Устройство для анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА КАЧЕСТВА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА НА ЛЕНТЕ КОНВЕЙЕРА, содержащее ограни1ители ширины потока, плужковый сбрасыватель , закрепленный на раме конвейера источник излучения, установленный под лентой в контейнере-коллиматоре, и детектор, установленный над лентой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности анализа , оно снабжено экраном, закрепленным на детекторе со стороны источника излучения , обрезиненным подпружиненным роликом с закрепленным на его оси тахогенетатором , дополнительным детектором, тензодатчиком , установленным в месте крепления плужкового сбрасывателя, двумя трехканальными амплитудными анализаторами и вычислительным блоком, причем выходы детекторов соединены с входами трехканальных амплитудных анализаторов, выходы которых соединены с шестью входами вычислительного блока, к седьмому входу которого подсоединен тензодатчик, а к восьмому - выход тахогенератора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО-(ИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 1041447 А

g(59 В 65 G 43/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С)

«Ь ьЬ

Ф 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3362462/27-03 (22) 09.12.81 (46) 15.09.83. Бюл. № 34 (72) Виктор Петрович Белоножко, Василий

Петрович Белоножко, И. М. Кривонос, П, М. Миняйло и В. И. Ситюк (71.) Конотопский ордена Трудового Красного Знамени электромеханический завод

«Красный металлист» (53) 622.7.092 (088.8) (56) 1. Патент ГДР № 49696, кл. 42 L 3/52, опублик. 1965.

2. Патент ГДР № 134346, кл. В 65 G 43/00, опублик. 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА

КАЧЕСТВА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА HA

ЛЕНТЕ КОНВЕЙЕРА, содержащее ограни- : чители ширины потока, плужковый сбрасы-, ватель, закрепленный на раме конвейера, источник излучения, установленный под лентой в контейнере-коллиматоре, и детектор, установленный над лентой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности анализа, оно снабжено экраном, закрепленным на детекторе со стороны источника излучения, обрезиненным подпружиненным роликом с закрепленным на его оси тахогенетатором, дополнительным детектором, тензодатчиком, установленным в месте крепления плужкового сбрасывателя, двумя трехканальными амплитудными анализаторами и вычислительным блоком, причем выходы детекторов соединены с входами трехканальных амплитудных анализаторов, выходы которых соединены с шестью входами вычислительного блока, к седьмому входу которого подсоединен тензодатчик, а к восьмому — выход тахогенератора.

101

1447

О

Изобретение относится к конвейерному горному транспорту, а именно к непрерывному бесконтактному анализу качества углей, руд, продуктов их обогащения и переработки непосредственно на ленте конвейера с целью учета, автоматического управления или регулирования процессов добычи, шихтовки, обогащения или переработки.

Известно устройство для непрерывного определения зольности угля методом просвечивания, содержащее источник гаммаизлучения, детектор, электронный блок и специальный измерительный конвейер для подачи между источником и детектором слоя угля постоянной толщины (1) .

Недостатком известного устройства является необходимость применения специального измерительного конвейера, что приводит к усложнению устройства.

Известно также устройство для анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, содержащее ограничители ширины потока, плужковый сбрасыватель, закрепленный на раме конвейера, источник излучения, установленный под лентой в контей. иере-коллиматоре, и детектор, установленный над лентой (2), Основным недостатком известногО устройства является невысокая точность анализа состава и количества перемещаемого на конвейере материала.

Цель изобретения — повышение точности анализа.

Цель достигается тем, что устройство для анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, содержащее ограничители ширины потока, плужковый сбрасыватель, закрепленный на раме конвейера, источник излучения, установленный под лентой в контейнере-коллиматоре, и детектор, установленный над лентой, снабжено экраном, закре!!ленным на детекторе со стороны источника излучения, обрезиненным подпружиненным роликом с закрепленным на его ocu тахогенератором, дополнительным детектором, тензодатчиком, установленным в месте крепления плужкового сбрасывателя, двумя трехканальными амплитудными анализаторами и вычислительным блоком, причем выходы детекторов соединены с входами трехканальных амплитудных анализаторов, выходы которых соединены с шестью входами вычислительного блока, к седьмому входу которого подсоединен тензодатчик, а к восьмому — выход тахогенератора.

На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

На раме 1 конвейера закреплены ограничители ширины потока 2 и плужковый сбрасыватель 3, который прикреплен к раме 1 с помощью кронштейна 4, винта 5 и установлен на высоте, примерно равной средней толщине слоя. На ленте 6 конвейера находится слой сыпучего материала 7. Под!

3О

2 лентой 6 находится источник 8 гамма-излучения из цезия — 137, закрепленный в контейнере-коллиматоре 9. Над лентой 6 установлен детектор, состоящий из сцинтиллятора 10, сочлененного с фотоумножителем 11.

Устройство для комплексного анализа содержит также вычислительное устройство 12 с восемью входами.

Под лентой 6 конвейера установлен дополнительный детектор, состоящий из сцинтиллятора 13, сочленейного с фотоумножителем 14. На сцинтилляторе 10 со стороны источника 8 закреплен экран 15, практически полностью перекрывающий прямой поток гамма-квантов от источников 8 к сцинтиллятору 10. Выходы фотоумножителей 11 и 14 соединены соответственно с входами трехканальных амплитудных анализаторов 16 и 17, выходы которых соединены с первыми шестью входами вычислительного устройства 12.

Под лентой 6 установлен тахогенератор

18, закрепленный на оси ролика 19, покрытого слоем резины 20. С помощью шарнирного рычага 21 и пружины 22 ролик 19 прижимается к ленте 6. В месте крепления плуж. кового сбрасывателя 3 между рамой 1 и кронштейном 4 установлен тензодатчик 23, который подсоединен к седьмому входу вычислительного устройства 12, восьмой вход которого соединен с выходом тахогенератора I8.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

С помощью конвейерной ленты 6 сыпучий материал 7 подается в зону контроля (направление движения материала показано сложной линией с двойной стрелкой на фиг. 1). С помощью Л-образного плужкового сбрасывателя 3 формируется поверхность материала 7. Чем больше слой материала и чем больше плотность материала и его скорость, тем с большей силой материал дей ствует на плужковый сбрасыватель 3, и тем сильней сжимается тензодатчик 23, и тем больше сигнал на его выходе J<.

Слой материала 7 от источника 8 облучается гамма-квантами с энергией 662 Кэв.

Гамма-кванты, рассеиваясь в материале, частично поглощаются в нем, а частично выходят из материала в направлениях сцинтилляторов 10 и 13 (пути гамма-квантов в материале показаны на фиг. 1 сплошными линиями с одинарными стрелками на концах), При неупругих рассеяниях гамма-квантов их энергия постепенно уменьшается от рассеяния к рассеянию, причем тем быстрее, чем на больший угол изменяется направление гамма-кванта при очередном рассеянии, На сцинтиллятор 10 попадают рассеянные в направлении вперед (однократно, двухкратно и т. д. и многократно рассеянные) гамма-кванты. Чем выше энергия попадающего на сцинтиллятор гамма-кванта, тем

1011447

4 вызывает и тем боль 3 =6% 1р1 ) (s) рический импульс при тоумножителе 11. Та- =16(Е е,5,A,Ó, Q,W ) (Б) де фотоумножителя 11 импульсы разных ам(7) малыми амплитудами (a) -fr(F å S,AÀ J Q Ф ) ув=f3UI,F6,S,Ч/ ) 50 ярче вспышку он в нем шей амплитуды элект этом возникает в фо ким образом, на выхо будут электрические плитуд: импульсы с соответствуют многократно рассеянным гамма-квантам, попавшим в сцинтиллятор 10.

С помощью трехканального амплитудного анализатора 17 из всего спектра посту.-" пающих в него электрических импульсов вы- 10 деляются три канала: первый канал, соответствующий импульсам с энергией 20—

60 Кэв; второй 90 — 150 Кэв и третий— свыше 400 Кэв. При этом на первом выходе анализатора 17 появляются импульсы частотой,, пропорциональной количеству попавших в сцинтиллятор гамма-квантов с энергией 20 — 60 Кэв; на втором — количеству гамма-квантов с энергией 90—

150 Кэв; на третьем, — пропорциональная количеству попавших в сцинтиллятор jp гамма-квантов с энергией выше 400 Кэв;

Аналогичные процессы происходят при попадании гамма-квантов в сцинтиллятор 13.

В результате на первом выходе трехканального амплитудного анализатора 16 появляются импульсы средней частотой „, пропорциональной количеству попавших в сцинтиллятор 13 гамма-квантов с энергией 20—

60 Кэв; на втором выходе появляются импульсы частотой, пропорциональной количеству попавших в сцинтиллятор 13 гамма-квантов с энергией 90 †1 Кэв; на тре- тьем выходе появляются импульсы. частотой, пропорциональной количеству попавших в сцинтиллятор 13 гамма-квантов с энергией выше 400 Кэв.

Сигнал на выходе тахогенератора J про- З5 порционален скорости движения конвейерной ленты 6.

Таким образом, на вход вычислительного устройства 12 поступают 8 сигналов, являющихся функцией 8 контролируемых параметров: зольности угля Ас; его теплотвор40 ной способности Q, количества проходящего по конвейеру угля Р, влажности угля W, его плотностиД, содержания железа в угле

Fe, содержания серы в угле S и скорости ленты V 45

1< f,(v,рр,w ) (1)

1, =JR(v) (2) =,(,,я;/a,,w, p) (М

,= S,(F,SP ДQ,W,1) ®

Совокупность доотличительных и отличительных существенных признаков эвристическим способом была подобрана таким образом, чтобы точность определения 8 неизвестных из системы уравнений (1) †(8) была наибольшей. Этим обусловлено использование тахогенератора, тензодатчика, источника, двух детекторов, двух трехканальных амплитудных анализаторов, экрана, вычислительного устройства, плужкового сбрасывателя и ограничителей ширины потока, их взаимное расположение и соединение, а также энергетические диапазоны в трехканальном анализаторе и тип источника из цезия -137. Видоизменение или ликвидация любого из этих признаков не позволит из системы уравнений (1) — (8) однозначно определить 8 неизвестных: А, Q, P, W, Я, Fe, S,V . Аналогично обстоит дело при контроле промпродукта, хвостов, концентрата, кокса, а также железных и асбестовых руд.

Вычислительное устройство 12 решает систему уравнений (1) — (8) и определяет неизвестные. Вид уравнений и коэффициенты уравнений определяются в процессе его градуировки (как градуируется и любой прибор для косвенных измерений, в котором происходит преобразование измеряемой величины в другую физическую величину— например, количества сахара в растворе в коэффициент поляризации видимого света и т. п.) .

Предложенное устройство может определять и меньше 8 неизвестных параметров.

При этом система уравнений (1) — (8) решается, например, по методу наименьших квадратов, а точность определения параметров повышается обратно пропорционально количеству определяемых параметров.

При использовании цезия -137, сцинтилляторов из NaJ(TI) толщиной 40 мм и диаметром 40 мм и фотоумножителей ФЗУ-93 точность анализа качества угля на конвейере выше точности стандартного метода опробования: погрешность определения зольности не более 0,3 абс. /II, содержания серы не более 10 отн. о/o, теплотворной способности не более 5 отн. о/о, плотности не более

5 отн. /О и влажности не более 10 отн. /О.

1041447

Составитель Е. Елизаров

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор Л. Бокшаи

Заказ 7044/20 Тираж 949 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4