Устройство контроля материала в приемной зоне дробилки

Устройство контроля материала в приемной зоне дробилки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛА В ПРИЕМНОЙ ЗОНЕ ДРОБИЛКИ/ содержащее генератор напряжения ультразвуковой частоты с излучателем и приемником-преобразователем, усилитель и исполнительный прибор, о т личающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя счетчиками импульсов , амплитудным детектором, триггером Щмитта, пятью элементами И, двумя коммутаторами, блоком деления сумматором, блоком умножения, двумя задатчиками коэффициентов связи, таймером, инвертором, дифференциатором , двумя Ъ-триггерами, причем первый вход первого элемента И под™ ключей к выходу генератора напряжения ультразвуковой частоты, вход усилителя подключен к выходу приемника-преобразователя , вход амплитудного детектора подключен к выходу усилителя, а вькод амплитудного де тектора через триггер Шми-тта подключен к счетному входу первого счетчИка .тщи/.яи laif. aii T f-oJ Ду gj импульсов и к второму входу первого эле 1гнта И, вькод которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, выход второго счетчика импульсов подключен к первым входам второго к третьего элементов И и через первый коммутатор к первому входу блока деления выход первого счч;тчика импульсов подключен через второй комм,татор к второму входу блока деления, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к первому задатчику коэффициента связи, а выход к первому входу блока умножения , к второму входу которого подключен второй задатчик коэффициента связи, выход блока умножения подкгаочен к первому входу исполнительного прибораS выход таймера подключен к входу инвертора, первому входу четвертого элемента И и к первь м входам первого и второго В -триггеров, выход инвертора подключен к третьему входу первого элемента И, к входу дифференциатора, к второму входу второго элемента Инк первому входу пятого элемента И, выход дифференциОЗ атора подключен к управляющим входам первого и второго счетчиков импульсов, выход четвертого элемента И подключен к управляющим входам первого .и второго коммутаторов, sbsход третьего элемента И подключен к второму входу четвертого элемента И, выход второго элемента И подключен к второму входупервого В -триггера , выход которого подключен к второму входу исполнителького прибора ёЫходпятого и подключён к второму входу второго в-триггера,

союз совета-мх социАлистичесиих

РЕСПУЕЛИН

ХИ6.ХИ

„,„, В 02 С 2У00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСИОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ госудАРстненний номитет сссР пО делАм изОБРетениЙ и ОчиРытий (21) 3672388/29-33 (22) 1I2.12.83 (46) 23.05.85. Бюл. М 19 (72) Б.И.Рыбалко (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горнорудный институт (53) 621.926(088.8) (56) 1. Автоматизация управления обогатительная фабриками. Под ред.

Б.Д.Кошарского. M., "Недра", 1977, с. 527.

2, Гуманюк Yi.H. Ультразвук в гор ной автоматике, Киев, 1970, с.167168 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ NATEPHАЛА В ПРИЕИНОИ ЗОНЕ ДРОБИЛКИ, содержащее генератор напряжения ультразвуковой частоты с излучателем и приемником-преобразователем, усилитель и исполнительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя счетчиками импульсов, амплитудным детектором, триггером ВЬ итта, пятью элементами И, двумя коммутаторами, блоком деления, сумматором, блоком умножения, двумя задатчиками коэффициентов связи, таймером, инвертором, дифференциатором, двумя 3 -триггерами, причем первый вход первого элемента И подключен к выходу генератора напряжения ультразвуковой частоты, вход усилителя подключен к выходу приемника-преобразователя, вход амплитудного детектора подключен к выходу усилителя, а выход амплитудного детектора через триггер Шмитта подключен к счетному входу первого счетчика импульсов и к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, выход второго счетчика импульсов подключен к первым входам второго н третьего элементов И и через первый коммутатор — к первому входу блока деления, выход первого счетчика импульсов подключен через второй коммутатор к второму входу блока деления, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к первому эадатйику коэффициента связи, а выход — к первому входу блока умножения, к второму входу которо î подключен второй задатчик коэффициента связи, выход блока умножения подключен к первому входу исполнительного прибора, выход таймера подключен к входу инвертора, первому входу четвертого элемента И и к первым входам первого и второго 9 -триггеров, выход инвер ора подключен к третьему входу первого элемента И, к входу дифференцнатора, к второму входу второго элемента И и к первому входу пятого элемента И, выход дифференциатора подключен к управляющим входам первого и второго счетчиков импульсов, выход четвертого элемента

И подключен к управляющим входам первого и второго коммутаторов, выход третьего элемента И подключен к второму входу четвертого элемента И, выход второго элемента И подключен к второму входу первого В -триггера, выход которого подключен к второму входу исполнительного прибора, Юйкод пятого элемента И подключен к второму входу второго З -триггера, 1156735 выход которого подключен к третьему вход пятого элемента И подклювходу исполнительного прибора, а вто- чены к выходу первого счетчика рой вход третьего элемента И и второй импульсов.

Изобретение относится к автоматизации измельчитепьного оборудования и может быть использовано на горнорудных предприятиях черной и цветной металлургии, на предприятиях строительных материалов и в химической промьппленности.

Известно бесконтактное устройство контроля заполнения приемной зоны дробилки, состоящее из радиактив10 ного излучателя „приемника, усилителя и исполнительного прибора 1 .

Однако это устр :йство недостаточно надежно.

Наиболее близким к изобретению по технической су ности является устройство контроля материала в приемной зоне дробилки, содержащее гене. .pатор напряжения ультразвуковой частоты с излучателем и приемником20 преобразователем, усилитель и исполнительный прибор (21 .

Недостатком известного устройства яв,пяется отсутствие информации о прекращении подачи материала из предыдущего по технологической линии аппарата (например, при забивке течки, отсутствии материала в бункере и др,,) а также отсутствие информацжл о крупности поступающего в дро- 30 билку материала.

Целью изобретения является повыпение точности контрс пя.

Цель достигается тем, что устройство контроля материала в приемной 3$ зоне дробилки, содержащее генератор напряжения ультразвуковой частоты с излучателем и приемником-преобразователем, усилитель и исполнительный прибор, снабжено двумя счетчика- 40 ми импульсов, амплитудным детектором, триггером Шмитта, пятью элементами.И, двумя коммутаторами, блоком деления, сумматором, блоком умножения, двумя задатчиками коэффициентов связи, таймером, инвертором, дифференциатором, двумя Э -триггерами; причем первый вход первого элемента

И подключен к выходу генератора напряжения ультразвуковой частоты, вход усилителя подключен к выходу приемника-пр еобразователя, вход амплитудного детектора подключен к выходу усилителя, а выход амплитудного детектора через триггер Шмитта подключен к счетному входу первого счетчика импульсов и к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, выход второго счетчика импульсов подключен к первым входам второго и третьего элементов И и через первый коммутатор— к первому входу блока деления, .выход первого счетчика импульсов подключен через второй коммутатор к второму входу блока деления, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к первому задатчику коэффициента связи, а выход — к первому входу блока умножения, к второму входу которого подключен второй задатчик коэффициента связи, выход блока умножения подключен к первому входу исполнительного прибора, выход таймера подключен к входу инвертора, первому входу четвертого элемента И и к первым входам первого и второго D -триггеров, выход инвертора подключен к третьему входу первого элемента И, к входу дифференциатора, к второму входу второго элемента И и к первому входу пятого элемента .И, выход дифференциатора подключен к управляющим входам первого и второго счетчиков импульсов, выход четвертого элемента И подключен к управляюшим входам первого и второго коммутаторов, выход третьего элемента И подключен к второму входу четвертого элемента

И, выход второго элемента И подключен к второму входу первого Э -триггера, выход которого подключен к вто1156 рому входу исполнительного прибора, выход пятого элемента И подключен к второму входу второго В -триггера, выход которого подключен к третьему входу исполнительного прибора, а % второй вход третьего элемента И и второй вход пятого элемента И подключены к выходу первого счетчика импульсов.

На фиг.1 представлена блок-схе- 1О ма устройства контроля материала в приемной зоне дробилки; на фиг.2 -. дробилка с расположением излучателя и приемника, вертикальный разрез; на фиг.З вЂ” то же, вид сверху; на фиг.4- 15 диаграммы сигналов на выходе усилителя и детектора, на фиг.5 — диаграмма сигнала на выходе триггера

Шмитта.

Устройство содержит генератор 1 20 напряжения ультразвуковой частоты, излучатель 2 ультразвуковых колебаний, приемник-преобразователь 3 ультразвуковых колебаний в эхгектри ческий сигнал, усилитель 4 (резо- 25 нансный), амплитудный детектор 5, триггер Шмитта 6, элементы И 7-11, первый 12 и второй 13 счетчики импульсов, первый 14 и второй 15 коммутаторы, таймер 16 управляющего сиг 3п нала, инвертор 17, дифференциатор

18 (типа RC) блок 19 деления, сумматор 20, блок 21 умножения, задатчик первого 22 и второго 23 коэффициентов, исполнительный прибор 24, первый 25 и второй 26 D -триггеры.

Выход генератора напряжения звуковой частоты подключен к входу излучателя

2 и к первому входу первого элемента И 7. Выход приемника-преобразова- 40 теля ультразвуковых колебаний в электрический сигнал 3 через резонансный усилитель 4, амплитудный детектор 5, триггер Шмитта 6 подключен к второму входу первого элемента И 7 и к 4э счетному входу счетчика 12 импульсов.

Выход первого элемента И 7 подключен к счетному входу счетчика 13 импуль« сов, выход которого подключен к первым входам элементов И 9 и 10 и N через первый коммутатор 14 — к входу делимого блока 19 деления. Выход счетчика 12 импульсов подключен через второй коммутатор 15 к входу делителя блока 19 деления, выход ко- $5 торого подключен к первому входу сумматора 20, второй вход которого подключен к задатчику 22 первого ко735 ф зффициента. Выход сумматора 20 подключен к первому входу блока 21 умножения, к второму входу которого подключен задатчик 23 второго коэффнцие»»та, а выход которого подключен к первому входу исполнительного прибора 24. Выход таймера 16 управляющего сигнала подключен к входу инвертора 17, первому входу четвертого элемента И 8 и к С-входам первого 25 и второго 26 2 -триггеров. Выход инвертора 17 подключен к третьему входу элемента И 7, к входу кС-дифференциатора 18 и к вторым входаи элементов И 9 и 11. Выход gC- дифференциатора 18 подключен к управляющим входаи счетчиков t? и 13 импульсов.

Выход элемента И 8 подключен к управ" ляющии входаи первого 14 и второго

15 коииутаторон. Выход элемента И

10 подключен к второму входу элемен-та И 8. Выход элемента И 9 подключен к D --входу первого D --триггера

25, вь»ход которого подключен к второ. иу входу исполнительного прибора 24.

Выход элемента И 11 подключен к 3входу второго Г -триггера 26, выход которого додключен к третьему входу исполнительного прибора 24, а второй вход элемента И 10 и первый вход элемента И 11 подключены к выходу счетчика 12 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Лереиенное напряжение генератора

1, поступая на излучатель 2, преобразуется в узконаправленный на приемник луч ультразвуковых колебаний. Излучатель и приемник закреплены на кожухе приемной» зоны ниже распределительной плиты таким образом, чтобы луч пересекал падающий с распределительной плиты материал и не пересекал шейку подвижного конуса (фиг.2). Материал поступает в ц зону с распределительной плиты по всему параметру последней, что обеспечивает свободное падение материала отдельными кусками.

При этом каждый кусок, проходящий через луч, вызывает изменение сигнала приемника по диаграмме (фиг.4), На фиг.4 приняты следующие обозначения: Г„ - время начала перекрывания куском материала луча, Ф- длительность прохождения

1 куском материала верхней плоскости луча, à — длительность движения тач-"В ки матсркал а в с Й чен ии луча длителькОсть прохождения

4 куском материала нижней плоскости луча", 5 < - длительность взаимодействия куска и ультрязвуковогo луча «

Пренебрегая изменением скорОсти куска зя время движения в зоне луча

16

<1 \ (1>

% = С -1. =-41 / Р1

З S > 4 ) где g — скорость падения куска

Я С в зоне луча, мч!с„

<1 - диямстр куска, мм;

%:-. времл движения куска через

1 горизон "яльную плоскОсть лучаq с ", 1

Фй

ВЫСОТЯ ЛУЧ Я ММ «

Сигнал приемника после резонанс= ного усилителя 4 и детектора 5 имеет вид, представленный на фиг.4..При это1" сигнал на выходе триггера Шмит«Ь

gl та 6 изменится по диаграмме, предста ленной на фиг,5. Бремя цвкженкя куска.,<Ятерияла - .ерез . Оризонтальную

ПЛОСКОСТЬ ""JÚ"ñãà МожНО ОПРЕДЕПИтЬ ПО ф О 11 М«У11 P

6." 1

-3

Средний диаметр 4 ала, ь« -ovi=дших через можно вы:-.Испить кусков атерилуч зя вр емя т

« 1 где 4f Ибм ануя определения подынтегр яльнот о выпаженкя формулы 4 в1>п:-одной ск1 н..ч триггера Шмит-а 6 после первого злеМЕ и та 14 7 ЗЯПОЛНЧЕтся КМП уЛ Ь г ЯМ-.1 частот 0й генератор 1 и суммкр i«2ò<. Ð

B счетчике 1 2 импульсов HG промеж v«-" ках времени ТИ, вьграбать1ваемого таймером 6. Количество лрс,бредших через з луч кусков на промежутке времени Т„ апред ляется по количеству импульсов триггера Йяиття 6 вторым счетчиком

13 импульса. По истечении промежутка. времени Ти сигналы счетчиков 12 и импульсов соответственно через коммутаторы 14 и 15 поступают в блок деиенкя, где подынтеграпьное выражение делится ня число кусков . В сумматоре 2О из выходного сигнала блока деления вычитается значение коэффициента К2, поступающего из задатчика 22, а полученная разность умножается в блоке 21 на значение коэффициента К1, поступающего из задятчикя 23. Полученный таким образом сигнал, соответствующий среднему диаметру материала, поступившему в дробилку за время Тн, подается на первый вход исполнительного прибора, Операции деления, суммирования и умножения выполняются в промежуток времени Т> между промежутками времени Т„. Сигнал ня выходе таймера 6 в ппомэжуток времени Т отсутствует а в промежуток времени Т присутствует. Таким образом, на третий вход первого элемента И 7 и на вторые входы элементов Vi 9 и 11 поступает с.п нял с инвертора 17 в промежуткевремени Тн. Все элементы И инвертирующие, и сигнал на управляющие входы коммутаторов 14 и 15 поступает со в -oporo элемента 11 8 в период времени Т„ 1pt4 наличии сигналя с элемента

10, соответствующего сигналам на вм.".îäàõ счетчиков импульсов 12 и 13, что исключает выдачу ложной кнформа-:,, .и прн переполнении дроби:1ки или прекращейик подачи материала в дро =И1КУ, Накопленные за промежуток времени

Т,;, .-,Иа:-;е1кя в с.;стчкках ;2 и 13 импульсов,, сбрас1..вак гся сигналами с

"<С--дифференцкатора в момент заднего . 1ронта импульса таймера„соответствующего окончанию вычисления и началу накглц<ения инфсрмации. При отсутстви< сигнана на выходе первого счетчика 12 И1<пул.-сов в гернод времени 1 с первого D -триггера 25 на второй в1<од испопн. тельного прибора 24 вЂ,.;=ступает сигняг, соответствующий и -..реполне1.ию дроб..<лки материалом ,-;« уровня дат тика и приемника. При тсутствки сигнала на D -входе Q=

-.>!1r1 ера 25 к по вленкк сигнала тайi.:ера на "-входе npоисхоцит сброс

1 *-риггера 25. При отсутствии сигнала на вых.-.де второго счетчика 13 кмпуньсОв в период времени Ть с в дорого 0 -твиггеоа 26 на третии вход кс.«олнкгельного прибора 24 поступает сигнал, состветствующий прекраще;. Ию подачи материала в камеру дробления - При отсутствии сигна i)56735 ла на Д -входе Д-триггера 26 и появлении сигнала таймера на С-входе произойдет сброс триггера 26.

Таким образом, предлагаемое устройство контроля материала в приемной зоне дробилки обеспечивает контголь крупности поступающего мате риала, контроль переполнения мате. риалом приемной зоны и контроль прекращения подачи материала в каме10 ру дробления.

В качестве излучателя и приемника могут быть применены кристаллы титаната бария 33 14 .14 мм с резонансной частотой.60 кГц, вмонтированные в металлические защитные гильзы, которые крепятся к приемнои воронке сваркой.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства ав.томатического контроля обеспечивается следующими факторами.

Контроль поступления материала в дробил,y исключает холостую работу дробилки, вызванную забивкой течки, отсутствием материала, неисправностью питателя и т,д., в связи с чем обеспечивает повьш ение коэффициента использования с 0,6 до 0,64.

Контроль заполнения исключает аварийные ситуации, вызванные переполнением дробилки материалом, что обеспечивает увеличение срока реновации автоматизированного оборудования с

4 до 7 лет.

Контроль крупности позволяет оптимизировать задание производительности питателя при колебаниях крупности материала, что обеспечивает повьп11ение производительности дробилки на 3-4Х.

Увеличение производительности H коэффициента. использования дробилки и связи со значительной составляющей мощности холостого хода снижает энергоемкость дробления.

1156735

Составитель В.Алекперов

Техред С.Легеза Корректор О.Луговая

Редактор В.Иванова

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3225/7 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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