Преобразователь колебаний слоя в электрический сигнал 4 (точнее, как ниже будет отмечено, скорости колебаний соя), как и преобразователь колебаний давления газа под слоем (14) изготавливали на основе сейсмоприёмника СПЭД-56М. При этом его катушку в торцевой части закрывали лёгкой глухой перегородкой для восприятия колебаний давления газа или, если нужно было фиксировать колебания слоя, к центру перегородки крепили шток с зондом. а в перегородке создавали отверстия для свободного протекания газа.

Систему: цилиндр, герметичная пробка с трубкой 21 и преобразователь колебаний слоя со штоком и зондом применили затем для измерения собственных колебаний свободно насыпанного слоя мелкодисперсного материала в разных газовых средах в низком вакууме (см. рис. 1.9, справа).

Сигналы с преобразователей колебаний слоя, давления газа под слоем и фотодиодов выводили на клеммы прибора Н – 327 – 3. ( С фотодиодов сигнал

суммировали, увеличивали в усилителе тока и затем преобразовывали в

напряжение на магазине сопротивлений. На рис. 9 не показаны).

От преобразователей получали осциллограммы скорости колебаний – слоя и давления газа под слоем. Отметим, что согласно принципу своего действия, преобразователь – сейсмоприёмник формирует электрический сигнал, величина которого пропорциональна не значению смещения катушки, а скорости её смещения. Однако при определении частоты колебаний виброкипящего слоя (как и свободно насыпанного, см. в следующей записи), давления газа под слоем (в динамике) и декрементов их затухания это не вносит существенной ошибки, так как колебания и их производная по времени (скорость) идентичны по частоте и форме, [9]. Разрежение под колоколом создавали вакуум-насосом ВН – 461М и измеряли вакуумметром 17.

Результаты записей осциллограмм виброкипящих слоёв полидисперсных материалов и прохождения пузырей газа в слоях при атмосферном давлении воздуха и в низком вакууме при положительном и отрицательном статических перепадах давления газа (воздуха) на слое приведены на рисунках 1.10 – 1.12.

1.1.3 Виброкипящий слой. Собственные колебания свободно насыпанного слоя

При изучении гидродинамики вибрируемого слоя концентрата экспериментально обнаружено неизвестное ранее явление возникновения упругих свойств у свободно насыпанного слоя мелкодисперсного материала. Обусловленные этими свойствами собственные колебания слоя возникают при кратковременном вертикальном динамическом воздействии на слой и характеризуются частотой f_>c и декрементом затухания ϑ_>c.

Для их определения разработана методика, заключающаяся в получении и обработке осциллограмм скорости собственных колебаний слоя.

Установка для получения осциллограмм включала прозрачный цилиндр (что позволяло определять высоту слоя между ударами), датчик – шарик на штоке и преобразователь колебаний датчика, который изготовлен на основе сейсмоприемника, расположенного вне слоя. Электрический сигнал подавали на прибор Н-327/1. Цилиндр герметизировали и, соединив с вакуумным насосом, создавали в слое контролируемую по составу и давлению газовую среду. Схема установки приведена на рисунке 1.9. Разработаны и другие способы измерения собственных колебаний слоя, [10].

Примеры собственных колебаний свободно насыпанных слоёв полидисперсных материалов приведены и на рисунках 1.13 и 1.14.

Обработка большого числа экспериментальных данных, приведенных на рисунке 1.15, показала, что для слоев полидисперсного кварца, метацинабарита, флотоконцентрата и его огарка в воздухе, водороде и пропан – бутановой смеси частота собственных колебаний f