Система автоматического контроля износа шаров в мельнице

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1230686 (5D 4 В 02 С 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3744686/29-33 (22) 25.05.84 (46) 15.05.86. Бюл. № 18 (71) Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института «Цветметавтоматика» (72) В. Н. Априамов и В. И. Ганжа (53) 621.926 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 400365, кл. В 02 С 25/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 772591, кл. В 02 С 25/00, 1980. (54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ ИЗНОСА ШАРОВ В МЕЛЬНИЦЕ, включающая акустический датчик, усилитель, полосовой фильтр, экстремальный регулятор, преобразователь, элемент сравнения и регистрирующий прибор, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности контроля, она снабжена частотомером, детектором абсолютной величины сигнала, делителем сигналов, дискриминатором, низкочастотным фильтром и интегратором, причем акустический датчик через усилитель соединен с входами частотомера и детектора абсолютной величины сигнала, выход частотомера соединен с первым входом делителя, а выход детектора абсолютной величины сигнала соединен с одним из входов элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом интегратора, выход элемента сравнения соединен с вторым входом делителя, первый выход которого через последовательно соединенные полосовой фильтр, дискриминатор, низкочастотный фильтр и экстремальный регулятор соединен с входом интегратора, а второй выход Я делителя через преобразователь соединен с входом регистрирующего прибора.

1230686

Изобретение относится к автоматическому контролю процесса сухого измельчения и может быть использовано в металлургической, цементной и горнорудной промышленности.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

На чертеже приведена схема предлагаемой системы.

Система контроля износа шаров состоит из акустического датчика 1, воспринимающего шум мельницы, усилителя 2, усиливающего сигнал акустического датчика, частотомера 3, детектора 4 абсолютной величины, элемента 5 сравнения, делителя 6 двух сигналов, полосового фильтра 7, дискриминатора 8, низкочастотного фильтра 9, регулятора 10, интегратора 11, преобразователя

12, измерительного прибора 13.

Принцип работы системы заключается в следуюшем.

Амплитудная и частотная составляющие спектра шума, излучаемого мельницей, зависят от времени соударения шаров с футеровкой и между собой. Время соударения определяется как массой и геометрическими параметрами соударяющихся тел, так и упругостью удара, которая зависит от количества и физико-механических свойств размалываемого материала, находящегося между соударяющимися поверхностями. Уменьшение количества или крупности материала между соударяющимися поверхностями приводит к увеличению частоты и амплитуды излучаемого мельницей шума, а уменьшение массы измельчающих тел ведет к увеличению частотной и уменьшению амплитудной составляющих спектра. Учитывая то, что амплитуда и частота максимума низкочастотного участка спектра характеризуют в основном наиболее крупные составляющие шаровой загрузки, измеряются амплитуда и частота Райса всего спектра, которые в более полной мере учитывают как крупные, так и более мелкие шары. При заданном состоянии шаровой загрузки время соударения и соответственно амплитуда и частота целиком зависят от параметров размалываемого материала. Таким образом, для получения сигнала, пропорционального массе шара и инвариантного к количеству и качеству размалываемого материала, берется отношение амплитуды акустического спектра к частоте Райса спектра шума мельницы, что позволяет избавиться от составляющих сигналов, характеризующих время соударения. В амплитудном и частотном сигналах присутствуют постоянные составляю щие сигналов при данном состоянии шаровой загрузки, которые зависят от вида статических характеристик канала шум-загрузка и от положения рабочих точек на них. Кроме того, оба измеряемых параметра несут с собой сигналы низкочастотной помехи (со средней частотой 0,01 — 1 Гц), имеющей случайный характер, поэтому в фермируемом параметре на выходе делителя появляется

55 ошибка деления с характеристиками случайного процесса, среднеквадратичное отклонение которой имеет экстремальный характер и зависит от величины so. Поэтому, формируя во как управляющее воздействие путем поиска минимума мультипликативной составляющей соотношения низкочастотных помех и вычитая его из амплитудной составляющей сигнала, получим в результате деления сигнал, пропорциональный текущей средней массе шара.

Система работает следующим образом.

Акустический сигнал, снимаемый с датчика 1, через усилитель 2 поступает на параллельно соединенные частотомер 3 и детектор

4 абсолютной величины, сигнал, пропорциональный частоте, поступает на первый вход делителя 6, а сигнал, пропорциональный амплитуде спектра, с выхода детектора поступает на первый вход элемента 5 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал ер с выхода интегратора 11, сигнал, пропорциональный (А — sp) поступает на второй вход делителя, на первом выходе которого получаем сигнал, пропорциональный М с присутствующим в нем сигналом помехи, который выделяется фильтром 7 и через последовательно соединенные дискриминатор 8, низкочастотный фильтр 9 и экстремальный регулятор 10 поступает на вход интегратора. Сформирванный таким образом сигнал делителя, пропорциональный массе шара, поступает через преобразователь 12 на измерительный прибор 13, шкала которого отградуирована в единицах массы мелющих тел.

Таким образом, система контроля позволяет оценить среднюю массу шара по формуле

M. = + — -, 1к где М вЂ” средняя масса шара;

К вЂ” коэффициент пропорциональности;

А — амплитуда спектра акустического сигнала; вс — постоянная составляющая, формируемая путем минимизации мультипликативной составляющей соотношения низкочастотных помех, присутствующих в амплитудном и частотном сигналах;

f — частота Райса.

Эксперименты, проведенные на лабораторной мельнице при коэффициентах заполнения шарами q> = 0,2 — 0,1, диаметрах шаров 0ш = 25 — 15 мм и применении в качестве размалываемого материала кварцевого песка, показали, что относительная погрешность измерения износа составляет менее 4Я и в основном определяется изменением коэффициента заполнения мельницы шарами.

Система обеспечивает получение боле достоверной и точной информации о износе шаров и позволяет на этой основе, с боль1230686

Составитель В. Алекперов

Редактор И. Рыбченко Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 2305/11 Тираж 582 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шей оперативностью и точностью производить их догрузку в мельницу в процессе ее эксплуатации. Это позволяет поддерживать производительность агрегата на уровне, близком к оптимальному, при данном состоянии шаровой загрузки, своевременно производить полную замену изношенной шаровой загрузки.