УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ В ПОТОКЕ ЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в химической, микробиологической и других отраслях промышленности при измерении концентрации твердой фазы в потоке зернистого материала.
Известно устройство для определения концентрации твердой фазы в потоке зернистого материала (Механика гранулированных сред. Теория быстрых движений: Сб. статей. Пер. с англ. / Сост. И.В.Ширко. - М.: Мир. 1985. - 289 с.), содержащее наклонный канал прямоугольного сечения, бункер, шибер, закрывающий выходное отверстие бункера, и горизонтально расположенный клин.
Недостаток данного устройства заключаются в низкой точности измерения, так как установленный в материале клин нарушает структуру потока зернистого материала, что приводит к искажению результатов измерения.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения концентрации твердой фазы в потоке зернистого материала (см. Р.А. Langston, M.S. Nikitidis, U. Tüzün & D.M. Heyes. Tomographic measurement and distinct element simulations jf binary granular flow voidage // World Congress on Particle Technology 3, Brighton, UK. - 1998), содержащее наклонный канал прямоугольного сечения, имеющий в стенках окна, закрытые органическим стеклом, бункер, шибер, закрывающий выходное отверстие бункера, источник рентгеновского излучения, кассету с рентгеновской пленкой.
Недостатком данного устройства является невысокая точность определения концентрации твердой фазы в потоке зернистого материала. Это вызвано тем, что калибровочную кривую получают отдельно от основных измерений.
Технической задачей полезной модели является повышение точности измерения концентрации твердой фазы в потоке зернистого материала.
Указанная техническая задача достигается тем, что в предлагаемом устройстве:
внутри канала в верхней его части между стеклами закреплены образцы исследуемого материала с фиксированной концентрацией твердой фазы, высота которых определяется в соответствии с заданной концентрацией частиц твердой фазы в канале.
На фиг.1 представлено предлагаемое устройство для определения концентрации твердой фазы в потоке зернистого материала, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Устройство для определения концентрации твердой фазы в потоке зернистого материала состоит из наклонного канала 1 прямоугольного сечения, имеющего в стенках окна 5, закрытые органическим стеклом, бункера 2 для зернистого материала 4, шибера 3, закрывающего выходное отверстие бункера, источника рентгеновского излучения 6, кассету 7 с рентгеновской пленкой. Внутри канала в верхней его части между стеклами закреплены образцы исследуемого материала 8 с фиксированной концентрацией твердой фазы.
Устройство для определения концентрации твердой фазы в потоке зернистого материала работает следующим образом.
Канал 1 устанавливается под углом к горизонту, близким углу естественного откоса исследуемого зернистого материала. Внутри канала в верхней его части между стеклами 5 закреплены образцы исследуемого материала 8, имеющие фиксированную концентрацию твердой фазы. В бункер 2 в необходимом количестве засыпают исследуемый зернистый материал. Затем шибер 3, закрывающий выходное отверстие бункера, автоматически открывается и исследуемый зернистый материал в необходимом количестве поступает в канал 1. Спустя определенное время, необходимое для достижения стационарного режима течения зернистой среды, включается источник рентгеновского излучения 6. Проницающее излучение, проходящее сквозь поток и образцы 8 исследуемого зернистого материала, фиксируется на рентгеновской пленке. Затем пленка проявляется. По рентгенограмме образцов получают калибровочную зависимость. После чего с ее использованием обрабатывают рентгенограмму потока материала и определяют соответствующие локальные значения концентрации твердой фазы по высоте потока зернистого материала.
Для выполнения своего функционального назначения размеры элементов конструкции определяются из следующих условий.
Высота образцов определяется в соответствии с заданной концентрацией частиц твердой фазы в канале, по которой вычисляют эквивалентную толщину образцов из сплошной твердой фазы.
Ширина канала экспериментальной установки выбирается из условия минимизации влияния граничных эффектов на боковых стенках на параметры течения среды.
Наличие в устройстве образцов исследуемого материала с фиксированной концентрацией твердой фазы позволяет в едином измерительном процессе определить концентрацию твердой фазы в потоке зернистого материала.
В результате использования предлагаемого устройства повышается точность измерения, так как существенно снижается влияние на результат измерений случайных факторов, связанных с проведением эксперимента, проявлением и обработкой рентгеновской пленки.