Способ седиментометрического анализа сферических гранул

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О,Ю

РЕСПУБЛИК

Э(59 С 01 К 15 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРС1ЙЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3368978/18-25 (22) 21. 12.81 (46) 15.07. 83. Бюл. Р 26 (72) В,Н. Георгиевский, Б.Г. Киров, В..А. Ордынцев и A.Í. Филиппов (53) 543.275(088.8) (56) 1. Коуэов T.A. Основы анализа дисперсного .состава- промышленных пылей и тонкоизмельченных материалов ° "Химия", 9 1, 1974, с. 25-30, 2. Фигуровский Н.A. Ñåäèìåíòîìåòрический анализ.. Изд. AH СССР, N;-Л., 1948, с. 415 (прототип). (54) (57) СПОСОБ СЕДИИЕНТОИЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СФЕРИЧЕСКИХ ГРАНУЛ, основанный на фоторегистрации на но.сителе.процесса осаждения гранул в жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля плотности сферических гранул, последние помещают на поверхность седиментационной жидкости совместно

„„SU„„1029050 с двумя эталонными шарами различных диаметров и плотностей, фоторегист- . рацию осуществляют дважды на одном носителе, измеряют на носителе диаметры гранул, а также для- эталонных шаров и для каждой гранулы расстояние между двумя положениями их на носителе и плотность определяют по формуле

О

dkoo611o,об о

2. я.

6о 4го Ъо Ря.о) где В;, d — расстояние на носителе между двумя положениями g

1-й сферической гранулы и ее диаметр;

S 0 g — расстояние-между двумя положениями эталонных шаров на носителе;

9«, р — плотность эталонных шаров.

1029050

\ 8Б а Д

10 d ght

1о у = 18Sao Р ио д- — — — + д 2о о

Ж Я о "o yo

2 об о У - zood o 6о zo o-,о о а, .акр„-9zo) Ъ, 55 а „- а,, а „

Где g- (31

1о 2О

Изобретение относится к седиментометрическому анализу гранулированных материалов и может быть использовано в порошковой металлургии, горнообогатительной и химической промышленности.

Известен способ седиментометриче,ского анализà состава гранулированных материалов, заключающийся в измерении интенсивности луча света, прохо „дящего через сосуд, в котором проис- 10

) ходит седиментация испытуемого материала. По ослаблению интенсивности луча во времени судят о составе материала $1) .

Однако этот способ не позволяет 15 количественно оценить плотность испытуемого материала.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является способ седиментометрического анализа сферических гранул, основанный на фоторегистрации на носитель процесса осаждения гранул в жидкости с последующей обработкой данных процесса осаждения 52).

Недостатком известного способа

25 является невысокая точность определения плотности гранул. Это обусловлено, в первую очередь, погрешностью, возникающей эа счет изменения плотности и вязкости жидкости в зависимости от внешних условий.

Цель изобретения — повышение точности измерения плотности сферических гранул.

Цель достигается тем. что соглас- 35 но способу седиментометрического анализа сферических гранул, основанному на фоторегистрации на носителе процесса осаждения гранул в жидкости, f гранулы помещают на поверхность седиментационной жидкости совместно с двумя эталонными шарами различных диаметров и плотностей, фоторегистрацию осуществляют дважды на одном носителе, измеряют на носителе диаметры гранул, а также для эталонных 45 шаров и для каждой гранулы расстояние между двумя положениями их на носителе.и плотность определяют по формуле расстояние на носителе между двумя положениями

j-й сферической гранулы и ее диаметр; расстояние между двумя положениями эталонных шаров на носителе; плотность эталонных шаров.

Помещая два эталонных шара с известными диаметрами dyo, d и плотностями р,, р О среди контролируемых гранул, фоторегистрируя процесс осаждения гранул одновременно с эталонными шарами и измеряя на фотоизображении расстояния Я„р и И о,пройденные эталонными шарами за произвольный промежуток времени At (выбирая из условия формования двух моментов осаждения на одном фотоносителе) получаем систему уравнений

Решая полученную систему относительно неизвестных параметров, получаем

Я.

Sfp о О ю .ю 14о

Таким образом, регистрация процесса осаждения двух эталонных шаров совместно с контролируемыми гранулами позволяет исключить необходимость измерения времени дТ и дает возможность определения плотности жидкости р 0 и величины,й/gt непосредственно в момент осаждения контролируемых гранул. Это в свою. очередь повышает точность определения плотности гранул, учитывая существенную зависимость Р и Р> от внешних условий, а также погрешность измерения

5t.

Плотность каждой контролируемой гранулы определяется следующим образом .

Я 2 р S4p о яр . ЙО S20d<0 АО +, а .

- „ Zo, d

d zo S o — 4о го где Б,d — расстояние на носителе

1 фотоизображения между двумя положениями i-й контролируемой гранулы и ее диаметр;

P< — плотность О. — и гранулы.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит сосуд 1 прямоугольной формы с прозрачными для света стенками. Над сосудом распо1029050

Составитель В. Крутин

Редактор А. Химчук Техред A.À÷ Корректор С. Шекмар

Заказ 4948/40 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ложен плоский щелевой бункер 2 с перегородками, выполненный в форме клина. Перегородки исключают возможность соприкосновения гранул между собой. Щелевой бункер посредством тяги связан с электромагнитом 3. 5

У одной из стенок сосуда установлена кассета 4 с фотопластиной. С противоположной стороны сосуда расположен импульсный источник света с конденсором 5, управляемый схемой 6 10 запуска.

Пример. Выборку контролируемых гранул вместе с двумя эталонными шарами помещают в щелевой бункер 2 и включают схему 6 запуска.

Схема запуска подает сигнал электромагниту 3, который поворачивает одну из стенок бункера. Открывается щель и сферические гранулы вместе с эталонными шарами осаждаются в жидкости. Порядок расположения эталонных шаров и контролируемых гранул в щелевом бункере произвольный. Через 5 с после включения схемы запуска дважды срабатывает фотовспышка и на фотопластинке регистрируется

25 изображение 7 двух положений каждой гранулы.

Измерение расстояний и диаметров на фотопластине осуществляется аналого-цифровым преобразователем, сог- 30 ласованным с устройством подготовки данных на перфоленте типа УПДЛ "Брест-1"

Аналого-цифровой преобразователь выполнен в форме циркуля, между измерительными ножками которого помещен 35 конденсатор переменной емкости, включенный в схему автогенератора.

Сигнал с циркуля поступает на пересчетный прибор, дешифратор, а затем на УПДЛ. При измерении диаметров сферических гранул фотопластинка устанавливается в проектор с коэффициентом увеличения 25".

Полученная перфолента обрабатывается по специальной программе на

ЭВИ. При проведении измерений в качестве эталонных шаров взяты стеклян. ный с диаметром д = 6,452 мм, плот, ностью P„z = 2, 20 r f cM 9 и стальной с диаметром Й о = 1,580 мм, плотно- . стью p = 7,52 г/см . Погрешность

3 аттестации и = 0,05 г/см д d =

+1 мкм.

Контролируют также сферические гранулы диаметром 0,5-1,5 мм из карбидов тяжелых металлов. В качестве жидкости используют водный раствор глицерина. Контролируют выборку в количестве 50 гранул из карбида циркония.

При осуществлении предлагаемого способа точность определения плотности гранул повышается на 20-ЗОВ по сравнению с известным.

Ожидаемый экономический эффект непосредственно в денежном выражении в настоящее время не может быть оценен, однако указанные технические преимущества предлагаемого способа позволяют сделать вывод о несомненной полезности изобретения.