Способ измерения зольности и устройство для его осуществления

Способ измерения зольности и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик .

<и>989330 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(И) М.ка. (22) Заявлено 30.04 80 (21) 2917985/18-25

01 3 1,44 с присоединением заявки HPГосударственный комитет СССР. II0 делам изобретений и открытий

РЗ) Приоритет—

Опубликовано 15.01.83. Бюллетень Йо 2 (331УДК 535 ° 242 (088.8) Дата опубликования описания 25.01.83 (72) Авторы изобретения

В.A.Óëüøèí, M.Å.Ñûòíèêîâ, А.В.Панин, Г;Н.Хутренко и В.M.Êîðîëåâ

Ворошиловградский филиал Государственно проектно - - " :. конструкторского..н научно-исследователь ого Б;-„",, Института по автоматизации угольной промьвйтвтжасля

"Гипроуглеавтоматизация" (71) Заявитель (54) СПОСОБ И3 4ЕРЕНИЯ. ЗОЛЬНОСТИ.

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ИэОбретение относится к контропю . параметров угольных шламов и может быть использовано для определения зольности продуктов угольной флотации в потоках.

Известен способ определения золь- . ности продуктов угольной .флотации в потоках путем отбора пробы, высушивания, измельчения до аналитической крупности с последукщим анализом, например по рассеянию и поглощению ионизирукщего излучения $1). Недостатками этого способа являются трудоемкость и большие затраты времени по,.определению зольности из- .15 за..необходимости тщательной подготовки проб перед анализом, что не поэ« воляет использовать способ для автоматического управления технологическими. процессами.

Наиболее близким по технической -. сущности к предлагаемому является способ измерения зольности, включакщий освещение импульсным световым потоком контролируемой среды, прием фотоприемником отраженного светового потока и его измерение н устройство для его осуществления, содержа-, щее источник света, разграничительное стекло, размещенное по ходу

2 светового потока, фотоприемник, установленный междуистачником света и разграничительным стеклом, генератор импульсов, схему измерения 2 .

Недостатои известного способа и устройства - малая точность измерения. Цель иэобрЕтения - повышение точности.изиерения зольности угольных шламов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения зольности, включающему освещение импульсным световым потоком контролируемой .среды, прием фотоприемником отраженного светового потока и его измерение, при отсутствии контролируемой среды производят облучение световыми импульсами разграничительное стекло и измеряют фототок, а в интервалах между импульсами измеряют темновой ток, вычитают из первого второй, суммируют остаток с темновым током, измерен:.авк при налйчии . контролируемой среды, и вычитают полученную сумму токов иэ общего тока фотоприемника, измеренного при наличии конт.ролируемой среды в момент освещения

9 89330 ее световыми импульсами, и по полученной разности судят о зольности.

В устройство для измерения зольности, содержащее источник света, разграничительное стекло, размещенное по ходу светового потока, фото- . приемник, установленный между источником света и разграничительным стеклом, генератор импульсов, схему измерения, введены блок измерения темнового тока, блок измерения све- щ тового потока, отраженного от разграничительного стекла, суммирующее устройство, синхронизатор, управляемый преобразователь уровня сигнала и пиковый детектор, причем фотоприемник соединен с одним из входов управляемого преобразователя уровня сигнала, второй вход которого соединен с выходом суьмирующего устройства, а выход преобразователя уров- ня сигнала через пиковый детектор соединен со схемой измерения, причем один иэ входов суммирующего устройства соединен с выходом блока измерения темнового тока, один иэ входов которого соединен через синхронизатор с генератором импульсов, а другой вход — с фотоприемником и с входом блока измерения светового потока, отраженного от разграничительного стекла, выход которого соединен со,вторым входом суммирующего устройства, а второй вход — с фотоприемником, причем источник света соединен с генератором импульсов через синхронизатор. 35

Кроме того, блок измерения светового потока, отраженного от разграничительного стекла, выполнен в виде последовательной цепочки, состоящей из датчика наличия пульпы в трубопро-4О воде, управляемого коммутатора, пи- кового детектора, суммирующего устройства. и устройства запоминания аналогового сигнала.

Кроме того, блок измерения темно" 45 го тока фотоприемника состоит иэ последовательной цепи, образованной управляемым коммутатором и пиковым детектором.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - схема блока измерения светового потока; на фиг. 3 - схема блока измерения темнового тока- на фиг. 4 - эпюры напряжений блоков устройства.

55 I

Устройство включает в себя фиг.1) источник света 1, формирователь 2 светового потока, разграничительное стекло 3. Фотоприемник 4, генератор бО

5 импульсов, схему б измерения, блок 7 измерения темнового тока. блок

8 измерения светового потока, отра" женного от разграничительного стек-, .ла, суммирующее устройство 9, управ- 65 ляемый преобразователь 10 уровня сигналов, пиковый детектор 11, синхронизатор 12..

Блок измерения светового потока, отраженного от разграничительного стекла (фиг. 2), включает в себя датчик 13 наличия пульпы в трубопроводе, управляемый коммутатор 14, второй пиковый детектор 15, второе суммирующее устройство 16, устройство 17 запоминания аналогового сигнала.

Блок измерения темнового тока фотоприемника (фиг. 3) включает в себя управляемый коммутатор 18 и третий пиковый детектор 19.

Сущность сйособа и работа устройства (фиг. 1), реализующего данный способ, состоит в следующем.

Источник излучения 1, питается от импульсного генератора 5 через синхронизатор 12, импульсным током íoð, (фиг.4). Световой поток источника света 1 проходит через формирователь

2 светового потока и достигает разграничительного-стекла 3, часть потока отражается от разграничительного стекла поля измерения и воздействует на фотоприеиник 4. Другая часть потока проходит через разграничительное стекло, отражается от исследуемого материала и также воздействует на фотоприемник.

Таким образом, через фотоприемник 4 протекает фототок, зависящий от отражательных свойств исследуемого материала (полезная информация), от отражательных свойств разграничительного стекла, которые характеризуются непостоянством во времени и зависят от степени износа, старения и от величины темнового тока фото1 приемника. Величина темнового тока фотоприемника зависит от типа фотоприемника, условий работы, воздействия внешних факторов, старения и этот нестабильный во времени ток течет через фотоприменик 4 постоянно (и при отсутствии воздействия светового потока).

Измерение фототока, вызванного действием светового потока, отраженного от исследуемого материала, в данном устройстве осуществляется следующим образом.

Сначала производят измерение отражательной способности разграничительного стекла. Для чего при отсутствии в технологическом трубопроводе исследуемого материала (пульпы) в момент времени 1„(фиг . 1), работы генератора импульсов 5 синхронизатор(3 „ pii ) исключает подачу напряжения на источник света 1 и запускает на время Ф.1 - t блок 7 иэ1 мерения темнового тока. На вход блока 8 с фотоприемника 4 поступает импульсный сигнал, амплитуда которого

989330 тельного стекла и or исследуемого материала. Этот сигнал (общий ток) поступает на вход управляемого преобразователя 10 уровня сигнала, на вто- 40 рой вход которого поступает сигнал с суммирующего устройства 9, равный сумме(тр )темнового тока, измеряемого при наличии контролируемого материала и тока, вызванного световым потоком, отраженным от разграничительного стекла. В результате с выхода блока 10 снимается сигнал

45 (3чп p ), характеризующий отражательную способность контролируемого материала, этот сигнал подается на схему 6 измерения через пиковый детектор (Э ннк 3n ).

Таким образом, данное устройство исключает ошибки, обусловленные нестабильностью отражательных свойств эталонов, разграничительного.стекла и темнового тока, величину которого эа один период генератора импульсов можно считать постоянной.

Блок измерения светового потока, отраженного от разграничительного стекла (фиг. 2), работает следующим образом. равна амплитуде фототока, вызванно- го световым потоком, отраженным от разграничительного стекла и темновым током. Одновременно с этим сигЯ0 налом на вход блока 8 с выхода блока 7 поступает сигнал, величина которого равна темновому току, где происходит их вычитание, а оставша-, яся разность сигналов запоминается.

Измерение отражательной способности.разграничительного стекла проис- 10 ходит переодически (t —

° и т.д.) . т.е. при отсутствии контролируемого материала в трубопроводе (остановках технологического процесса и т.п.). 15

При заполнении технологического трубопровода исследуемым материалом устройство измеряет ток фотопримника, определяемый отражательными способностями контролируемого материала.

Осуществляется это следующим об,разом. В момент времени 1 (фиг. 4) син .<ðoíèçàòoð 12 при отключенном источнике света 1 открывает на время — t4, т.е. перед освещением, блок 7, который измеряет темновой ток.

В момент времени 1 синхронизатор

12 обеспечивает подачу напряжения на источник света 1 от генератора импульсов 5 и отключает блок 7.

Исследуемый материал облучается световым потоком и через фотоприемник 4 течет общий ток„ обусловленный темновым током и световыми потоками, отраженными от раэграничиПри отсутствии пульпы в технологи ческом трубопроводе (t4 о

С. ) с датчика 1.3 на вход блойа 14 поступает сигнал Эдотч и сигнал с фотоприемника 4 (7,ьд ), а на вход блока 16 поступает сигнал с второго пикового детектора 15, соответствующий сигналу, обусловленному отражательной способностью разграничительного стекла, плюс темновой ток, и с третьего пикового детектора 19, блока измерения темнового тока, соответствующий величине темнового тока(3т ). С выхода второго суммиру-, ющего устройства 16 разностный снгнал, обусловленный только отражательной способностью стекла (07 p

Блок измерения темнового тока (фиг. 3) работает следующим образом.

На вход управляемого коммутатора

18, блок измерения темнового тока поступает сигнал с фотоприемника

4 и синхроимпульсы Д ц„„рii coor ветствующие интервалам между импульсами генератора импульсов, с выхода блока 18 импульсы, соответствующие темновому току фотоприемника 4, поступают на третий пиковый детектор

19 и далее на вход блока 16 (фиг.2) и на вход суммирующего устройства

9 (биг. 1) .

Изобретение позволяет повысить точность измерения за счет раздельного измерения темнового тока фотоприемника и тока фотоприемника, это позволяет увеличить выход полезной продукции эа счет уменьшения полезного продукта, отходящего в отвал вместе с золой.

Экономический эффект от использования устройства составляет

16 тыс.руб.на один комплект.

Формула изобретения

1. Способ измерения вольности, включающий освещение импульсным световым потоком контролируемой среды, причем фотоприемником отраженного светового потока и его измерение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, при отсутствии контролируемой среды облучают световыми импульсами разграничительное стекло и измеряют фототок, а в интервалах между импульсами измеряют темновой ток, вычитают из первого второй, суммируют остаток с темновым током, измеренным при наличии контролируемой среды, н вычитают полученную сумму токов из общего тока фотоприемника, измерен- ного при наличии контролируемой среды в моменты освещения ее световыми им989330 пульсами, и по полученной разности судят о зольности.

2. Устройство для измерения зольности, содержащее источник света, разграничительное стекло,- размещенное по ходу светового потока, фо. топриемник, установленный между источником света и разграничительным стеклом,.генератор импульсов, схему измерения, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности, 10 в него введены блок измерения темнового тока, блок измерения светового потока, отраженного от разграничительного стекла, суммирующее уст.ройство, синхронизатор, управляе- !5

:,мый преобразователь уровня сигнала"

:и пиковый детектор, при этом фотоприемник соединен с одним иэ входов управляемого преобразователя. уровня сигнала, второй вход которого соеди- "ъо нен с выходом суммирующего устройства, а выход преобразователя уровня

| сигнала через пиковый детектор сое- . динен со схемой измерения, причем один из входов суммирующего устройства соединен с выходом блока измерения темнового тока, один иэ . входов которого соединен через синхронизатор с генератором импульсов, а другой вход — с фотоприемником и с входом блока измерения светового потока, отраженного от разграничительного стекла, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства, а второй вход — с фотоприемником, причем источник света соединен с генератором импульсов .через синхронизатор.

3. Уатройство по п..2, о т л ич а ю щ е Е с. я :тем; что блок измерения. светового потока, отраженного от разграничительного стекла, вы-. полнен в виде последовательной цепочки,состоящей иэ датчика наличия пульпы в трубопроводе, управляемого коммутатора, пикового детектора, суммирующего устройства и устройства запоминания аналогового сигнала.

4. Устройство по и ° 2, о т"л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок измерения темнового тока фотоприемника выполнен в виде последовательной цепочки, состоящей иэ управляемого коммутатора и пикового детектора.

Источники информации:, принятые во внймание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 181865, кл. - 501 23/02, 1963.

2..Авторское свидетельство СССР

Р 428255, кл.. G014 21/17, 1970 ((прототип ) ..