Устройство для измерения влажности гидрата окиси алюминия
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 972373 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.02.81 (21) 3256287/18-25 с присоединением заявки,% (23) Приоритет
Ояубликоваио 07.11.82. Бюллетень йЪ41
Дата опубликования описания 07.11.82 (5I)M. Кл.
4 01 8 27/08
9кударетвпеый комитет
СССР до делам изобретеиий и открытий (53) УДК543; . .712(088.8) т
В. Д. Рывкин, М. И. Ульянов, B. Л. Арон:фн, Н; И. Горшков-,— -,.
В. H. Ильинич, В, П. Корнеенко, А. А. Кузнецов, Л. Г. Нодельмаи, В. В. Петровский, О. А. Чащин и Г. С.:Ярославцев (?2) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
ГИДРАТА ОКИСИ АЛЮМИНИЯ
Изобретение относится к устройствам для измерения влажности сырья и может найти применение в цветной металлургии и химической промышленности.
Известен влагомер типа "Кваликон-, 507", предназначенный для контроля влажности материала на ленточном транспортере. Влагомер содержит источник быстрых нейтронов и счетчик медленных нейтронов. Измеритель количества влаги выполнен в виде нейтронного датчика и счетчика нейтронов, в вычислительном блоке производится операция деления сигнала первого измерителя на сигнал второго измерителя (1 ) .
Недостатком влагомера является то, что налипание контролируемого вешества на датчике или изменение.количества, формы и размеров материала, расположенного на ленте транспортера, приводит к существенноМ погрешности реэуль татов измерения влажности, Наиболее близким по технической суш ности к предлагаемому является устройство для измерения влажности гидрата окиси алюминия на движушейся ленте транспортера, содержащее весоизмеритель расхода гидрата, перемещаемого транспортером, измеритель количества влаги в гидрате с нормируюшим преобразователем и источник напряжения, вычислительный блок, входы которого соединены с выходами измерителей 32j .
Поскольку в известном устройстве используется нейтронный датчик количеств ва влаги, определяемого по количеству атомов водорода, оно также не обеспечивает необходимой точности измерения влажности гидрата окиси алюминия при колебаниях его количества из-эа того, что одна rpa -молекула гидрата содержит три грамм-атома водорода, входящего в кристаллическую, воду. При кол баниях количества гидрата нейтронный датчик не отличает кристаллическую вла3 972
ry от внешней влаги (которая и является предметом контроля), что приводит к существенным ошибкам измерения.
Цель изобретения - повышение точнос ти и надежности автоматического контроля.
Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем весоизмеритель расхода гидрата, перемещаемого лентой транспортера, измеритель количества влаги в гидрате с нормирующим преобразователем и источником напряжения, вычислительный блок, входы которого соединены с выходами измерителей, измеритель количества влаги содержит два электрода, каждый из которых выполнен в виде пучка про волоки длиной не менее расстояния от его основания до ленты транспортера, электроды размещены на расстоянии (5-20) ширины ленты, при этом они подключены к источнику напряжения, а вход нормирующего преобразователя соединен с электрической цепью электродов через сопротивление.
Проволока электродов выполнена из нержавеющей стали диаметром (0,0020,004) от длины пучка °
Высота слоя гидрата на движущейся ленте транспортера колеблется. Для надежного измерения электроды должны быть всегда плотно прижаты к слою.
Экспериментально установлено, что это требование удовлетворяется, когда каждый из электродов выполнен в виде пучка нержавеющей проволоки, диаметром
1,5-2,5 мм каждая. При этом длина пучка должна быть не менее расстояния от его основания, где проволоки соединены вместе, до ленты транспортера.
При самом высоком слое гидрата (0,6 м пучок проволоки лежит на слое почти параллельно ленте транспортера, при .уменьшении толщины слоя проволоки, разгибаясь, остаются в плотном контакте с гидратом. Экспериментально также установлено, что наилучший электрический контакт при достаточнойпрочности обеспечивается при отношении диаметра проволоки к длине пучка равном 0,0020,004.
Как показали эксперименты, устройство обеспечивает измерение величины влажности с погрешностью не более
0,5% (абсолютная) и 3,5% (относитель ная).
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — графики зависи373 мости влажности от силы тока; на фиг.3 вариант выполнения устройства.
К гидрату, который перемешается ленточным транспортером 1, прижаты электроды 2. К электродам подключен источник напряжения нормирующего преобразователя 4. В электрическую цепь электродов включено сопротивление 3, с которого снимается напряжение, про16 порциональное величине силы тока, протекающего в цепи электродов. Сопротивление 3 подключено к входу нормируюшего преобразователя 4. Выходы преобразователя 4 и весоизмерителя 5 рас15 хода гидрата соединены с входами вычиолительного блока. 6, а выход блока 6 с входом измерительного прибора 7, шкала которого отградуирована в процентах влажности. щ Работа устройства основана на экспериментальной зависимости влажности гидрата окиси алюминия от силы тока, протекающего через гидрат, и от расхода гидрата. Влажность 6/(фиг. 2) прямо прод порциональна силе тока 3 при постоянном расходе гидрата G . При изменении расхода характер зависимости сохраняется, но величина коэффициента пропорциональности изменяется.
Зависимость (фиг. 2) описывается в общем виде следующими соотношениями Й= + + с(Q (. )
@@a= o Ь„G, (a.)
35 где ао, Ь Ь„- постоянные коэффициенты;
% — влажность;
3 — сила тока;
QQ — расход гидрата.
Устройство может быть реализовано на стандартных средствах КИП и A. Пример реализации устройства с использованием стандартных преобразователей и пневматических элементов системы
"Старт" (фиг. 3), Устройство содержит 1 — весоизмеритель типа ВТ; 2 - электроды; 3 - сопротивление 100 кОм; 4 — нормируюший преобразователь НП-ПЗ; 5 — электропневмопреобразователь ЭПП; 6 — блок обратного предварения ПФ 3,1; 7 — сумматор ПФ 1,1; 8 — множитель на постоянный коэффициент ПФ 1.9; 9 — задатчик П23Д; 10 - множительно-делительное устройство ПФ .1.18; 11 — самопишущий прибор ПВ 1.10.
Устройство работает следующим образом.
5
Сигнал весоизмерителя 1 расхода гидрата преобразуется нормирующим преобразователем 4 в токовый сигнал, а затем, преобразователем 5 в пневматический и сглаживается блоком 6. Аналогично обрабатывается падение напряжения на сопротивлении 3, велйчина которого
100 кОм, пропорциональное силе тока в цепи электродов 2. Напряжение, приложенное от нормируюшего преобразователя 10
4 к электродам, равно 36 В.
Пневматический сигнал, пропорциональный расходу гидрата, умножается на постоянный. коэффициент Ь., в блоке 8 и затем складывается в сумматоре 7 15 с коэффициентом Ьо. Выходной сигнал сумматора 7 в соответствии с соотно шепнем (2) равен коэффициенту а„..
Он умножается в блоке 10 на сигнал, пропорциональный силе тока, и затем в 2о этом же блоке делится на постоянную величину, которая задается задатчиком
9,для нормирования сигнала. После этих операций сигнал а Э складывается в сумматоре 7 с коэффициентом с1ов со- is ответствии с выражением (1) и поступает на самопишущий прибор 11, где в выбранном масштабе записывается влажность гидрата окиси алюминия.
Формула изобретения
1. Устройство для измерения влажнос» ти гидрата окиси алюминия на движущейся ленте транспортера, содержащее весоизмеритель расхода гидрата, перемещаемого лентой транспортера, измеритель количества влаги в гидрате с нормируюшим преобразователем и источником . напряжения, вычислительный блок, входы которого соединены с выходами измерителей, отличающеесятем, что, с целью повышения точности и надежности автоматического контроля, иэ меритель количества влаги содержит дв электрода, каждый из которых выполнек
Р в виде пучка проволоки длиной не менее расстояния от его основания до ленты транспортера, электроды размещены на расстоянии (5-20) ширины ленты, при этом они подключены к источнику напряжения, а вход нормируюшего преоб разователя соединен с электрической цепью электродов через сопротивление.
2. Устройство по п.1> о т л и ч аю щ е е с я тем, что, проволока электродов выполнена из нержавеющей стали диаметром (0,002-0,004) от длины пучка.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Смоляк В. А. и др. Опыт нейтронной влагометрии в черной металлургии.
М., "Атомиздат", 1974, с. 64.
2. Дубовник В. И. Автоматический контроль влажности сырья;-Бюл. Цветная металлургия, Й 9, 1979, с. 32 (прототип).
972373
Составитель Г. Кулаков
Редактор Т. Лопатина Техред М. Коштура Корректор Н. Король
Заказ 8506/34 Тираж 887 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
