Спосіб автоматичного контролю параметрів твердої фази пульпи

Спосіб автоматичного контролю параметрів твердої фази пульпи, який включає випромінювання ультразвукових коливань у потік пульпи, який проходить через вимірювальну камеру, приймання коливань, що пройшли фіксовану відстань крізь потік пульпи, вимірювання інтенсивності прийнятих коливань та визначення з урахуванням її величини контрольованих параметрів, який відрізняється 3 відстані та вимірюють їх інтенсивність, а також інтенсивність ультразвукових коливань, що пройшли фіксовану відстань скрізь потік води. При цьому концентрація твердої фази пульпи визначається логарифмом відношення інтенсивності хвиль Лява при наявності потоку води і пульпи у вимірювальній камері, а гранулометричний склад твердої фази пульпи визначається часткою від ділення на отримане значення логарифму відношення інтенсивності ультразвукових коливань, що пройшли скрізь потік води і пульпи. Заявлений спосіб ілюструється схемою формування хвиль Лява та ультразвукових коливань у вимірювальній камері для його реалізації. На схемі потік води або пульпи тече по вимірювальній камері 1. На плоскій стінці вимірювальної камери 1 нанесена металева плівка. В цій стінці та плівці збуджують хвилі Лява 2, приймають їх на фіксованій відстані та вимірюють інтенсивність. Одночасно у потік води або пульпи випромінюють ультразвукові коливання 3, приймають після проходження фіксованої відстані та вимірюють їх інтенсивність. Коефіцієнт загасання хвиль Лява 2, що пройшли фіксовану відстань по стінці вимірювальної камери 1 та плівці, яка на неї нанесена, визначається виразом é r r ù a = ê(1 - W ) в + W mв ú × C v r r û ë , (1) де W - концентрація твердої фази в пульпі; rв , r т , r - густина води, часток твердої фази та матеріалу металевої плівки. У цьому виразі величина Cv не залежить від параметрів контрольованого середовища, а є функцією хвильових чисел хвиль Лява 2, повздовжніх і поперечних хвиль матеріалу стінки вимірювальної камери 1 та металевої плівки, яка на неї нанесена. Інтенсивність хвиль Лява 2, що пройшли по стінці вимірювальної камери 1 та плівці, яка на неї нанесена, фіксовану відстань l: æ é ö r r ù I л = I 0 л exp ç - ê(1 - W ) в + W mв ú × C v × l ÷ ç ÷ r r û è ë ø , (2) де І0л и Іл - відповідно інтенсивність хвиль Лява 2, що випромінюються, та тих, які пройшли відстань l. Якщо металева плівка контактує с чистою водою, то W=0 і інтенсивність хвиль Лява 2 у цьому випадку: æ r ö I в,л = I 0 л expç - в C v × l ÷ ç r ÷ è ø , (3) З (2) и (3) слідує æ W × Cv × l ö I л = I вл expç C v × l ÷(r mв - r в ) ç ÷ r è ø , (4) Тобто інтенсивність прийнятого сигналу не залежить від розміру часток твердої фази й концентрації газових пухирців у пульпі. Оскільки хвилі Лява 2 розповсюджуються на тонкій границі 27086 4 металевої плівки із стінкою вимірювальної камери 1, на якій вона нанесена, цей процес дуже чутливий до змін густини контрольованого середовища, з яким контактує плівка. Згідно з запропонованим способом для хвиль Лява 2 формується величина S2: I (r - r в ) C × l S2 = ln вл = W mв v Iл r , (5) З цього виразу видно, що концентрація твердої фази W або густина пульпи визначається логарифмом відношення інтенсивності хвиль Лява 2 при наявності потоку води і пульпи у вимірювальній камері 1. Аналогічним чином визначається величина 5, для ультразвукових коливань 3, що пройшли фіксовану відстань скрізь потік води і пульпи: S1 = ln I об в . (6) I об в де - інтенсивність ультразвукових коливань 3, що пройшли фіксовану відстань z скрізь потік води; інтенсивність ультразвукових коливань 3, що пройшли фіксовану відстань z скрізь потік пульпи. Тобто величина 5, визначається логарифмом відношення інтенсивності ультразвукових коливань 3, що пройшли фіксовану відстань z скрізь потік води і пульпи. При цьому m ö æ ç W × zr ) ()÷ = I об expç s(v, r F r dr ÷ в À ÷ ç 0 ø , (7) è ò rm À= ò 4 pr 3 F(r )dr 3 0 де ; F(r ) - функція розподілу часток твердої фази по розміру r; rm - максимальний розмір часток твердої фази в пульпі; s(n,r)- переріз погашення ультразвукових коливань 3 частотою n на частці розміром r. Таким чином величина S1 залежить від гранулометричного складу твердой фазы пульпи та її концентрації W: S1 = W×z À rm ) ) ò s(n, r F r( dr 0 , (8) Розділив (8) на (5), можна отримати величину S, що залежить тільки від гранулометричного складу пульпи: rm S= S1 zr = s(n, r F r dr )() S 2 lC vÀ(r mв - r в ) ò 0 . (9) Величина S визначається тільки гранулометричним складом твердої фази пульпи, не залежить від її концентрації і визначається часткою від ділення логарифму відношення інтенсивності ультразвукових коливань 3, що пройшли фіксовану відстань скрізь потік води і пульпи, на логарифм відношення інтенсивності хвиль Лява 2, що пройшли фіксовану відстань по 5 металевій плівці і стінці вимірювальної камери 1, при наявності в ній потоку води і пульпи. Таким чином у корисній моделі підвищується чутливість способу автоматичного контролю до змін густини пульпи та його завадозахищенність і за рахунок цього підвищується точність вимірів параметрів її твердої фази. 27086 6