RU2535652C2 - Способ и устройство автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах - Google Patents
Способ и устройство автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535652C2 RU2535652C2 RU2013108564/28A RU2013108564A RU2535652C2 RU 2535652 C2 RU2535652 C2 RU 2535652C2 RU 2013108564/28 A RU2013108564/28 A RU 2013108564/28A RU 2013108564 A RU2013108564 A RU 2013108564A RU 2535652 C2 RU2535652 C2 RU 2535652C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulp
- measuring
- flow rate
- flow
- wheel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Способ автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах включает измерение скорости и высоты потока материала, причем скорость потока пульпы определяют по скорости вращения полого мерного колеса, выполненного в виде свободно подвешенного поплавка и приводимого в движение силой сцепления рельефной поверхности колеса с верхним слоем потока пульпы. Устройство для автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах содержит вычислительный блок, приспособление для измерения скорости потока и уровнемер. Указанное приспособление для измерения скорости потока выполнено в виде полого мерного колеса, при этом ось вращения мерного колеса подвижно закреплена во втулках, расположенных на нижнем конце вильчатого рычага, на котором дополнительно установлены форсунки для подачи воды, а на верхнем конце вильчатого рычага горизонтально размещена отражающая площадка. Ось вращения мерного колеса связана с крыльчаткой датчика импульсов. Вильчатый рычаг при помощи параллелограммного механизма закреплен на неподвижной Г-образной стойке. Технический результат - повышение надежности и точности измерений расхода пульпы в открытых каналах за счет устранения влияния на результаты измерений абразивного воздействия пульпы и физических свойств измеряемого материала. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам и устройствам для измерения объемного расхода пульпы в лотках, ненапорных трубопроводах и может быть использовано в области обогащения руд полезных ископаемых, а также в горно-металлургической, строительной и других областях промышленности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному способу, является способ автоматического измерения расхода потока жидкости в открытых каналах, включающий измерения скорости и высоты потока материала (Справочник «Измерения в промышленности» в 3-х книгах, кн.2. «Способы измерения и аппаратура» «Расходомер с поворотной лопастью», изд-во М. «Металлургия», 1990 г., параграф 3.6.2.4.3., стр.197).
В известном способе измерение объемного расхода осуществляют путем измерения скорости по углу отклонения поворотной лопасти, погруженной в жидкость, а высоту потока определяют по высоте подъема поплавка.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному устройству является устройство автоматического измерения расхода жидкости в открытых каналах, содержащее вычислительный блок, приспособление для измерения скорости потока и уровнемер («Расходомеры-счетчики безнапорных потоков СТРИМ». Руководство по эксплуатации ТТ12.00.000 РЭ, 2004 г.).
Устройство содержит рычаг с жестко закрепленным поплавком сферической формы. Второй конец рычага жестко соединен с осью подшипника подвески. На этой же оси закреплен датчик угла отклонения рычага относительно абсолютной вертикали к линии горизонта. Дополнительно устройство содержит поворотную лопасть, один конец которой жестко закреплен на оси подшипника подвески, а второй конец свободно опущен в жидкость. На оси подшипника также жестко закреплен датчик угла отклонения лопасти относительно абсолютной вертикали к линии горизонта.
Недостатками известного способа и устройства автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах являются низкие надежность и точность измерений в условиях измерения расходов абразивных жидкостей, каковыми являются пульпы обогатительного производства, влияние на величину отклонения чувствительного элемента физических параметров состояния жидкости, таких как плотность, вязкость, температура, а также непрямая зависимость между углом отклонения и скоростью потока.
Влияние абразивных свойств пульпы проявляется в износе и деформации воспринимающей давление потока кромки поворотной лопасти, вследствие чего ее сопротивление потоку будет уменьшаться, что с течением времени приведет к изменению характеристики зависимости угла отклонения лопасти от скорости потока.
Колебания плотности и вязкости материала также приводят к появлению погрешностей в измерении скорости потока, так как при одной и той же скорости, но различных значениях параметров плотности и вязкости, сила давления на измерительную лопасть, а следовательно, и угол ее отклонения будут различными.
Таким образом, как геометрические параметры измерительного элемента, так и физические свойства измеряемого потока приводят к неоднозначности, или непрямой зависимости между углом отклонения поворотной лопасти и скоростью потока.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении надежности и точности измерений расхода пульпы в открытых каналах за счет устранения влияния на результаты измерений абразивного воздействия пульпы и физических свойств измеряемого материала.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах, включающем измерение скорости и высоты потока материала, согласно изобретению скорость потока пульпы определяют по скорости вращения полого мерного колеса, выполненного в виде свободно подвешенного поплавка и приводимого в движение силой сцепления рельефной поверхности колеса с верхним слоем потока пульпы.
В части устройства указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах, содержащем вычислительный блок, приспособление для измерения скорости потока и уровнемер, согласно изобретению приспособление для измерения скорости потока выполнено в виде полого мерного колеса, при этом ось вращения мерного колеса подвижно закреплена во втулках, расположенных на нижнем конце вильчатого рычага, на котором дополнительно установлены форсунки для подачи воды, а на верхнем конце вильчатого рычага горизонтально размещена отражающая площадка, причем ось вращения мерного колеса связана с крыльчаткой датчика импульсов, а вильчатый рычаг при помощи параллелограммного механизма закреплен на неподвижной Г-образной стойке.
Кроме того, технический результат достигается тем, что параллелограммный механизм дополнительно снабжен демпфером и противовесом.
А также тем, что бесконтактный уровнемер установлен над отражательной площадкой вильчатого рычага, а оси форсунок для подачи воды направлены перпендикулярно плоскости вращения полого мерного колеса по касательной к его наружной поверхности.
Реализация предлагаемого способа осуществлена в устройстве автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах.
На чертеже изображено устройство автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах.
Устройство автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах содержит Г-образную стойку 1, параллелограммный механизм 2, снабженный демпфером 3 и противовесом 4, вильчатый рычаг 5 с втулками 6 и осью 7 вращения, на которой размещено полое мерное колесо 8, форсунки 9 для подачи воды, крыльчатку 10 датчика 11 импульсов, бесконтактный уровнемер 12 и вычислительный блок 13. В верхней части вильчатого рычага 5 размещена отражательная площадка 14, а Г-образная стойка 1 неподвижно закреплена относительно стенок открытого канала 15 с движущимся потоком пульпы 16.
Способ автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах осуществляют следующим образом:
Г-образную стойку 1 закрепляют относительно стенок открытого канала 15 таким образом, чтобы полое мерное колесо 8 при помощи параллелограммного механизма 2 могло быть опущено до касания с поверхностным слоем потока пульпы 16. Силу сцепления рельефной поверхности полого мерного колеса 8 с поверхностным слоем пульпы 16 регулируют положением противовеса 4. При соприкосновении рельефной поверхности полого мерного колеса 8 с поверхностным слоем потока пульпы 16 полое мерное колесо 8 за счет сил сцепления будет приведено в движение с окружной скоростью V, равной скорости движения потока пульпы, при этом скорость вращения полого мерного колеса 8 не зависит от физических свойств пульпы.
Очистку поверхности полого мерного колеса 8, находящегося в соприкосновении с пульпой, осуществляют подачей воды через форсунки 9. Вследствие расположения осей форсунок 9 перпендикулярно плоскости вращения колеса 8 по касательной к его наружной поверхности струи воды скользят по поверхности в поперечном направлении и вымывают налипший материал по кратчайшему пути, не оказывая существенного влияния на скорость вращения мерного колеса 8.
Наличие демпфера 3 предотвращает отрыв полого мерного колеса 8 от поверхности потока из-за резких перепадов уровня вследствие турбулентного характера движения потока, а наличие противовеса 4 обеспечивает достижение минимально необходимой силы сцепления поверхности полого мерного колеса 8 с пульпой, достаточной для приведение во вращательное движение полого мерного колеса 8 с окружной скоростью, равной скорости движения потока пульпы, что существенно снижает абразивный износ поверхности полого мерного колеса 8. Вращение от полого мерного колеса 8 через ось вращения 7 передается крыльчатке 10, лепестки которой при попадании в зону действия датчика 11 импульсов приводят к срабатыванию последнего и появлению на его выходе одиночного импульса. Таким образом, количество импульсов в единицу времени пропорционально окружной скорости V движения мерного колеса 8. Одновременно бесконтактным уровнемером 12 измеряется расстояние h между поверхностью отражательной площадки 14 и излучающей поверхностью бесконтактного уровнемера 12. Сигналы с выходов бесконтактного уровнемера 12 и датчика 12 импульсов заводятся в вычислительный блок 13, в котором производятся следующие операции:
- определяют высоту H потока из выражения
H=Hмакс-(h-ho) (м), где
Hмакс - максимальная высота потока (м);
h - измеренное расстояние между поверхностью отражательной площадки 14 и излучающей поверхностью бесконтактного уровнемера 12;
ho - начальное значение расстояния между поверхностью отражательной площадки 14 и излучающей поверхностью бесконтактного уровнемера 12, измеренное при максимальной высоте потока Hмакс;
- вычисляют площадь S поперечного сечения АВСД канала по известным геометрическими параметрам для найденной высоты H потока пульпы (м2);
- вычисляют окружную скорость мерного колеса
2πr (м/сек), где
Ni - количество импульсов в единицу времени (1/сек); Nмакс - количество лепестков крыльчатки; 2πr - длина окружности мерного колеса радиусом r (м);
- вычисляют объемный расход потока по формуле:
P=S×V (м3/сек).
Как следует из вышеизложенного, дополнительным отличием предложенного способа автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах от известного является прямое измерение скорости потока и отсутствие необходимости градуировки устройства.
Таким образом, измерение расхода пульпы по скорости и высоте потока путем измерения скорости потока по скорости вращения полого мерного колеса, выполненного в виде свободно подвешенного поплавка и приводимого во вращение силой сцепления рельефной поверхности колеса с поверхностным слоем потока пульпы, и бесконтактное измерение высоты потока по высоте подъема поплавка позволяют повысить надежность и точность измерений расхода в условиях абразивного воздействия пульпы на измерительные элементы и колебаний физических свойств пульпы.
Claims (5)
1. Способ автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах, включающий измерение скорости и высоты потока материала, отличающийся тем, что скорость потока пульпы определяют по скорости вращения полого мерного колеса, выполненного в виде свободно подвешенного поплавка и приводимого в движение силой сцепления рельефной поверхности колеса с верхним слоем потока пульпы.
2. Устройство для автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах, содержащее вычислительный блок, приспособление для измерения скорости потока и уровнемер, отличающееся тем, что приспособление для измерения скорости потока выполнено в виде полого мерного колеса, при этом ось вращения полого мерного колеса подвижно закреплена во втулках, расположенных на нижнем конце вильчатого рычага, на котором дополнительно установлены форсунки для подачи воды, а на верхнем конце вильчатого рычага горизонтально размещена отражающая площадка, причем ось вращения мерного колеса связана с крыльчаткой датчика импульсов, а вильчатый рычаг при помощи параллелограммного механизма закреплен на неподвижной Г-образной стойке.
3. Устройство для автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах по п.2, отличающееся тем, что параллелограммный механизм дополнительно снабжен демпфером и противовесом.
4. Устройство для автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах по п.2 или 3, отличающееся тем, что бесконтактный уровнемер установлен над отражательной площадкой вильчатого рычага.
5. Устройство для автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах по п.2 или 3, отличающееся тем, что оси форсунок для подачи воды направлены перпендикулярно плоскости вращения полого мерного колеса по касательной к его наружной поверхности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013108564/28A RU2535652C2 (ru) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | Способ и устройство автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013108564/28A RU2535652C2 (ru) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | Способ и устройство автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013108564A RU2013108564A (ru) | 2014-09-10 |
RU2535652C2 true RU2535652C2 (ru) | 2014-12-20 |
Family
ID=51539663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013108564/28A RU2535652C2 (ru) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | Способ и устройство автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2535652C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105606166A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-05-25 | 天津市青成自来水工程有限公司 | 管道流量计 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1283622A1 (ru) * | 1985-04-22 | 1987-01-15 | Криворожский горнорудный институт | Устройство дл непрерывного измерени концентрации твердого компонента в потоках пульпы |
CN1044505A (zh) * | 1990-01-22 | 1990-08-08 | 西南计算中心 | 纸浆浓度自动控制仪 |
SU1649281A1 (ru) * | 1988-08-23 | 1991-05-15 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Способ измерени массового расхода твердой фазы в пульповом потоке |
RU2307327C2 (ru) * | 2005-07-04 | 2007-09-27 | Алексей Федорович Писарев | Расходомер жидких сред в открытых водоемах |
-
2013
- 2013-02-26 RU RU2013108564/28A patent/RU2535652C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1283622A1 (ru) * | 1985-04-22 | 1987-01-15 | Криворожский горнорудный институт | Устройство дл непрерывного измерени концентрации твердого компонента в потоках пульпы |
SU1649281A1 (ru) * | 1988-08-23 | 1991-05-15 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Способ измерени массового расхода твердой фазы в пульповом потоке |
CN1044505A (zh) * | 1990-01-22 | 1990-08-08 | 西南计算中心 | 纸浆浓度自动控制仪 |
RU2307327C2 (ru) * | 2005-07-04 | 2007-09-27 | Алексей Федорович Писарев | Расходомер жидких сред в открытых водоемах |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013108564A (ru) | 2014-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103499706B (zh) | 扭秤式流动测量仪及其测量方法 | |
CN103245385A (zh) | 流速自校正明渠流量测量装置 | |
RU2535652C2 (ru) | Способ и устройство автоматического измерения расхода пульпы в открытых каналах | |
CN104807511A (zh) | 一种管道流量计 | |
CN103471660B (zh) | 一种叶轮盒 | |
JP2008523399A (ja) | 質量流れ測定装置 | |
CN202614634U (zh) | 吸收塔浆液密度测量装置 | |
CN208547406U (zh) | 一种比重法测量油乳水界面液位计 | |
CN105203429A (zh) | 泥浆密度传感器 | |
CN204758088U (zh) | 浮选柱液位测量装置 | |
CN204422012U (zh) | 防腐静压式液位变送器 | |
CN208092077U (zh) | 一种给水管道流速测量装置 | |
CN107478286A (zh) | 固体物料输送的流量检测装置及其流量检测方法 | |
CN203719708U (zh) | 小流速精确测量流量计 | |
CN207405575U (zh) | 一种带有测量河流流速的堤坝装置 | |
CN206220953U (zh) | 矿浆液位测量装置 | |
CN201569667U (zh) | 管段式超声波流速流量测量装置 | |
CN108225497A (zh) | 一种液位类仪表标定装置 | |
CN103267556A (zh) | 一种电容式液位分界面测量仪 | |
CN105509605A (zh) | 计米器 | |
KR102082350B1 (ko) | 물고기 꼬리 형상의 핀을 가지는 유속측정장치 | |
CN207556625U (zh) | 一种化工用液位计 | |
CN203848879U (zh) | 对数线性横截面风量测量装置 | |
CN103542913B (zh) | 用于磁浮子液位传感器的倒杯式磁浮子及其装配方法 | |
CN207335771U (zh) | 小管径非满管流量和浓度的测量装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200227 |