Устройство для контроля качества сыпучего материала на конвейере

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ .КАЧЕСТВА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА НА КОНВЕЙЕРЕ , содержащее датчик качества сыпучего материала и соединенный с ним вычислительный блок решения линейного уравнеш я, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем компенсации влияния резких колебаний высоты слоя материала на результаты контроля,, оно снабжено фигурным клином с параболической верхней поверхностью, под которой внутри клина расположен датчик качества сыпучего материала. причем фигурный клин установлен острием навстречу потоку материала в месте схода материала с ленты согласно условиям . .,.(,-ю, oi( 1,05-1,2)агссо8 L R + ef , oi V угол отрыва материала; где скорость ленты; ускорение силы земного тяго тения-, R К радиус барабана с лентой; коэффициент сцепления материала- , расстдяние оси центра барап - бана до острия клина-, чО cf толщина ленты, а параболическая верхняя поверхность клина выполнена в соответствии с соотношением /-H-xt ot , О) где Н - ордината схода материала с tsD ленты-, 4 X и - текущие абсцисса и ордината 0 верхней щеки клина; oi - угол установки острия клина.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4 (S1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3702642/22-03 (22) 17.02.84 (46) 23.06.85. Бюл. В 23 (72) Ю.И. Горлов, И.Л. Гейхман, Л.П.Старчик и Ю.В.Горлов (71) Комплексный научно-исследовательский, и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых (53) 539.1.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 547380, кл. В 65 G 43/08, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 816552, кл. В 03 В 13/06, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ЛЯ КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА НА КОН-

ВЕЙЕРЕ, содержащее датчик качества сыпучего материала и соединенный с ним вычислительный блок решения линейного уравнения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем компенсации влияния резких колебаний высоты слоя материала на результаты контроля, оно снабжено фигурным клином с параболической верхней поверхностью, под которой внутри клина расположен датчик качества сыпучего материала, „„SU 1162490 A причем фигурный клин установлен острием навстречу потоку материала в месте схода материала с ленты согласно условиям .

V2

4 =(1,05-1,2)arccos (1-k) 1. = R+d а где ol — угол отрыва материала;

V — скорость ленты; е — ускорение силь. земного тяготения;

R — - радиус барабана с лентой;

К вЂ” коэффициент сцепления материала; и — расстояние оси центра барабана до острия клина;

d — толщина ленты, а параболическая верхняя поверхность клина выполнена в соответствии с со- С отношением

gx ч=Н-x4g

leaL

2Ч cps и . ° где H — ордината схода материала с ©, 1 ленты; h4 х и — текущие абсцисса и ордината фф верхней щеки клина; CO о — угол установки острия клина. р

1162490

40 (1) где НОР

Π—

0x—

Оу— хиу(2) Ь R+d, I

Изобретение относится к конвейерному транспорту, работающему в горнорудной, угольной и других областях промшшенности, и может быть использовано для анализа качества потока S сыпучего материала на ленте конвейера ,с целью оперативного управления технологическими процессами для получения стабильного качества продукции, в частности для анализа зольности 10 угля при его добыче, усреднении, погрузке и переработке.

Цель изобретения — повышение точности контроля качества сыпучего материала путем компенсации влияния 15 резких колебаний высоты слоя материала на результаты контроля.

На чертеже схематически показано устройство для контроля качества сыпучего материала на конвейере, 20 продольный осевой разрез.

Поток сыпучего материала 1 создается конвейерной лентой 2, перемещаемой приводным барабаном 3. Матери-" ал 1 сходит с ленты в точке D. Немного дальше по ходу материала установлен фигурный клин 4 так, что его острие направлено навстречу потоку материала 1 (направление движения материала на фиг.1 показано фи- 30 гурной стрелкой, а скорость движения материала и ленты обозначена буквой Ч). Острие фигурного клина установлено в точке Я, лежащей на кривой траектории движения частиц нижнего слоя сыпучего материала после их отрыва от ленты в точке D.

Траектория А6 описывается уравнением параболы ах

У=Н-xtg k — -- — — — 1

2Ч соя2,(угол отрыва материала от конвейера; 45 скорость конвейера; ускорение силы земного тяготения; ось абсцисс; ось ординат; 50 текущие координаты частицы материала из нижнего слоя.

Точка А находится на расстоянии

О A L от центра природного барабана

3 где R — - радиус барабана с лентой, L — толщина ленты.

Угловая координата точки A выбрана из соотношения

Ч2 д = (1,05+1,2) arccos --(1-К), (3) где с(, - угол (от вертикали) установки точки A в системе координат ХОУ;

К вЂ” коэффициент сцепления частиц материала с лентой.

Выполнение условий (1), (2) и (3) обеспечивает максимальную стабильность траектории движения частиц по верхней поверхности (щеке) ЯВ клина

4, максимальную стабильность плотности материала 1 на щеке AB и наилучшую очистку ленты при возможности прохода под острием Я мест скрепления ленты.

В теле фигурного клина 4 закреплен датчик качества, выполненный, например, в виде источника 5 гамма-излучения (иэ америция-241 активностью

100 мК) и детектора 6 (иэ кристалла

NaI (Т1) толщиной 10 мм и диаметром

40 мм, сочлененного с фотоумножителем

ФЭУ-93). В зоне контроля материала верхняя параболическая щека AS клина

4 выполнена иэ прозрачного для лучей источника материала 7, например, иэ бериллиевой бронзы, стеклопластика толщиной не более 5 мм и т.п. Перед источником 5 со стороны материала 1 выполнен пирамидальный коллимационный канал 8, а перед детектором — канал

9. Выход детектора соединен с входом вычислительного блока i0. Место скрепления ленты 1 обозначено позицией 11.

Устройство работает следующим образом.

С 1помощью приводного барабана 3 лентой 2 сыпучий материал 1 подается в зону контроля. Оторвавшись от ленты (по линии О D) материал движется по параболе. Нижний слой материала в процессе движения свободно скользит по параболической верхней щеке AS фигурного клина 4, которая является частью траектории движения нижнего слоя материала.1. В зоне контроля от источника 5 через пустотелый пирамидальный канал, имеющий коллимационный клин- 8 и пластину 7, на материал подают гамма-кванты (пути прямых гамма-квантов от источника на матери1162 с

А = а-bf. (4) Свободный член а и угловой коэффициент Ь линейного уравнения (4) ., О определяют в процессе градуировки устройства на конкретном продукте данного предприятия, метод вычисле-. ния коэффициентов а и Ь может быть любым: метод наименьших квадратов,. метод максимального правдоподобия, метод ортогональной регрессии, ме3 ал показаны на чертеже, сплошными линиями со стрелками). Часть гаммаквантов рассеивается материалом обратно в сторону детектора 6. Рассеянные гамма-кванты через пластину 7 и

5 пустотелый пирамидальный канал 9 по-. падают в детектор 6, где регистрируются и передаются в вычислительный блок 10 (пути рассеянных гамма-квантов от материала в дете,тор также по- fO казаны на чертеже сплошными линиями со стрелками).

Интенсивность обратно рассеянных материалом гамма-квантов является мерой качества сыпучего материала: для угля интенсивность обратно пропорциональна его зольности, для железной руды интенсивность обратно пропорциональна содержанию в ней железа и т.д. Попадая в детектор, гамма-кванты вызывают вспышки в кристалле, частота которых прямо пропорциональна . интенсивности гамма-квантов. Сцинтилляционные вспышки в кристалле регистрируются фотоумножителем детек- 25 тора. Частота импульсов напряжения на выходе фотоумножителя равна частоте вспышки щек в кристалле. Стахостатическне импульсы с фотоумножителя поступают в вычислительный .блок, в котором приводится в однозначное соответствие средняя частота импульсов с показателем качества сыпучего материала. Для угля соответствие между средней частотой и зольностью

Д определяется линейным уравнением:

490 4 тоды конфлюэнтного анализа и т.п.

Тип градуировки на работе устройства не отразится: несовершенная градуировка лишь потребует большего количества проб для ее проведения.

Места скрепления ленты 11 свободно проходят между остриЕм А клина 4 и барабаном 3, так как L R+d.

Нижняя щека клина 4Г выполнена так, что зазор между ней и барабаном 3 увеличивается по ходу щеки от острия

4. Это повышает надежность работы за счет предотвращения залипаний нижней щеки.

При использовании америция-241 активностью 100 мК, детектора из

NaI(Te) размером 10 40 им, фотоумножителя ФЭУ-93, установке источника и кристалла на расстоянии 150 мм один от другого и близком к нормальному падении гамма-квантов на уголь чувствительность к зольности около

30% уменьшения интенсивности на каждый процент увеличения зольности с э а зависимость А от f линейна согласно (4) в диапазоне изменения зольности на. 25Х. Погрешность измерения зольности угля крупносч ью 0-50 мм и влажностью до 12Х за 15 мин при этом составляет не более 0,5Х абсолютных по золе.

По сравнению с известным предлагаемое устройство для контроля качества сыпучего материала на конвейере позволит повысить точность контроля качества сыпучего материала, например при контроле зольности угля. По,вышение точности составит О, 1Х, за чет чего выход на обогатительной абрике концентрата увеличится на ,05Х.

Таким образом, предложенное устройство позволяет снизить погрешность, вызванную резкими колебаниями толщины слоя и производительности конвейера.

Составитель И.Назаркина

Редактор А.Шандор Техред Ж.Кастелевич Корректор В-"ирняк

Заказ 4754 Тираж 525 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПНП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4