Устройство для автоматического измерения количества абсолютно сухого волокна в потоке волокнистой массы

 

сь!ЬК1 Н - liбмблна и

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п1 546817

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.05.75 (21) 2138263/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 28.03.77 (51) М. Кл."- G 01N 33/34

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 620.1.08 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Г. А. Соколов, К. Г. Михеев, И. С. Николаев, А. К. Прокопьев и С. Е. Кириллов

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

КОЛИЧЕСТВА АБСОЛЮТНО СУХОГО ВОЛОКНА В ПОТОКЕ

ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ

Изобретение относится к устройствам для измерения характеристик волокнистой массы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности.

Известно устройство для автоматического 5 измерения количества абсолютно сухого волокна в массе, содержащее измеритель состава (концентрации) массы и измеритель скорости потока, совокупность сигналов которых функционально связана с количеством сухого 1о волокна в потоке.

Недостатками указанного устройства являются использование двух измерительных преобразователей: датчика концентрации волокнистой массы (АИК-Э1) и индукционного расходомера (HP-11), что обусловливает громоздкость и сложность устройства, а непосредственный контакт чувствительного элемента датчика концентрации волокнистой массы типа АИК-Э1 с измеряемой средой снижает надежность устройства, при изменении же температуры массы появляется дополнительная погрешность измерения.

С целью повышения точности и надежности измерения количества абсолютно сухого волокна в потоке волокнистой массы предлагаемое устройство снабжено СВЧ-генератором; волноводом с ответвителями, измерительными детекторными головками, балансным смесителем частот СВЧ-колебаний, функциональным ЗО блоком, блоком регулирования и компенсациoHHbIM термоприемником, причем труба средства для измерения концентрации и скорости массы имеет участок из полимерного материала, пересекающий волновод под углом, а в направленных ответвителях волновода установлены включенные дифференциально измерительные детекторные головки, соединенные с балансным смесителем исходных и отраженных волокнистой массой частот СВЧ-колебаний и через функциональный блок с прибором для регистрации количества сухого волокна в массе.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 СВЧ-колебаний, участок 2 из полимерного материала (например, фторопласта) в трубе 3, волновод

4 с ответвителями — измерительными детекторными головками 5 — 8, балансный смеситель

9 детекторов 5 и 6, частотомер 10, усилитель

11, функциональный блок 12, прибор 13, регистрирующий количество сухого волокна, компенсационный термоприемник 14 и регулирующий блок 15.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от СВЧ-генератора 1 (например, магнетрона) проходит через «прозрачную» для волн СВЧ-диапазона фторопластовую стенку участка 2 в массопровод и частично от546817 ражается дискретными частицами волокон движущейся массой суспензии. Частота отраженных колебаний отличается от исходной частоты СВЧ-генератора и функционально связана со скоростью движения дискретных волокон массы выражением

hf = f cos с где Aj — сдвиг частоты;

v — скорость дискретных волокон (частиц); с — скорость света; я — угол между направлениями движения волокон (частиц) и излучения.

Выделение доплеровских биений осуществляется в балансном смесителе 9 детекторами 5 и 6, выходной сигнал которого поступает в функциональный блок 12 и одновременно измеряется частотомером 10.

Часть СВЧ-излучения поглощается движущимся потоком массы, причем степень поглощения зависит от количества сухого волокна, находящегося в данный момент в контролируемом сечении массопр овода, и измеряется включенными по дифференциальной схеме детекторами 7 и 8, расположенными в волноводном тракте до и после его пересечения, и усиливается усилителем 11. Информация о скорости волокон (например, средней) и мгновенном количестве сухого волокна в контролируемом сечении поступает в функциональный блок 12, который осуществляя операцию умножения, дает информацию регистрирующему прибору 13 о количестве сухого волокна в движущейся массе.

При изменении температуры массы изменяются и ее диэлектрические свойства, что приводит к изменению количества СВЧ энергии поглощаемой потоком и, следовательно, к увеличению погрешности измерения. С целью исключения погрешности от изменения температуры массы выходной сигнал с компенсационного термоприемника 14 поступает в регулирующий блок 15, который изменяет коэффициент усиления усилителя 11.

5 Размещение волноводного тракта под угл м к фторопластовой вставке в массопровод обеспечивает оптимальную чувствительность

СВЧ-измерителей скорости волокон, основанных на измерении разности частот исходных

l0 и отраженных дискретными частицами массы, а также СВЧ-измерителей мгновенного количества сухого волокна в сечении потока, основанных на измерении степени поглощения

СВЧ-энергии потоком.

Формула пзобретениг, Устройство для автоматического измерения количества абсолютно сухого волокна в пого20 ке волокнистой массы, содержащее средство для измерения концентрации и скорости массы, снабженное трубой, прибор для регистрации количества сухого волокна, и измерительную схему, отличающееся тем, что, с

25 целью повышения точности и надежности измерения, устройство снабжено СВЧ-генератором, волноводом с ответвителями, измерительными детекторными головками, балансным смесителем частот СВЧ-колебаний, функциональным блоком, блоком регулирования и компенсационным термоприемником,;причем труба средства для измерения концентрации и скорости массы имеет участок из полимерного материала, пересекающий волновод под углом, а в направленных ответвителях волновода установлены включенные дифференциально измерительные детекторные головки, соединенные с балансным смесителем исходных и отраженных волокнистой массой частот СВЧколебаний и через функциональный блок с прибором для регистрации количества сухого волокна в массе.

546817

7 г--- +".

Составитель Н. Сердюк

Техред A. Галахова

Корректор Н. Аук

Редактор В. Блохина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 434/5 Изд. № 204 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5