УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СМЕСИ КОМПОНЕНТОВ

Настоящее устройство относится к контрольно-измерительной технике, а именно к переработке сыпучих материалов, в том числе содержащих наноструктурированные компоненты, различающиеся по цвету, и может быть применено в химической, строительной, пищевой, фармацевтической, радиоэлектронной и других отраслях промышленности.
Из существующего уровня техники известно устройство для отбора проб сыпучих материалов оснащенное перфорированным диском, закрепленным сбоку от транспортной ленты, подвижным барабаном с закрепленным на нем пробозаборником, снабженным отсекателями, спиральным лотком для отвода пробы и дополнительным перфорированным диском, закрепленным сбоку от конвейера [см. Патент РФ 2002101699, кл. G01N 1/20 Пересторонин П.В., Горелов А.С, Маткин Ю.Л., 27.07.2003]. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции пробоотборника и необходимость последующего отдельного анализа отобранных проб, что снижает скорость и точность оценки качества смеси, повышает трудоемкость.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является протяжный механизм, позволяющий отбирать пробы из потока материала на выходе из смесителя непрерывного действия через равные сравнительно короткие промежутки времени [см. кн. Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов - М.: Машиностроение, 1973, с.52]. Недостатками данного технического решения является то, что устройство применимо лишь в процессах непрерывного смешивания; только некоторая часть потока материала подлежит оценке качества смеси, что снижает ее точность; приемные коробки расположены лишь на верхней ветви цепи, что не позволяет осуществлять непрерывную текущую оценку качества смеси, снижает ее скорость и повышает трудоемкость; длина транспортера назначается исходя из необходимого числа проб и скорости протяжки, что ограничивает сферу его применения.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в снижении трудоемкости, повышении скорости и точности оценки качества смеси компонентов, различающихся по цвету.
Данная задача решается за счет того, что приемные коробки шарнирно закреплены на цепном транспортере с замкнутым контуром их перемещений и плотно прилегают друг к другу поперечными боковыми гранями на его верхней ветви, по ходу движения транспортера над приемными коробками расположены выравниватель и устройство для получения цифрового изображения смеси, связанное с блоком управления процессом смешивания.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение непрерывного разделения всего потока материала на порции равного объема и текущей оценки качества смеси в них с помощью цифрового изображения.
Устройство поясняется фиг.1, на которой изображена схема общего вида устройства и принцип его работы.
Устройство содержит цепной транспортер 1, приводимый в движение электродвигателем 2 через понижающий редуктор 3, шарнирно закрепленных на нем приемных коробок 4 с замкнутым контуром их перемещений, плотно прилегающих друг к другу поперечными боковыми гранями на верхней ветви транспортера 1, сварной станины 5 с поддоном 6 (фиг.1). Размеры приемных коробок 4 увязываются с шириной потока материала 7, выходящего из узла разгрузки 8 смесителя, объемной производительностью смесителя, количеством и требуемым объемом проб (порций). Количество порций регулируется скоростью транспортера 1. По ходу движения транспортера 1 над приемными коробками 4 установлен выравниватель 10 и закрытое устройство 9 для получения цифрового изображения смеси, связанное с блоком управления процессом смешивания 11. Смесь выгружается из коробок 4 в разделительную емкость 12. Выравниватель 10 позволяет получить ровную поверхность смеси в приемной коробке 4 для получения ее качественного цифрового изображения в устройстве 9 при одинаковых условиях для всех порций, повышая точность оценки качества смеси. Длину L транспортера 1 назначают независимо от числа необходимых проб и скорости протяжки с учетом одновременного нахождения не менее четырех приемных коробок 4 на верхней ветви транспортера 1 и их объема. Одна коробка находится под потоком материала 7, вторая - под выравнивателем 10, третья - под устройством 9, четвертая - в зоне выгрузки. Использование цифрового изображения с минимальной вероятностью его искажения снижает трудоемкость, повышает скорость оценки качества смеси [см. Патент 2385454 РФ, кл. G01N 1/38 B01F 3/18 / Способ определения качества смеси компонентов, различающихся по цвету / Таршис М.Ю., Королев Л.В., Зайцев А.И.; заявитель и патентообладатель Ярославский. Гос. Техн. Ун-т - №2008144214/12; заявл. 06.11.2008, опубл. 27.03.2010.; Патент 2371698 РФ, кл. G01N 1/28. Способ определения коэффициента неоднородности смеси сыпучих материалов / Лебедев А.Е., Зайцев А.И., Капранова А.Б., Павлов А.А.Я, Сугак А.В.; заявитель и патентообладатель Ярославский. Гос. Техн. Ун-т - 2008101209/12,; заявл. 09.01.2008, опубл. 27.10.2009.]. Блок управления 11 позволяет анализировать изображение поверхности порции смеси, изменять скорость движения транспортера 1, управлять разделением смеси в емкости 12, регулировать параметры работы смесителя. Шарнирно закрепленные по всей длине L транспортера 1 приемные коробки 4 с замкнутым контуром их перемещений и их плотное прилегание друг к другу поперечными боковыми гранями на верхней ветви транспортера 1 обеспечивают непрерывное разделение всего потока материала 7 на порции равного объема, что позволяет использовать устройство при периодическом и непрерывном смешивании и расширяет сферу его применения. Компактные габаритные размеры всего устройства обеспечивают его эффективное интегрирование в технологический процесс производства смеси.
Устройство работает следующим образом. Определяется необходимое количество проб (порций) для проведения оценки качества смеси. Блоком управления 11 задается необходимая скорость транспортера 1 с учетом производительности смесителя и объема приемных коробок 4 (фиг.1). Поток материала 7 из узла разгрузки 8 смесителя попадает в приемные коробки 4, где непрерывно разделяется на порции равного объема. Выравниватель 10 создает ровную поверхность слоя порции смеси в приемной коробке 4. Излишки смеси попадают в следующую коробку 4 или в поддон 6 и разделительную емкость 12. В устройстве 9 получают цифровое изображение поверхности порции смеси в коробке 4, анализируют его в блоке управления 11 с помощью специального программного обеспечения и принимают решение о пригодности порции. Полученная информация заносится в базу данных блока управления 11. Если порция смеси не соответствует требованиям качества, ее считают бракованной. Регулируются параметры работы смесителя с целью снижения доли бракованных порций. После накопления необходимого объема бракованных порций их из емкости 12 направляют на переработку, задаются новые параметры работы смесителя с учетом информации из базы данных блока управления 11. В противном случае ее считают годной и направляют для дальнейшего использования. Происходит непрерывная текущая оценка качества смеси в процессе смешивания с возможностью переработки отдельных бракованных порций. Разделение всего потока материала из смесителя на порции равного объема и непрерывный текущий анализ цифровых изображений их поверхностей с использованием блока управления повышает скорость и точность оценки качества смеси компонентов, различающихся по цвету, снижает долю брака при производстве.