Устройство для автоматического управления процессом покусковой сортировки минерального сырья

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОКУСКОВОЙ СОРТИРОВКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, содержащее питатель, источник гамма-излучения с контейнеромколлиматором,детектор , усилитель, интегратор, две пороговые схемы и триггер управления , выход которого соединен с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления, оно снабжено дополнительным детектором, рассеивателями из пластмассы и алюминия , двумя управляемыми ключами, тремя дополнительными интеграторами, двумя счетчиками и арифметическим блоком, причем в контейнере-коллиматоре симметрично друг другу по Направлению движения кусков выполнены два пирамидальных коллимационных канала, рассеиватели вмонтированы в основание питателя под коллимационными каналами, а счетчики установлены в рассеивателях со стороны подачи кусков перпендикулярно i их направлению движения, при этом выходы счетчиков через пороговые (Л схемы соединены с управляющими входами управляемых ключей, информационные входы которых соединены с детекторами, а выходы соединены с интеграторами,выходы интеграто , ров соединены с входами арифметического блока, выход которого соединен с входом триггера упрарления. ел о 1

ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧфО(ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1 А

3(SI) В 03 В 13 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :-,.:., 3

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС- .

КОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОКУСКОВОИ

СОРТИРОВКИ NHHEPAJIbHOI О СЫРЬЯ, содержащее питатель, источник гамма-излучения с контейнером-.коллиматором; детектор, усилитель, интегратор, две пороговые схемы и триггер управления, выход которого соединен с исполнительным механизмом, о т л и(21) 3458485/22-03 (22) 04.05.82 (46) 30.10.83. Бюл. Р 40 (72) Л.II.Ñòàð÷èê, Ю.И.Горлов и В.Т.Цораев (71) Комплексный. научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых (53) 622.275(72)(088.8) (56) 1. Супрун Ю.М. Обогащение крупных классов угля. М., locropтехиздат, 1962, с.70-71.

2. Авторское свидетельство СССР

М 671846, кл. В 03 В 13/00, 1979 (прототип) ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, оно снабжено дополнительным детектором, рассеивателями из пластмассы и алюминия, двумя управляемыми ключами, тремя дополнительными интеграторами, двумя счетчиками и арифметическим блоком, причем в контейнере-коллиматоре симметрично друг другу по направлению движения кусков выполнены два пирамидальных коллимационных канала, рассеиватели вмонтированы в основание питателя под коллимационными каналами, а счетчики установлены в рассеивателях со сто-. роны подачи кусков перпендикулярно их направлению движения, при этом выходы счетчиков через пороговые схемы соединены с управляющими входами управляемых ключей, информационные входы которых соединены с детекторами, а выходы соединены с интеграторами, выходы интеграто. ров соединены с входами арифметического блока, выход которого соединен с входом триггера управления.

1050741

40

50 .55

65

Изобретение относится к автоматической покусковой сортировке минерального сырья, а именно к радио- метрическим сепараторам углей для их разделения на уголь и пустую породу или для разделения полезного ископаемого на несколько сортов в зависимости от относительного содержания полезного компонента в отдельных кусках.

Известно устройство для радиометрической сепарации полезных ископаемых, содержащее источник гамма-излучения, контейнер-коллиматор, детектор, усилитель, электронную схему, исполнительный механизм и питатель (1g .

Сортировка кусков -проводится по интенсивности обратно рассеянного гамма-излучения от кусков куски с большим атомным номером меньше рассеивают гамма-лучи), Недостатком известного устройства является зависимость сигнала детектора от размеров куска.

Известно устройство для автоматического управления процессом покусковой сортировки минерального сырья, содержащее питательЛ источник гамма-излучения с контейнеромколлиматором, детектор, усилитель, интегратор, две пороговые схемы, триггер управления, выход которогс соединен с исполнительным механизмом (21 .

В известном устройстве устранено влияние колебаний длины куска на величину сигнала, по которому проводится сепарация.

Однако точность управления-сепарацией с помощью известного устройства низка| так как величина сигнала зависит от толщины куска, от степени засоренности кусков, окон коллиматоров у источника и детектора, от напряжения питания детектора, от распада источника и старения детектора, от стабильности параметров электронной схемы, от влажности кусков.

Цель изобретения - повышение точности управления процессом покусковой сортировки за счет одновременного устранения всех отмеченных недостатков.

Поставленная .цель достигается тем что устройство для автоматического управления процессом покусковой сортировки минерального сырья, содержащее питательЛ источник гаммаизлучения с контейнером-коллиматором, детектор, усилитель, интегратор, две пороговые схема и триггер управления, выход которого соединен с исполнительным механизмом, снабжено дополнительным детектором, рассеивателями иэ пластмассы и алюминия, двумя управляемыми ключами, тремя дополнительными интеграторами, двумя счетчиками и арифметическим блоком, причем в контейнереколлиматоре симметрично друг другу по направлению движения кусков выполнены два пирамидальных коллимационных канала, рассеиватели вмон.тированы в основание питателя под коллимационными каналами, а счетчики установлены в рассеивателях со стороны подачи кусков .перпендикулярно их направлению движения, при этом выходы счетчиков через пороговые схемы соединены с управляющими входами управляемых ключей, информационные входы которых соединены с детекторами, а выходы соединены с интеграторами, выходы интеграторов соединены с входами арифмеханического блока, выход которого соединен с входом триггера управления.

Выполнение предлагаемого устройст. ва позволяет осуществить сепарацию

В .по величине отноыения -, †-, «оха-. ял НЧГЛ9

ОЧГЛЧ 0М рое уменьшается с ростом среднего атомного номера кусков и не зависит от отмеченных выше возмущающих факторов.

На Фиг. 1 показано устройство, вид сбоку, и схематическое соединение отдельных блоков, на фиг. 2 - то же, вид сверху.

В основание 1 питателя вмонтированы рассеиватели иэ пластмассы 2 и алюминия 3. В рассеивателе из пластмассы 1 установлен счетчик 4, а в рассеивателе 3 установлен счетчик 5.

Выходы счетчиков .4 и 5 соединены с входами пороговых схем 6 и 7, выходы которых соединены с управляющими входами управляемых ключей 8 и 9, информационные входы которых соединены с выходами детекторов гаммаиэлучения, каждый иэ которых состоит из сцинтилляционного кристалла 10 или 11 и Фотоумножителя 12 или 13.

Выходы управляемых ключей 8 и 9 соединены с интеграторами 14-17, выходы которых соединены с входами арифметического блока 18. Выход арифметического устройства 18 соединен с входом триггера 19 управления, на выход которого подключен исполнительный механизм 20, который устанавливает в .нужное положение заслонку 21 .

Над питателем установлен контейнер-коллиматор 22, в котором эакреплен источник гамма-излучения 23.

В контейнере-коллиматоре 22 выполнены симметрично друг другу два пирамидальных коллимационных канала 24 и 25. По основанию 1 питателя перемещаются куски угля 26 или породы 27, которые направляются в бункер угля 28 или в бункер 29 породы.

1050741

Устройство работает следующим образом.

Гамма-излучение от источника 23 по двум пирамидальным коллимацион,ным каналам 24 и 25 попадает на рассеиватели 2 и 3; Если в данный момент времени на рассеивателе из пластмассы 2 отсутствует кусок угля,. или породы, то обратно рассеянное от. пластмассы 2 гамма-излучение попадает на сцинтилляционный кристалл 10, вызывая в нем световые вспышки, регистрируемые фотоумножителем 12. Импульсы напряжения с фотоумножителя 12 поступают на информационный вход управляемого ключа .8. 15

Частота следования этих импульсов1вл зависит толька от химсостава и плотности рассеивателя 2. При этом частота импульсов со счетчика 4 велика, так как на пути гамма-лучей от ис-. юп точника 23 до счетчика 4 нет кусков угля или породы.. Импульсы со счетчика частотой f< приводят к срабатыванию пороговой схемы 6, на ее выходе появляется напряжение, переводящее управляемый ключ 8 в состояние, при котором его информационный вход сое-, диняется в первым входом, и импульсы с фотоумножителя частотой f „ поступают на интегратор 14. В это время на интеграторе 14 формируется напряжение U„ „ которое подается в арифметическое устройство 18.

Одновременно .при отсутствии куска на линии источник 23 - счетчик 5 гамма-кванты попадают в большом коли-З5 честве и на его выходе появляются импульсы с частотой fZ . Часть рассе янных от алюминиевого рассеивателя 3 гамма -квантов попадает на сцинтилляционный кристалл 11, также вызывая 40 в нем световые вспышки, регистрируемые фотоумножителем 13. Значительная частота Г импульсов со счетчи» ка 5 приводит к срабатыванию пороговой схемы 7, на ее выходе появляет- 45 ся напряжение, переводящее ключ 9 в состояние, при котором его информационный вход соединяется с первым выходом, и импульсы с фотоумножителя 13 частотой ле (которая определя- 5п ется только химсоставом и плотностью рассеивателя 3) поступают на интегратор 16. В это время на интегра- торе 16 формируется напряжение которое подается на арифтический которое подается на арифметический блок 18.

При входе куска породы в зону рассеивателя 2 частота импульсов со счетчика 4 падает до f< cc f<, напряжение на выходе пороговой схемы 6 уменьШается до нуля и управляемый ключ 8 переводится в состояние, при котором его информационный вход соединяется с вторым выходом и импульсы с фотоумножителя. 12 часто- 65 той fpo> поступают на интегратор 15.

В это время на интеграторе 15 формируется напряжение Up riop, которое подается в арифметический блок 18.

При выходе куска из зоны рассеивателя 2 частота импульсов на выходе счетчика 4 снова повышается до значения f, срабатывают пороговая схема б и управляемый ключ 8 и выход фотоумножителя 12 снова соединяется с интегратором 14.

При входе куска породы в зону рассеивателя 3 частота импульсов со счетчика 5 падает до f (i

Я ф напряжение на выходе пороговой схемы 7 падает до нуля и управляемый ключ 9 переводится в состояние, при котором его информационный вход соединяется с вторым входом и импульсы с фотоумножителя 13 ф частотой Г„ор поступают на интегратор 17..В это время на интеграторе 17 U

НОрг которое подается в арифметический блок 18. При выходе куска породы из зоны рассеивателя 3 частота импульсов на выходе счетчика 5 снова повышается до значения f1, срабатывают пороговая схема 7 и управляемый ключ 9 и выход фотоумножителя 13 снова, соединяется с интегратором 16.

Во время выхода .куска иэ зоны рассеивателя 3 в арифметичесхом блоке формируется сигнал

8ла - "щ)р о,-u,e

Напряжение> соответствующее этому сигналу, с арифметического блока 18 поступает на вход триггера 19 управления, приводит его к срабатыванию. При этом срабатывает исполнительнйй механизм 20 и переводит заслонку 21 от себя, направляя кусок 27 породы в бункер 29 породы. . Аналогично, после последовательного прохождения куска угля через эоны рассеивателей 2 и 3 в арифметическом устройстве 18 формирует- . ! 1

cH cHI HBJI „ (, . Иапря ил- "углю "м-Оггор .

"углю-Оле p Оле жение, соответствующее этому сигна0лл-"углю лу, " "",, с арифметического

"уг лю - " ле блока 18 поступает на вход триггера 19 управления, приводя его к отпусканию. При этом отпускает испол-. нительный механизм 20 и втягивает к себе заслонку 21, направляя кусок 26 угля в бункер 28 угля.

Исследования показывают, что предлагаемое устройство имеет следующие преимущества по сравнению .с известным.

1050741 и 1 цпл-"чад UtlA -" вор

Р к

Upas -0АР Uïîð "4e

Составитель Р.Гладун

Техред М,Тепер Корректор A.Ïoâõ

Редактор Н.Ковалева, Заказ 8533/8 Тираж 580 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Точность сепарации совсем не зависит от толшины и ширины куска, от степени засоренности поверхностей рассеивателей 2 и 3, коллимационных каналов 24 и 25 и сцинтилляционных кристаллов 10 и 11, от старения сцинтилляционных кристаллов 10 и 11, от напряжения питания фотоумножителей 12 и 13, от распада источника гамма-излучения, от измененйя эффективности счетчиков, от влажности кусков и т.п. Это объясняетоя структурой устройства, в которойреализуется-разделение кус» ков на уголь и породу (или на полезное ископаемое и пустую породу} по алгоритму

Соотношения этих напряжений удов1 I летворяют условию Una»qr q ) Unop н Uurao Ь UIIö ъ Upe что позволяет

1 I проводить однозначную сепарацию, u .u . так как неличина " Ч "" с ростом зольности куска постепенно увеличи5 вается (так как уменьшаются величи-! и ны U угля и U«z, а величины Опав и

Бр остаются постоянными) и в пределе при переходе на породу стано-! и антса Равной величине

Поэтому, задавая в триггере 19 управления тот или иной порог, предлагаемое устройство позволяет не только отделять уголь от породы, но и осуществлять сепарацию кусков угля на несколько сортов по их зольности, так как величина отношения или сигнала с арифметического блока 18 не зависит от сильных воэмущакщих

2О факторов и однозначно определяется эольностью кусков.

Таким образом, достигается повышение точности управления.