Устройство автоматического контроля основных характеристик твердого в пульпе

Устройство автоматического контроля основных характеристик твердого в пульпе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскив

С О4ивпистичэскив

Республик (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено 240278 f 21) 2587812/18-10 ()®

G 01 N 29/00 с присоединением заявки М— (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 534.232 (088.8) Опубликовано050280. Бюллетень Ио 5

Дата опубликования описания 050280 (72) Авторы изобретения

В.С.Моркун и В.П.Хорольский (71) 3 а яв ител ь

Криворожский ордена Трудового Красного Знамени горнорудный институт (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

ОСНОВНЫХ XAPAKTEPHCTHK TBEPgOI О

В ПУЛЬПЕ

Изобретение относится к технике ультразвукового контроля и может быть использовано для автоматического контроля и управления работой измельчительных и классифицирующих агрегатов на обогатительных фабриках.

Известно устройство контроля вкрапленности полезного компонента, включающее диапроектор и механический счетчик размеров вкраплений, причем характер и размеры вкраплений определяются путем визуального наблюдения изображения фотонегатива щлифа образца на экране диапроектора (1).

Недостатком этого устройства является большое время и трудоемкость процесса контроля, а также отсутствие воэможности контроля вкрапленности полезного компонента в потоке.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее два электрон" ных блока, состоящих из последова" тельно соединенных генератора, усилителя,мощности и излучающего элемента, а также приемного элемента, подключенного к входу приемника (21.

Однако это устройство имеет низ" кую точность, так как оно не конт2 ролирует характер вкрапленности полезного компонента и гранулометрический состав твердого в пульпе.

Цель изобретения — повышение точности и надежности устройства.

Это достигается тем, что в предложенное устройство введены дополнительный третий электронный блок, 1О две схемы деления, схема вычитания, блок дифференцирования и блок оценки динамических свойств твердого в пульпе, причем входы первой схемы деления подключены к приемникам первого и второго электронных блоков, входы второй — к приемникам первого и второго электронных блоков, а вы:ходы схем деления соединены с вхо-! дами схемы вычитания, выход которой

2О,подключен к первому входу, а .через блок дифференцирования — к второму входу блока оценки динамических свойств твердого в пульпе, а также благодаря тому, что блок оценки дина-

25 ческих свойств твердого в пульпе выполнен в виде последовательно соединенных элемента сравнения, схемы определения модуля сигнала ошибки, фильтра и схемы деления, к второму входу которой через второй фильтр

714270 подключена схема определения модуля реальной производной сигнала ошибки, приФем выход первого фильтра соединен через задающий элемент с вторым входом элемента сравнения, На фиг. 1 изображена структурная схема устройства автоматического контроля основных характеристик твердого-в пульпе; на фиг. 2 — структурная схема блока оценки динамических свойств твердого в пульпе:

Устройство содержит три идентичных электронных блока, представляющих собой каналы формирования, излучения и приема ультразвуковых колебаний. Первый канал, включающий последовательно соединенные генератор

1, усилитель 2 мощности и излучающий элемент 3, а Также приемный элемент

4, подключенный на вход приемника 5, соединенного с одним из входов схемы 6 деления настроен на низкую частоту ультразвуковых колебаний и используется для определения процентного содержания твердого в пульпе.

Второй канал, включающий последовательно соединенные генератор 7,усилитель 8 мощности и излучающий элемент

9,а также приемный элемент 10,подключенный на вход приемника 11, соединенного с вторым входом схемы б деления, 30 настроен на высокую частоту ультразвуковых колебаний, длина волны которых соизмерима с размэром частиц контролируемого класса крупности, используется для определения грану- З5 лометрического составь твердого в пульпе. Третий канал, включающий последовательно соединенные генератор

12, усилитель 13 мощности и излучающий элемент 14, а также приемный элемент 15, подключенный на вход приемника 16, соединенного с одним из входов схемы 17 деления, второй вход которой подключен к приемнику

5 первого канала, используется для

1 определения концентрации газовых пузырьков в пульпе. Схемы б и 17 деления и соединены со схемой вычитания 18 выход которой подключен к первому входу а, а через блок 19 дифференцирования — к второму входу в блока 20 оценки динамических свойств твердого в пульпе. Блок 20 оценки динамических свойств твердого в пульйе содержит элемент 21 сравнения, соединенный с 55 задающим элементом 22 и схемой 23 определения модуля сигнала ошибки, которая подключена к фильтру 24, соединенному с задающим элементом

22 и первым входом схемы 25 деле- бо ния, а также схему 26 определения модуля реальной производной сигнала ошибки, которая через фильтр 27, подключена к второму входу схемы 25 ° деления.

Устройство ав томатического контроля работает следующим образом.

Генераторы 1, 7, 12 вырабатывают синусоидальные колебания фиксированных частот, которые усиливаются усилителями мощности 2, 8, 13 и преобразуются в механические колебания пьезоэлементами 3, 9, 14. При прохождении ультразвуковых колебаний через пульпу, вследсТвие поглощения, обусловленного вязкостью и теплопроводностью среды имеет место ослабление амплитуды принимаемого сигнала в соответствии с выражением

А =Л е" х о где Ао — амплитуда колебаний, излучаемых пьезоэлементами 3, 9, 14;.

A амплитуда колебаний принятых пьезоэлементами 4, 10, 15;

Х - расстояние между йьезоэлементами;

А — коэффициент затухания.

Величина полного затухания, может быть представлена в виде двух слагаемых

Ь,=а+в,Р

ck = х„(и,Р),, где и — количество частиц на единицу объема пульпы;

r — радиус частиц.

АФ 1 4- )-( (a 7+ с " (т)

СЯ р

f — частота;

С вЂ” скорость звука в данной среде;

P — плотность среды; — коэффициент вязкости среды; — коэффициент теплопроводности; — отношение теплоемкости при постоянном давлении Ср к теплоемкости при постоянном объеме Су.

Величина 4, не зависит от изменяющихся параметров среды температуры t солености S и давления,,.а в выражение для б (1) входит скорость ультразвука в среде в третьей степени (С ), которая. является функцией перечисленных параметров с = УаСС, s,à), где d — глубина погружения пьезоэлементов .

Для компенсации изменения температуры, солености и давления вычисляется относительная величина — «8(" ) (Я ) х„ где A„и A „„— амплитуды сигналов принятых пьезоэлементами 4 и 10 первОго и втбрбго каналов к= - л

Для получения ф, принятые пьезоэлементами 4 и 10 сигналы усиливаются приемниками 5, 11 и подаютсв на схему давления б, ocyhlecòâëÿþêóþ их деление в соответствии с выражением (2) .

714270

Третий канал настраивается íà резонансную частоту газовых пузырьков б,B

fÄ=d

Р р де d — диаметр пузырьков.

Сигнал, амплитуда которого пропорциональна содержанию газоных пузырьков в пульпе, принимается приемным пьезоэлементом 15, усиливается приемникдм 16 и совместно с сигналом первого канала подается на схему

17 деления. Физический смысл сигнала на ныходе схемы 6 деления— объемная концентрация частиц контролйруемого класса крупности и газовых пузырьков в взнесях в пульпе, а на выходе схемы деления 17 — объемная концентрация газовых пузырьков во вэвесях в пульпе. Схема 18 вычитания осуществляет вычитание этих сигналов. Получаемая разность В пропорциональная содержанию частиц твердого контролируемого класса крупности. Система определяет содержание контролируемого класса крупности по эффективной плошади сечения гранул твердого в пульпе. Чем меньше величина зерен полезного компонента (мельче вкрапленность), тем ближе к сферической форме гранулы измельченной руды. контролируемого класса.

Крупновкрапленная руда характеризу-. ется ярко выраженной несимметричностью гранул, ввиду чего при по-. падании их в плоскость контроля меняется дисперсия и резко увеличивается скорость изменения сигнала на выходе схемы 18 вычитания. Таким образом,вкрапленность полезного компонента определяет динамические свойства твердого в пульпе. Для определения характера вкрапленности полезного компонента сигнал со схемы 18 вычитания подается на элемент 21 сравнения (первый вход блока 20 оценки динамических свойств твердого в пульпе), где сравнивается с базовым значением, устанавливаемым задающим элементом 22, Сигнал ошибки, т.е. разность между текущим и базовым значениями содержания контролируемого класса крупности твердого в пульпе, поступает на схему определения модуля. сигнала ошибки 23. Фильтр 24 за выбранные промежутки времени оценивает максимальное значение модуля ошибки Я . Одновременно сигнал со схемы

18 вычитания поступает на вход блока 19 дифференцирования. Производная сигнала по времени подается на схему 26 определения модуля реальной производной сигнала ошибки . (второй вход блока оценки динаьа ческих свойств твердого в пульпе) .

Фильтр 27 за выбранные промежутки времени оценивает максимальное shaveние модуля реальной производной,сиг л нала ошибки Х, Величины 8 и Х подаются на схему деления, которая осушествляет вычисление отношения б

8= --жПосле з авершени я цикла вычисления максимальное значение модуля сигнала ошибки С поступает на задаюший элемент 22, который в следующий цикл контроля подает это значение на элемент 21 сравнения в качестве базовой величины. Величина 8 характеризует динамические свойства твердого в пульпе, определяемые вкрапленностью полезного компонента и может быть использована для управления технологи= ческой линией обогащения в качестве критерия для установления степени измельчения исходной руды, Формула изобретения

1. Устройство автоматического контроля основных характеристик тв ердого в пульпе, содержащее два электронных блока, состоящих из соединенных последовательно генератора, усилителя мощности и излучаюшего элемента, а также приемного элемента, подключенного к входу приемника, о т л и ч а ю— ш е е с я тем, что, с целью ловышенин точности и надежности, в него

ЗО введены дополнительный третий электронный -блок, две схемы деления, схема вычитания, блок дифференцирования и блок оценки динамических свойств твердого в пульпе, причем входы первой схемы деления подключены к приемникам первого и.второго электронных блоков, входы второй — к приемникам первого и третьего электронных блоков, а выходы схем деления соединены с входа4О ми.схемы вычитания, выход которой подключен к первому входу, а через блок дифференцирования к второму входу блока оценки динамических свойств твердого в пульпе.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а,ю ш е е с я тем, что блок оценки динамических свойств твердого в пульпе выполнен в виде последовательно соединенных элемента сравнения, схемы определения модуля сигнала ошибки, 5Р фильтра и схемы деления, к второму входу которой через второй фильтр подключена схема определения модуля реальной производной сигнала ошибки, причем выход первого фильтра соединен

55 через задающий элемент с вторым нходом элемента сравнения.

ИсточниКи информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Митрофанов С.И., Барский A.A., gp Самыгин В.,Д. Исследование полезных ископаемых на обогатимость . M

1974, с. 108.

2. Бюллетень Экспресс — информация Обогашение полезных ископаемых

1973, вып. 24, реф. 47 (прототип) .

714270! ж

ЦЪг. 1

Фиг 2

Составитель В.Пирогов

Техред Л.Алферова КорректорЯ.Веселовская

Редактор A.Øìåëüêèí

Заказ 9276/40 Тираж . 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4! ! ! g

I ! !

I ! !