрузку смеси из аппарата, при которой происходит относительное смещение ее частиц.

Наиболее близким к предлагаемому способу, принятым в качестве прототипа, является способ определения качества смеси компонентов, различающихся по цвету (патент РФ 2385454 МКИ G01N 1/38, В01F 3/18, опубл. 27.03.2010). Он включает загрузку компонентов в смеситель, включение привода смесителя, его остановку, фиксацию изображения поверхности смеси через прозрачную стенку, анализ этого изображения посредством деления его на пробные зоны и вычисление в них концентраций ключевого компонента с последующим определением коэффициента неоднородности и его корректировкой с учетом случайных колебаний числа частиц ключевого компонента на поверхности наблюдения.

Недостатки данного способа связаны с тем, что он применяется лишь при анализе изображения поверхности смеси, перпендикулярного оси, вдоль которой смесь однородна, то есть, в случае когда качество ее вдоль этой оси не меняется. Поэтому он не эффективен для исследований поведения качества смеси в устройстве непрерывного действия по его длине. Проведение таких исследований этим способом возможно лишь в случае использования нескольких сменных корпусов различной длины (по числу исследуемых сечений, в которых определяется критерий качества смеси). Это приводит к повышению трудоемкости и материалоемкости при проведении и обеспечении эксперимента, увеличивается время проведения эксперимента.

Задачей изобретения является расширение исследовательских возможностей, снижение трудоемкости и материалоемкости, повышение скорости определения качества смеси по длине смесителя.

Поставленная задача достигается тем, что в способе исследования качества смеси компонентов, различающихся по цвету, включающем загрузку компонентов в смеситель, включение привода, его остановку, фиксацию изображения поверхности смеси через прозрачную стенку, анализ этого изображения посредством деления его на пробные зоны и вычисление в них концентраций ключевого компонента с последующим определением коэффициента неоднородности и его корректировкой с учетом случайных колебаний числа частиц ключевого компонента на поверхности наблюдения, перед фиксацией изображения смеси в исследуемых сечениях материала внутри корпуса смесителя устанавливают прозрачные поперечные перегородки, которые последовательно, после проведения анализа изображения поверхности смеси в конкретном сечении снимают, сыпучий материал, находящийся за снятой перегородкой удаляют, и анализ повторяют для следующего сечения исследуемого материала.

На фиг. 1 показан общий вид смесителя непрерывного действия, в котором осуществляется предлагаемый способ исследования качества смеси компонентов, различающихся по цвету.

На фиг. 2 показан вид А смесителя (фиг. 1).

Смеситель содержит корпус 1 с прозрачными торцевыми стенками, выполненными в виде колец 2 и 3, соединенный с приводом вращения 4, дозаторы (не показаны), бункер 5 загрузки компонентов, бункер 6 выгрузки смеси. В ходе исследований качества смеси используют прозрачные съемные перегородки 7, 8, 9.

Способ исследования качества смеси компонентов, различающихся по цвету, осуществляется следующим образом. В исследуемых сечениях материала (II, III и IV) внутри корпуса 1 смесителя устанавливают прозрачные поперечные перегородки 7, 8, 9. Включается привод 4 и, после дозирования, компоненты через бункер загрузки 5 поступают в корпус 1, где происходит их смешивание в режиме переката. Значения внутренних диаметров кольцевых перегородок определяют по коэффициенту загрузки смесителя. Смесь, перетекая через отверстия кольцевых перегородок 7, 8 и 9 заполняет корпус 1 смесителя. После установления стабильного режима перетекания компонентов через прозрачную торцевую стенку 3 привод выключают. Остановку корпуса смесителя осуществляют в момент, когда отверстия прозрачных перегородок, выполненные с эксцентриситетом относительно оси корпуса 1, находятся в наивысшем положении. Изображение поверхности смеси фиксируют фотокамерой через прозрачную стенку 3 и подвергают компьютерной обработке, в соответствии с известной методикой (см. патент РФ 2385454, МКИ G01N 1/38, B01F 3/18. Опубл. 27.03.2010). При этом определяется мгновенное значение коэффициента неоднородности в сечении I, то есть, на выходе из смесителя, которое корректируется с учетом случайных колебаний числа частиц ключевого компонента на поверхности наблюдения. Затем прозрачную торцевую стенку 3 снимают, а сыпучий материал, находящийся перед кольцевой перегородкой 9 удаляют. После этого фотокамерой фиксируют поверхность сыпучего материала, через прозрачную перегородку 9 (см. фиг. 2) и анализ полученного изображения повторяют. При этом получают мгновенное значение коэффициента неоднородности сыпучего материала в сечении II (непосредственно за перегородкой 9). Снимая кольцевые перегородки 9 и 8, последовательно удаляя смесь, находящуюся перед кольцевыми перегородками 8 и 7, соответственно, проводят анализ по указанной методике и получают мгновенные значения коэффициентов неоднородности сыпучего материала в сечениях III и IV.

Данный способ определения качества смеси компонентов является бесконтактным и обладает тем преимуществом, что при его использовании не нарушается структура смеси. Исследуемая смесь не извлекается из смесителя. Применение данного способа позволяет определять значения критерия качества смеси в ее различных сечениях в зависимости от длины корпуса (барабана) смесителя, в том числе, смесителя непрерывного действия, не извлекая из него смеси. Данный способ для получения такой зависимости не требует применения нескольких барабанов различной длины для каждого эксперимента, как это было бы необходимо при использовании прототипа. Таким образом, способ отличается простотой, скоростью получения необходимых значений критериев качества смеси, сравнительно невысокими трудоемкостью и материалоемкостью поскольку при проведении исследований не требуется сменных корпусов (барабанов).

Пример. Приготавливалась двухкомпонентная смесь в смесителе непрерывного действия с гладким горизонтальным цилиндрическим барабаном аналогичном смесителю, показанному на фиг. 1 и 2. Внутренний диаметр барабана составлял 230 мм, его длина - 405 мм. Кольцевые перегородки были установлены на расстояниях =80, 150, 280 мм от торцевой стенки, через которую осуществлялась загрузка компонентов, которые соответствуют сечениям IV, III и II, соответственно (фиг. 1). Отверстия кольцевых перегородок диаметром 100 мм выполнены с эксцентриситетом 15 мм относительно оси барабана (и центра наружного кольца). Угловая скорость вращения барабана составляла ω=π рад/с (30 об/мин). Загрузка компонентов осуществлялась через бункеры с различными сечениями выходных патрубков, обеспечивающими соотношение объемов загрузки компонентов Q1:Q2=l:2. Коэффициент загрузки - 0,3. Смешивались семена рапса и проса. Насыпные плотности и средние диаметры частиц которых:

ρ1 = 667 кг/м3, d1=1,75 мм (рапс),

ρ2=840 кг/м2, d2=2,25 мм (просо).

Коэффициент неоднородности смеси Vc определялся предлагаемым способом, при последовательном фотографировании сечений смеси I, II, III и IV через прозрачные стенки колец 3, 9, 8, 7. (см. фиг. 1, 2). Начальное значение коэффициента неоднородности смеси определялось анализом изображения смеси, полученного фотографированием ее поверхности через прозрачную стенку 2, со стороны загрузки. В ходе эксперимента также определялся коэффициент неоднородности смеси гравиметрическим способом. При этом анализировалась смесь, забираемая в пробоотборник непосредственно за прозрачными перегородками 3, 8, 7, 6 (т.е. сразу за сечениями I, II, III и IV).

В таблице 1 приведено сопоставление значений коэффициентов неоднородности смеси, полученных двумя способами. Здесь δ относительное отклонение значения коэффициента неоднородности смеси Vc, полученного предлагаемым способом от значения коэффициента неоднородности смеси , полученного гравиметрическим способом.

Способ исследования качества смеси компонентов, различающихся по цвету, включающий загрузку компонентов в смеситель, включение привода, его остановку, фиксацию изображения поверхности смеси через прозрачную стенку, анализ этого изображения посредством деления его на пробные зоны и вычисление в них концентраций ключевого компонента с последующим определением коэффициента неоднородности и его корректировкой с учетом случайных колебаний числа частиц ключевого компонента на поверхности наблюдения, отличающийся тем, что перед фиксацией изображения смеси в исследуемых сечениях материала внутри корпуса смесителя устанавливают прозрачные поперечные перегородки, которые последовательно после проведения анализа изображения поверхности смеси в конкретном сечении снимают, сыпучий материал, находящийся за снятой перегородкой, удаляют, и анализ повторяют для следующего сечения исследуемого материала.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к диагностике состояния проводной контактной сети. Способ измерения параметров контактного провода заключается в следующем.

Изобретение относится к датчикам кислорода и может использоваться в области авиации для топливных баков и модулей отделения воздуха. Устройство включает в себя чувствительный к кислороду флуоресцентный материал, содержащий чувствительный и не чувствительный к кислороду флуоресцентные красители.

Изобретение относится к области спектрального анализа и касается способа определения компонентов текучего неоднородного образца молока. Способ включает в себя получение образца молока, измерение интерферометром значений затухания образца молока в среднем инфракрасном диапазоне и вычисление в блоке обработки данных показателя интересующего компонента в образце молока по измеренным значениям затухания в среднем инфракрасном диапазоне.

Группа изобретений относится к оптическому устройству, устройству детектирования и способу, использующему волновод, которые можно использовать в областях биозондирования и секвенирования нуклеиновых кислот.

Изобретение может быть использовано для прогнозирования качества изделий из терморасширенного графита. Измельчают натуральный чешуйчатый графит с получением пачек параллельно уложенных пластин графита.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается КР-газоанализатора. Газоанализатор включает в себя непрерывный лазер, газовую кювету, два объектива, голографический фильтр, блокирующий излучение в области длины волны лазера, спектральный прибор, сопряженный с многоканальным фотодетектором, и блок управления.

Изобретение относится к области фармации и касается способа проведения испытания таблетированных лекарственных препаратов в блистерной упаковке. Способ включает в себя формирование обучающего и проверочного наборов образцов, получение БИК спектров образцов обучающего и проверочного наборов, визуальный анализ полученных спектров на наличие грубых погрешностей, разделение спектров на два набора согласно принадлежности капсул, предварительную обработку спектров и построение модели методами одноклассовой классификации на предобработанных спектрах обучающего набора.

Изобретение относится к области фармации и касается способа проведения испытания капсулированных лекарственных препаратов в блистерной упаковке. Способ включает в себя формирование обучающего и проверочного наборов образцов, получение БИК спектров образцов через прозрачную часть блистера, визуальный анализ полученных спектров на наличие грубых погрешностей, разделение спектров на два набора согласно принадлежности капсул, предварительную обработку спектров и построение модели методами одноклассовой классификации на предобработанных спектрах обучающего набора.

Изобретение относится к картриджу для обработки жидкой пробы, например, для выявления компонентов в пробе крови. Картридж содержит флюидальную систему с впускным (12) отверстием, ведущим через впускной (13) капиллярный канал в камеру (14) для хранения.

Изобретение относится к области для определения металлических и диэлектрических параметров полупроводниковых гетероструктур. Устройство для сканирующей радиочастотно-оптической модуляционной спектроскопии содержит по крайней мере два металлических электрода, выполненных в виде стержней, расположеных внутри оптического волокна либо в светоотражающей оболочке, либо в защитном покрытии.

Группа изобретения относится к клеткам и способам для идентификации модуляторов ощущения сладкого вкуса. Выделенная клетка U2-OS для идентификации модулятора ощущения сладкого вкуса содержит рецептор сладкого вкуса T1R2/T1R3 или одну или более последовательностей экзогенной нуклеиновой кислоты, кодирующих рецептор сладкого вкуса T1R2/T1R3, и последовательность экзогенной нуклеиновой кислоты, кодирующую Gα15gust25, Gα15gust44 или Gα15-i/3-5, и причем клетка U2-OS стабильно экспрессирует β-аррестин-GFP.

Группа изобретений относится к интерферометрии. При осуществлении способа излучение вводят в двухмодовый волновод, часть которого занимает анализируемое вещество, и выводят через фигурную диафрагму, где на расстоянии, превышающем на порядок среднюю длину волны используемого излучения (>10λ), регистрируют интерференционную картину, получаемую в результате интерференции собственных мод волновода.

Изобретение относится к устройствам для дифференцированного сбора атмосферных осадков. Сущность: устройство содержит защитный корпус (1) цилиндрической формы с открытыми верхней и нижней частями.

Изобретение относится к области медицины и представляет собой способ прогнозирования развития раннего тромбоза артериовенозной фистулы для проведения гемодиализа у больных терминальной хронической почечной недостаточностью по уровню фибриногена и креатинина венозной крови, отличающийся тем, что у пациентов с уровнем фибриногена не ниже 4,8 г/л, а также при уровне фибриногена ниже 4,8 г/л, но не ниже 4,0 г/л в сочетании с уровнем креатинина 730 мкмоль/л и выше, определенных перед операцией по формированию артериовенозной фистулы, прогнозируется развитие раннего послеоперационного тромбоза сосудистого доступа для гемодиализа.
Изобретение относится к области медицины и представляет собой способ определения стадий экссудативного среднего отита (ЭСО), включающий обследование больного и забор отделяемого барабанной полости, отличающийся тем, что проводят тезиографическое исследование отделяемого и в полученной кристаллограмме определяют концентрацию центров кристаллизации (ЦК), 1/см2; при концентрации ЦК менее 0,46 определяют серозную стадию ЭСО, при концентрации ЦК от 0,46 до 0,92 - секреторную стадию ЭСО, при концентрации ЦК от 0,92 и более определяют фиброзную стадию экссудативного среднего отита.

Предложен способ и измерительное устройство для определения параметров качества газа, в котором газ или газовая смесь протекает как через ультразвуковой расходомер (4), так и через микротермический датчик (7), и первый используют для определения скорости звука и течения, а с помощью второго определяют теплопроводность и теплоемкость газа или газовой смеси.

Реометр // 2690094
Изобретение касается реометра для определения и/или контроля текучих свойств вязких текучих сред, в частности полимерных расплавов и растворов, имеющего корпус (1), в котором между впускным отверстием (2) и выпускным отверстием (3) выполнен по меньшей мере один, по существу, прямолинейный канал (4), причем этот канал (4) имеет прямоугольное поперечное сечение, а также имеющего несколько расположенных вдоль канала (4) устройств (6) для измерения давления, при этом канал (4) по своей длине снабжен циклично сужающимся (6) и расширяющимся (7) поперечным сечением.

Изобретение относится к области медицины и представляет собой способ прогнозирования характера течения воспалительных заболеваний нервной системы у детей путем определения уровней нейроспецифических белков, отличающийся тем, что в остром периоде заболевания определяют уровень метаболита витамина D – 25(OH)D и нейроспецифических белков: глиального фибриллярного кислого белка (GFAP) и белка S100 в цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) и полученные значения вносят в формулы расчета линейной дискриминантной функции – ЛДФ 1 (осложненное течение) и ЛДФ 2 (неосложненное течение):ЛДФ1=-318,25+(-13,69×Х1)+0,065×Х2+17,06×Х3,ЛДФ2=-276,22+(-12,15×Х1)+0,054×Х2+15,99×Х3;где X1 – концентрация GFAP, нг/мл; Х2 – концентрация белка S100, нг/л; Х3 – концентрация 25(OH)D, нг/мл; и при значении ЛДФ1 больше ЛДФ2 прогнозируют осложненное течение заболевания, а при значении ЛДФ2 больше ЛДФ1 – неосложненное.

Группа изобретений относится к области диагностики в ветеринарии, в частности, к тесту для обнаружения антител против CSFV. Раскрыт способ обнаружения антител против вируса классической чумы свиней (CSFV) дикого типа в тестируемом образце, где указанный образец также может содержать антитела против мутантного эпитопа TAVSPTTLR из CSFV E2, где способ включает стадию совместной инкубации указанного тестового образца с иммобилизованным носителем, который содержит эпитоп TAVSPTTLR из CSFV E2 и с носителем, который содержит мутантный эпитоп TAVSPTTLR из CSFV E2.

Изобретение относится к установкам для проведения учебных занятий по дисциплинам: «Техносферная безопасность», «Технологические процессы и загрязняющие выбросы», «Промышленная экология», «Охрана окружающей среды в теплотехнологиях».

Гравитационный смеситель относится к области смешивания сыпучих материалов. Технический результат - повышение качества готовой смеси за счет интенсивного перемешивания частиц сыпучего материала в процессе сдвигового движения по наклонным лоткам с поперечными стержнями.

Изобретение относится к области переработки сыпучих материалов и может быть использовано при исследовании процессов смешивания сыпучих материалов. Способ включает загрузку компонентов в смеситель, включение привода, его остановку, фиксацию изображений поверхностей смеси через прозрачные поперечные перегородки, установленные внутри смесителя, анализ изображений поверхностей посредством деления на пробные зоны и вычисление в них концентраций ключевого компонента с последующим определением коэффициента неоднородности и его корректировкой с учетом случайных колебаний числа частиц ключевого компонента на поверхностях наблюдения. В целях осуществления анализа качества смеси в различных ее сечениях по длине смесителя перегородки последовательно по мере проведения анализа снимают, сыпучий материал, находящийся за снятой перегородкой, удаляют. Способ обеспечивает расширение функциональных возможностей, снижение материалоемкости и трудоемкости, повышение скорости определения качества смеси по длине смесителя. 2 ил., 1 табл.

Наверх