Устройство для стабилизации оптимального количества ферромагнитных частиц в вихревом слое

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 62I 365

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.02.77 (21) 2453799/23-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 04.08.78 (51) М. Ел. В 01F 13/08

G 01N 27/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621-555.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Ю. Фельдман, В. В. Фиалковский, М. А. Фильчак и В. В. Морозко

Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт эмалированного химического оборудования (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ОГГТИМАЛЪНОГО

КОЛИЧЕСТВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ

В ВИХРЕВОМ СЛОЕ

Изобретение относится к устройствам непрерывного контроля загрузки ферромагнитных частиц в реакционную емкость вихревых аппаратов, используемых для интенсификации химико-технологических пропессов, и может быть применено в химической промышленности.

Известны устройства для определения количества и концентрации ферромагнитного материала, имеющие в качестве чувстви- 1р тельного элемента магнитоиндукционные датчики (1), содержащие обмотки контроля и сердечник, являющийся постоянным магнитом, или индуктивные датчики, содержащие измерительную обмотку и сер- 15 дечник с полюсными наконечнтлками, которые довольно громоздки, кроме того, выходные сигналы в этих устройствах являются функцией не только количества ферромагнитного материала, по и скорости его перемещения относительно датчика (2).

Наиболее близкое к изобретению по технической сущности устройство для стабилизации плотности ферромагнитных частиц в вихревом слое (3), содержащее реакционную емкость с размещенным на ее цилиндрической поверхности датчиком в виде кольцевых соленоидальных обмоток, блок формирования разностного сигнала, выход которого подключен к блоку индикации п 3р блоку выработки команд, соединенному с исполнительным механизмом. Работа этого устройства основана на наведении ЭДС в соленоидальной обмотке при введении ферромагнитных частиц в занимаемую ею область.

Недостаток этого устройства в том, что соленоидальные обмотки реагируют только

»а аксиальные составляющие магнитного потока, так как силовые линии основного потока параллельны плоскостям витков, величина же аксиальной составляющей магнитного потока примерно на два порядка ниже величины основного потока, поэтому датчик имеет низкую чувствительность. В связи с этим в устройство входит электронный блок усиления, что снижает надежность работы всего устройства, поскольку для усиления малых сигналов необходимы достаточно сложные схемы стабилизации работы усилителя. 1 роме того, аксиальные составляющие магнитного потока зависят в значительной степени от распределения ферромагнитных частиц в реакционной емкости, что вносит нестабильность в работу устройства.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что

:л вствитсльпый элемент, выход которого

021365

З0

55

СССР подключен к входу блока формирования разностного сигнала, выполнен в виде ра. мочного индукционного датчика, содержащего две секции, соединенные последовательно и согласно, и расположен на цилиндрическом корпусе реакционной емкости так, что вектор основной составляющей магнитного потока нормален к поверхности цилиндрического корпуса реакционной емкости.

На фиг. 1 представлена схема устройства для стаоилизации оптимального количества ферромагнитных частиц в вихревом слое; на фиг. 2 приведена конфигурация индукционного дат;пка (чувствительного элемента) устройства.

Устройство состоит нз чувствительного элемента 1, подключенного к блоку 2 формирования разностного сигнала, с которого сигнал поступает на блок 3 индикации и блок 4 выработки команд, соединенный с исполнительным механизмом 5) включаю щим в себя электрический приводной двигатель 6 и поворотный бункер 7, в котором находится доза ферромагнитных астиц 8.

Основная масса ферромагнитных частиц содержится в цилиндрическом корпусе реакционной емкости 9.

При работе в реакционной емкости со"-дается врац;ающееся поле, име ощее основную I1>» и активную Ф;, составляющие магнитного потока. Вектор основной составляюп|ей магнитного потока пересекает при своем вращении витки чувствительного элемента 1 (индукционного датчика) . В нем индуцируется ЗДС, величина которой зависит от количества ферромагнитных частиц, находящихся в реакционной емкости.

Прп изменении количества ферромагнитных частиц меняется магнитное сопротивление для основной составляющей потока, что приводит к изменению ЭДС, индуцируемой ь датчике. Таким образом, по величине этой ЗДС можно судить о количсстве ферромагнитных частиц в реакционной емкости.

Сигнал с чувствительного элемента поступает в блок 2, где выпрямляется, сравнивается с компенсационным сигналом, равным по величине ЗДС, индуцируемой в датчике при отсутствии ферромагнитных частиц в реакционной емкости. Разностный сигнал, пропорциональный количеству частиц, находяшихся в реакционной емкости, подается на блок 3 индикации и параллельно идет на блок 4 выработки команд, в качестве которого может использоваться, например, реле с высоким коэффициентом возврата.

При уменьшении количества феррочастиц в реакционной емкости сигнал, поступаю4 щий с блока 2, умень1шается и блок 4 запускает исполнительный меха>тизм 5, состоящий из приводного электродвигателя 6 и поворотного бункера 7, в котором находится доза ферромагII>ITIIIIx частиц. Электродвигатель 6 опрокидывает бункер 7, и ферромагнитные частицы под действием собственного веса попадают в реакционную емкость.

Таким образом, количество ферромагнитных частиц в реакционной емкости остается на заданном оптимальном уровне.

Применение в устройстве чувствительногG элемента, реагирую,;;его именно на основную cOcTBHJI>IioIII) магнитного потока, позволяет повысить чувствительность более чем в 10 раз, что; в свою очередь, дает возможность отказаться от усилительного блока, и также устранить влияние технологических погрешностей изготовления и точности установки чувстгительного элемента на работу всего устройства, поскольку относительные колебания выходного сигнала при этом незначительны. Все это обеспечивает упрощение устройства и сокращение »ясла активных элементов и, следовательно, повышение надежности работы всего устройства.

Формул а изобретения

Устройство для стабилизации оптимального коли:сства ферромагнитных частиц в вихревом слое, содержащее чувствительный - лсмевт, блок формирования разностного сигнала, выход которого подключен к блоку индикации и блоку выработки коivапд, соединенному с исполнительным мехапизмо.:,, цилиндрический корпус реакциcIIIIcII емкости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения устройства, чувствительньш элемен-, выход которого подключен к входу блока формирования разностного сип ала, выполнсн в виде рамочного индукционного датчика, содер>кащего две секции, соединенные последовательно и согласно, и р асположен на цилиндрическом корпусе реакционной емкости так, что вектор основной составляющей магнитного потока нормален к поверхности цилиндрического корпуса реакционной емкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 391464, кл. G 01И 27/72, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 340450, кл. G 051> 9/12, 1968.

3. Авторское свидетельство № 506427, кл. В 05F 11/13, 1973.

621365

8 7 фиг.

Составитель С. Громова

Техред Н. Рыбкина

Корректор Н. Федорова

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1501/9 Изд. № 592 Тираж 922 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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