Способ анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера и устройство для его осуществления

 

Способ анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, основанный на непрерывном облучении материала потоком гамма-квантов и регистрации интенсивности рассеянного гамма-излучения, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности анализа путем решения систем линейных .уравнений, зависимости корреляционной связи интенсивности от количества аргументов, материал облучают пучком радиоволн и регистрируют интенсивность интерферепционного радиоволнового сигнала, облучают материал потоком видимого света и регистрируют интенсивность отраженного света, а качество сыпучего материала определяют по значениям трех зарегистрированных интенсивностей. 2.Устройство анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера , содержащее установленные на плате источник мягкого гамма-излучения и детектор, отличающееся тем, что оно снабжено вычислительным блоком для решения системы линейных уравнений, установленным на плате источником света, двумя волоконно-оптическими световодами, светопреломляющей призмой,радиопередатчиком и радиоприемником с антеннами и фотоумножителем, причем плата выполнена в виде скользящей по поверх (Л ности сыпучего материала лыжи, при этом фотодетектор выполнен на с сцинтилляционном кристалле и детекторе , выход которого соединен с одним входом вычислительного блока для решения системы линейнЫх уравнений, другой входкоторого соединен с вы- . .ходом радиоприемника, при этом один конец одного волоконно-оптического 00 4: световода торцом установлен возле источника света, другой конец котороСО го объединен с одним концом другого световода и расположен у торца светопреломляющей призмы,другой конец другого световода торцом расположен у фотоумножителя , выход которого соединен с третьим входом вычислительного блока для решения системы линейных уравнений . 3.Устройство по п. 2, о т л ичающееся тем, -что, с целью повышения надежности устройства, нижняя сторона лыжи армирована слоем некоррозирующего износостойкого материала , например нержавеющей стали или

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1)4 В 03 В 13/06

3cpr р, 3ffl д /

t.

0llHCAHHE HS06PETEH)3,. ;-, l.l

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3742875/22-03 (22) 03.02.84 (46) 15.09.85. Бюл. № 34 (72) В.П. Белоножко, В.Н. Белоножко, l0.À. Онищенко, И.И. Кривонос и Ю.Я. Костенко (71) Конотопский электромеханический завод "Красный металлист" (53) 543.061(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 891149, кл. В 03 В 13/00, 1978, Дмитриев В.Г. и др. Автоматический радиоизотопный гамма-анализатор железа и в потоке ПАЖ-1. В сб.: Изотопы СССР, 1973, ¹ 32, с. 26-29.

Авторское свидетельство СССР .¹ 918828, кл. G 01 N 23/223, 1980.

Авторское свидетельство СССР

750823, кл. В 03 В 13/06, 1978. (54) СПОСОБ АНАЛИЗА КАЧЕСТВА СЫПУЧЕГО 1ИТЕРИАЛА НА ЛЕНТЕ КОНВЕЙЕРА И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУГ(ЕСТВЛЕНИЯ. (57) Способ анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, основанный на непрерывном облучении материала потоком гамма-квантов и регистрации интенсивности рассеянного гамма-излучения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения точности анализа путем решения систем линейных уравнений, зависимости корреляционной связи интенсивности от количества аргументов, материал облучают пучком радиоволн и регистрируют. интенсивность интерференционного радиоволнового сигнала, облучают материал потоком видимого света и регистрируют интенсивность отраженного света, а качество сыпучего материала

ÄÄSUÄÄ 3 37849О A определяют по значениям трех зарегистрированных интенсивностей.

2. Устройство анализа качества сыпучего материала на ленте конвейе« ра, содержащее установленные на плате источник мягкого гамма-излучения и детектор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено вычислительным блоком для решения системы линейных уравнений, установленным на плате источником света, двумя волоконно-оптическими световодами, светопреломляющей призмой,радиопередатчиком и радиоприемником с антеннами и фотоумножителем, причем плата выполнена в виде скользящей по поверхности сыпучего материала лыжи, при этом фотодетектор выполнен на сцинтилляционном кристалле и детекторе, выход которого соединен с одним входом вычислительного блока для решения системы линейнь1х уравнений,. другой вход которого соединен с вы- . .ходом радиоприемника, при этом один конец одного волоконно-оптического световода торцом установлен возле источника света, другой конец которого объединен с одним концом другого световода и расположен у торца светопреломляющей призмы, другой конец другого световода торцом расположен у фотоумножителя, выход которого соединен с третьим входом вычислительного блока для решения системы линейных уравнений.

3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, .что, с целью повышения надежности устройства, ниж- няя сторона лыжи армирована слоем некоррозирующего износостойкого материала, например нержавеющей стали или

1178490

Изобретение относится к конвейерному транспорту, преимущественно в горнодобывающей и горноперерабатывающей промышленности, и может быть использовано для анализа качества потока сыпучего материала на ленте конвейера с целью оперативного управления технологией добычи или обогащения, а также для анализа зольности угля и продуктов его обогащения,, со- . держания железа, марганца в железных или марганцевых рудах..

Целью изобретения является повышение точности путем решения систем линейных уравнений зависимОсти корреляционной связи интенсивности от .количества аргументов.

На чертеже изображено устройство анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, разрез.

На конвейерной ленте 1 находится слой сыпучего материала 2, по которому скользит плата 3, выполненная в виде лыжи. В плате 3 закреплены источник гамма-излучения 4, детектор, состоящий иэ сцинтилляционного кристалла 5, сочлененного с фотоумножителем б, источник света 7, волоконно-оптические световоды 8 и 9, светопрепомляющая призма 10, фокон

11, умножитель 12, радиопередатчик

13, передающая антенна 14, приемная антенна 15, радиоприемник 16 и вы" числительное устройство 17. Нижняя сторона лыжи 3 армирована полосой

18 из нержавеющей стали. В корпусе лыжи 3 против источника 4, сцинтилляционного кристалла 5, приемной и передающей антенны 14 и 15 выполнены каналы, против которых в полосе 18 выполнены окна 19 - 22 иэ стеклопластика.

Выходы фотоумножителей 6 и 12 и радиоприемника 16 соединены со входа-, ми вычислительного блока 17 для решения системы линейных уравнений. Выход радиопередатчика соединен с передающей антенной 14, а приемная антенна 15 подсоединена ко входу радиоприемника 16. Светопреломляющая призма 10 врезана в армированное основание лыжи так, что ее светопрелом- ляющая грань совпадает с нижней поверхностью лыжи и вместе с ней скользит по потоку сыпучего материала при работе конвейера. Свет от источника

7 через волоконно-о*тический световод 8 подводится к торцу светопре5

10 ломляющей призмы 10, а отводится от призмы волоконно-оптическим световодом 9 через фокон 11 к фотоумножителю 12.

Работает устройство следующлм образом.

При работе конвейера лыжа 3 скользит по слою материала 2 (направление движения слоя показано сплошной лыжней с двойной стрелкой на фиг.1). В это время гамма-квант от источника

4 по каналу в корпусе лыжи через окошко 19 (закрытое прозрачным для гамма-квантов материалом, например бериллиевой бронзой) попадают на материал (пути гамма-квантов показа"

И ны сплошными линиями с одинарными стрелками). Обратно рассеянные маЗ0 териалом гамма-кванты через окошко

20 (также закрытое прозрачным для гамма-квантов материалом, например бериллиевой бронзой) попадают на сцинтилляционный кристалл 5, вызы35 вая .в нем вспышки света, которые регистрируются фотоумножителем 6.

Частота импульсов напряжения „ с фотоумножителя 6 (которая пропорциональна интенсивности обратно рас40 сеянных гамма-квантов) обратно пропорциональна зольности угля или содержанию тяжелых компонентов в сыпучем материале 2.

Кроме того, частота f слабо уменьшается с ростом плотности и влажности и флуктуирует при изменениях крупности материала. вольфрама, в котором перед источни- установлены вставки из изоляционного ком гамма-.излучения, детектором, при- материала со средним атомным номером емником и передатчиком с антеннами не более 12,например из стеклопластика

1178

Одновременно на сыпучий материал

2 от радиопередатчика 13 через передающую антенну 14 направляют пучек. радиоволн ° Интенсивность интерференционного (рассеянного материала) радиоволнового сигнала регистрируется приемной антенной 15 и радиоприемником 16. Величина сигнала 2 на выходе рациоприемника 16 обратно пропорциональна зольности угля или содержанию тяжелых компонентов в сыпучем материале. Кроме того, сигнал растет с ростом плотности и влажности флуктуирует при изменениях крупностй материала.

Одновременно сыпучий материал 2 от источника света 7 через волоконно-оптический световод 8 и светопреломляющую призму 10 облучают видимым светом. Интенсивность отраженного 2р материалом света уменьшается с ростом зольности угля или с ростом тяжелых компонентов в сыпучем материале и уменьшается с ростом плотности и влаж" ности. Поэтому интенсивность отражен- 23 ного материалом света, который через призму 10, волоконнооптический световод 9 и фокон 11 передается на фотоумножитель 12, приводит к соответствующим изменениям сигнала на выхо-Зр

Ф де фотоумножителя 12.

Если, например, в устройстве на фиг. 1 в качестве вычислительного устройства 17 используется интегрирующий сумматор, то сигнал иа его выходе (по истечении времени измерения 4 однозначно определяется зольностью угля (или содержанием железа или марганца при контроле соответственно железной или марганцевой руды) и прак- 4р тически не зависит от изменений влажности, плотности и крупности.

Если, например, необходимо анализировать четырехкомпонентную смесь, то на искусственных смесях заранее 4 определяют корреляционные связи сигналов,, f2, 3 от содержаний каждой из четырех компонентов в смеси С„, C» Cy

И С4, в специализированном вычислительном устройстве 17, определяют содержание каждой. из четырех компонентбв в сыпу1ð чем материале..

Если с помощью устройства на фиг. 1 необходимо, например, определять состав трехкомпонентной смеси, то аналогично приведенному, на -искусственных смесях определяют регрессионные градиуровочные уравнения

33 313233

50 (1) (г1!

f „+ Ь„С„+ „С ++e„C +q, C,, 2= 2 2.C„ Ы2С2 е2 С3 %g C4 >

3 =, Ь3 С„03 С2+ е С4+ С, 490 4 где oi, Ь, 3, f и — коэффициенты.

Решая систему уравнений (1) — (3) совместно с уравнением связи компонен тов

С„+ C2 + C + С1 а1 (,ф) f =a +6 С 1 С, e С

2- а2+ 62 С + + С2+ Е СЗ

2 1 2 2 2 3

Решая полученную систему уравне-, ний (5) - (7) совместно с уравнением связи

С 2 С3 (8)

1 в вычислительном устройстве 17 (например,по методу наименьших квадратов, учитывая, что число уравнений на 1 превосходит число неизвестных), определяют содержания компонентов в сыпучем материале.

Таким образом, предложенный способ и. устройство позволяют повысить точность при анализе бинарных сме" сей, уменьшив до нуля влияния изменений влажности, плотности и крупности, повысить точность по сравнению с известными способами при ана-, лизе трехкомпонентных смесей за счет различного действия на сигналь

Влажности плотности и круп» нбсти и за счет избыточного числа . уравнений по сравнению с числом определяемых компонентов, проводить анализ четырехкомпонентных сыпучих материалов непосредственно на ленте . конвейера без специальной подготовки материала перед. измерением (сушка, дробление, стабилизация плотности и производительности конвейера), чего не позволяют делать существующие методы.

У 11 12 13 37 16 6 6 3 4

° °

М М 2 1 74 31

U 72 Х gp

Составитель И. Назаркина

Редактор Н. Горват Техред Ж.Кастелевич Ко екто И. Розман рр р

Заказ 5585/8

Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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