Автоматический гранулометр сыпучих материалов

 

Автоматический гранулометр сыпучих материалов предназначен для определения гранулометрического состава сыпучих материалов и позволяет повысить точность экспресс-анализа за счет использования нефракционного анализа и вспомогательной тарировки. Гранулометр содержит седиментационный цилиндр, снабженный пробоотборником, два оптико-электронных датчика, блок управления и электронную схему обработки. При этом гранулометр имеет колосниковый грохот , соединенный с первым весоизмерителем и входом первого расходного бункера с ленточным питателем. Первый расходный бункер соединен с вторым весоизмерителем, авыход ленточного питателя подключен к входу первого набора вибросит. Выходы надситовых фракций первого набора вибросит присоединены к входам первой и второй накопительных емкостей, соединенных соответственно с третьим и четвертым весоизмеритвлями. Вьпсод подситовой фракции первого, набора вибросит подключен к входу второго расходного бункера, выход которого соединен с входом щелевого делителя, соединенного с третьим расходным бункером . При этом выход третьего расходного бункера выполнен с возможностью попеременного подключения посредством реверсивного ленточного питателя к входу пробоотборника и входу сушильного барабана. Выходы , всех весоизмерителей и фотоприемников соединены с входами электронной схэмы обработки информации. 1 ил. с (Л to 4;:. СХ)

(gg y G 01 N 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3831902/24-25 (22) 18. 12. 84 (46) 30,06.86. Бюл. № 24 (?i) Всесоюзный институт по проектированию организаций энергетического строительства |Оргэнергострой | (72) В.А. Славуцкий, А.Б, Силаев, В.Е. Азерников, !О.Ф. Сысоев, А.И. Беркут, !О.С, Хечанов, Е,П. Карпов и Д.А. Гревнин (53) 677.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 182918, кл. G 01 N 15/02, 1966..

Авторское свидетельство СССР № 1029049, кл. С 01 N 15/02, 1983. (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ГРАНУЛОМЕТР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Автоматический гранулометр сыпучих материалов предназначен для определения гранулометрического состава сыпучих материалов и позволяет повысить точность экспресс-анализа за счет использования нефракционного анализа и вспомогательной тарировки. Гранулометр содержит. седиментационный цилиндр, снабженный пробоотборником, два оптико-электрон„„SU„, 1241106 А 1 ных датчика, блок управления и электронную схему обработки. При этом гранулометр имеет колосниковый грохот, соединенный с первым весоизмерителем и входом первого расходного бункера с ленточным питателем. Первьп» расходный бункер соединен с вторым весоизмерителем, а выход ленточного питателя подключен к входу пер вого набора вибросит. Выходы надситовых фракций первого набора вибросит присоединены к входам первой и второй накопительных емкостей, соединенных соответственно с третьим и четвертым весоизмерителями. Выход подситовой фракции первого, набора вибросит подключен к входу второго расходного бункера, выход которого соединен с входом щелевого делителя, соединенного с третьим расходным бункером. При этом выход третьего расходного бункера выполнен с возможностью попеременного подключения посредством реверсивного ленточного питателя к входу пробоотборника и входу сушильного барабана. Выходы всех весоизмерителей и фотоприемников соединены с входами электронной схемы обработки информации. 1 ил. ла попадает в rrepabrrrr расходный бункер 3„1, Сигнал, пропорциональный массе материала, находящегося в грохоте 1 а также сигнал, пропорциональный массе материала., находящегося в расходном бункере 3.1, с выходов весоизмерителя 2.1 и 2. 2 соответственно поступают на входы сумматора 14.1, где алгебраически суммируются, С выхода сумматора 14.1 сигнал, пропорциональный массе всего анализируемого материала, поступает на вход блока 15.1 запоминания, на управляю;щий вход которого поступает сигнал с блока 27 управления. Сигнал с выхода весоиэмерителя 2. 1 поступает на первый вход (вход .делимого) блока 16.1 деления, на второй вход которого (вход делителя) поступает сигнал с блока 15.1 запоминания.

Таким образом, на выходе блока

16.1 деления, формируется сигналрезультат деления величины массы материала, находящегося в колосниковом грохоте 1, на величину всей массы анализируемого материала.

Этот сигнал далее поступает на вход бпока 28 индикации и регистрации, гце регистрируется в виде коэффициента содержания материала фракции 500-100 мм, относительной общей массы материала.

Далее по сигналу с выхода блока 27 управления включается ленточный пи" татель расходного бункера 3.1 и материал Мс100 начинает поступать в первый набор вибросит 5.1, в котором происходит разделение. материала на фракции 100-60 и 60-20 мм. Материал фракции мене» 20 мм, проходя через первый набор вибросит 5. 1, поступает далее во второй расходный бункер

3.2 и через щелевой делитель потока 6 — в третий расходный бункер 3.3 с реверсивным ленточным питателем.

Щелевой делитель потока сыпучих материалов служит для отделения от общей массы потока части, достаточ" ной для обеспечения представительности пробы и по возможности уменьшен- . ной для сокращения времени сушки в барабане 7.

После окончания просева материала через набор 5.1 вибросит сигналы с выходов весоизмерителей 2.3 и 2.4, которые связаны с накопительными емкостями 4.1 и 4.2 соответственно, поступают на первые входы блоков

1 124 1106 2

Изобретение относится к измери- . тельной технике, предназначено для определения гранулометрического состава сыпучих материалов и может быть использовано в строительстве, горнорудной и других отраслях промышленности, Гжель изобретения — расширение исследуемого диапазона гракулометрического состава сыпучих материалов и 10 повышение точности экспресс-анализа за счет использования нефракционного анализа и вспомогательной тарировки.

На чертеже изображена функциональная схема гранулометра. 15

Устройство содержит колоениковый грохот 1, группу из пяти весоиэмерителей 2.1"2,5,группу из трех расходных бункеров 3.1-3.3,причем расходный бункер 3 ° 1 снабжен ленточным питателем, а бункер 3,3 — реверсивный ленточным питателем, группу.из накопительных емкостей 4.1-4.3, два набора 5. 1 и 5.2 вибросит, щелевой делитель 6 потока, проходной сушиль- 25

rarA барабан 7, два исполнительных механизма, выполненные в виде пневмоцилиндров 8.1 и 8,2, дозатор 9 пробы, прозрачный седиментационный цилиндр

10, в нижней части которого установ- щ лены два оптико-электронных датчика

1 1 и 12 и шланговый затвор 13, а также схему обработки информации, содержащую группу из трех сумматоров 14. 1-14.3, группу из девяти бло- . ков 15.1-15,9 запоминания,, группу иэ девяти блоков 16. t-16.9 деления, два инвертора 17.1 и 17.2,, два электронных ключа 18,1 и 18.2,, два интегратора 19. 1 и 19.2, группу из логических элементов И 20,.1-20. и (где n — целое число,, определяемое экспериментально, значение которого равно 10-20), дешифратор 21, два счетчика 22.1 и 22.2, генератор 23 тактовых импульсов, логический элемент ИЛИ 24, цифроаналоговый преобразователь 25, группу из трех блоков

26.1-26.3 умножения, блок 27 управления и блок 28 индикации и регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Сыпучий композиционный материал, гранулометрический анализ которого следует провести, поступает на колосS никовый грохот 1. В результате грохо- чения на грохоте 1 остается фракция

500-100 мм, остальная часть материаз 12411

16,2 и 16,3 деления. На вторые вхо— ды этих блоков поступает сигнал с выхода блока 15. 1 запоминания, пропорциональный суммарной массе всего анализируемого материала. Результаты деления с вьходов блоков 16.2 и

16.3 поступают на соответствующие входы блока 28 индикации и регистрации, где происходит регистрация величин коэффициентов содержания фракций 100-60 и 60-20 мм относительно общего количества исследуемого.материала. !

Далее по сигналу с соответствующего выхода блока 27 управления вклю- чается реверсивный ленточный питатель расходного бункера 3.3 в сторону дозатора 9 пробы. Материал поступает в дозатор 9 и при достижении заданной массы, оптимальной для последующего седиментационного разделения и гранулометрического. анализа, управляющим сигналом дозатора реверсивный ленточный питатель отключается. Затем осуществляется сброс материала в седиментационный цилиндр 1О, в который предварительно заливается рабочая жидкость (например вода). В процессе осаждения материала в седиментационном цилиндре 10 в силу различ-

30 ного веса частиц, а также их размеров происходит пофракционное разделение материала по всей длине цилиндра 10.

Частицы материала размером 20-5 мм фиксируются в устройстве фотоприемни-З5 ком 12, а частицы размером 1,2-0 и

5-1,2 мм — фотоприемником 11. Выделение сигнала, пропорционального .коэффициенту содержания материала фракции 20-5 мм, осуществляется следующим4О образом. В моменты времени прохождения частиц материала эоны действия фотодиодного датчика 12, состоящего из источника света, формирующего

45 плоскопараллельнь|и пучок света, и фотоприемника, при перекрытии потока света частицами с фотоприемника поступают электрические сигналы в виде импульсов на логические элементы И

20.1-20.п, причем с каждого элемента фотоприемника сигнал поступает на свой элемент И. На другие входы элементов И поступают сигналы с дешифратора 21, который совместно со счетчиком 22.1 является распределителем импульсов, поступающих с генератора 23. Частота генератора задается таким образом, чтобы за время про06 4 хождения частицей размером 5 мм (минимальный размер частиц, которые анализируются фотоприемником 12) каждый из элементов И 20.1-20.И был открыт при подаче разрешающего сигнала с блока 21 несколько раз. Тем самым фиксируется каждая частица, проходящая зону действия фотоприемника, Сигналы с элементов И 20. 1-20. A . поступают на элемент ИЛИ 24, выход которого соединен со счетчиком 22.2.

Цифровой код со счетчика 22.2 поступает на цифроаналоговый преобразователь 25. С блока 25 сигнал в аналоговой форме поступает на блок 15.9 запоминания, который запоминает электрический сигнал в виде напряжения, пропорционального содержанию фракции 20-5 мм. Одновременно этот сигнал поступает на первый вход блока 26.1 умножения, на второй вход которого поступает напряжение, пропорциональное тарировочному коэффициенту К®

Этот коэффициент поступает с блока

16.7 деления. На первый вход блока

16.7 деления поступает сигнал с блока 15.9, пропорциональный содержанию фракции 20-5 мм, измеренной с помощью разделения пробы материала в седиментационном цилиндре 10. На второй блок 16.7 поступает сигнал с блока 15.2. Этот сигнал также пропорционален содержанию фракции 20-5 мм, но он получен после измерения содержания данной фракции с помощью тарировочного второго набора вибросилы, который используется в качестве устройства.

Сигнал, пропорциональный корректирующему тарировочному коэффициенту

К, поступает на второй вход блока 26.1 усилителя, выход которого подключен к соответствующему входу блока 28 регистрации и индикации.

Измерение фракции 5-1,2 и 1 2-0 мм с помощью седиментационной колонки осуществляется следующим образом.

При прохождении сначала материала фракции 5-1,2 мм, а затем 1,2-0 мм плоскости оптико-электронного датчика 11 сигнал с фотоприемника поступает на входы электронных ключей 18.2 и 18. 1. На управляющие входы электронных ключей поступают разрешающие сигналы с блока 27 управления. Они поступают сначала на блок 18,1, а затем на блок 18.2. Моменты времени подачи этих сигналов определяются опытным путем. Во время подачи разре1М1106 шающих сигналов, со})падающих со вре.менем прохождения фракцией 5-1,2 или 1,2-0 ми плоскости оптико-электронного датчика 11,,с выхода ! .) электронных ключей сигнал подается на входы интеграторов 19.1 и 19.2, на выходе которых формирук}тся сигналы, пропорциональ}{ые массам фракций

5-1,2 и 1,2"0 ми соответстве}{но., 1 0 которые затем поступают на блоки

15.7 и 15.8 запоминания.

Запоминание происходит в моменты времени окончания прохождения фракции плоскости оптико-электронного датчика по сигналам с блока 27 управления, подаваемым также на блоки

15.7 и 15.8 запоминания. С блоков

15.7 и 15.8 запоминания сигналы, пропорциональные фракциям 5-1,2 и

1,2-0 мм, поступают на входы для делителя блоков 16.8 и 16,9 деления соответственно, На входы для делимого этих блоков поступают сигналы с блоков 15.3 и 15.4, пропорциональ ные тарировочным значениям содержания этих же фракц}м, измеренньг(с помощью второго ситового набора 5.8.

В блоках 16.8 и 16.9 формируются значения тарировочных коэффициентов

KÇ,Õ и K о аналогично тарировоч-т т ному коэффициенту для фракции 20-5 ми.

Сигналы, пропорциональные этим коэффициентам, поступают HB первые входы блоков 26.2 и 26.3 умножения, 35 на вторые входы которых пос.тупают сигналы, пропорциональные измеренным с помощью седиментационногс цилиндра значения. Скорректированные сигналы для фракций 5"1,2 и 1,2-0 ии подаются на соответствуюшие входы блока 28 регистрации и индикации.

Тарировочный анализ материала на фракции 20-5, 5-1,2 и 1,2-0 мм с помощью второго набора вибрации проис-. к}5 ходит следующим образом.

В моменты времени, задаваемые блоком 27 управления и определяемые временем ситового анализа материала на втором наборе 5.2 вибросит ревер9 сивнь}й ленточный лита. тель расходного бункера 3.3 начинает вращаться в сторону проходного сушильного барабана

7, и материал из бункера 3,3 поступает на сушку. Пройдя сушку„ материал попадает во второй набор 5.2 вибросит, где рассеивается, Верхнее сито имеет отверстия 5 мм, а нижнее 1,2 мм.

При этом фракция 20-5 им остается на

1)ЕРХ НЕИ CH} E И „C}",B I ÛÁBß СЕ> С НЕГО л()падает разу 13 ИBKoHHTBJII л y}Q кость 4,3. NBTepHBJ) фракции 5-1,2 мм., ОСта)3}}}вйСЯ HB. НЮКНЕИ СИ-тг Н ИатЕРИал фракции 1,2-0 ии Н1)О})}ет{11}т{й сквозь все сита, удерживаются задвижками, улраг.ляеиыии лневиоцилил.".,ра} и 8, 1 и

8, ? соответс } }эеHИО ., }}ахоцлщияся в

HBKQПИЧЕЛЬНОй ЕМКОСТИ т,, ) фРаКЦИЯ

20-5 мм в:)вешивается Б(с011зме})ителем

2 „5, и этот o}.ir}-EBa зало}:1}э}}ае 1 ся блоком 15.5, ла который постулает разрешающий запоминание .сигнал с блока .. 7 у}11)авления После ОкончаннЯ HÇÁBшивания и за{томина}}НЯ фpBKIIH}r 20-5 ми

>JIoK 27 ьыдает разрешающие с} г}{алы на. ц}{ли: }Лр 8 . пне})МО);.1}ратэ тте ния

1)а б 1О1(1 1 а 6 I BTIoMIE ни нт}Я П{)11 э т{э} т фракция 5- 1„? ии {ере- Открытую задвижку у y{ipB}3 JIB е}{ую т{или ндро},1 8, ", ЛОступа(эт з на) ОпитеJIbHi"ю еикОсть

4 . 3, вз))е}}}ивается весоизиери:)елеи

2.5 сумма 2-х фракций 20-5 и 5-1,2 ми. и зтс значе11ие запоминается н блоке 15.6. После этого блок 27 управ-ления вь}дает сигнал на цилищ::р 8,2 лневиоулравления, и фракция 12-0 ии поступает 13 накопительную ем}(ocTb

4.3, а на выходе несоизиерения формируется сигнал, пролсрпиональный (.умиарной массе биатфиала фракций

20-5, 5-1,2 и 1.2-0 ми. Этот сигнал поступает ла сумматор 14.3, Сигнал, пр)порциональный фракции 20-5 ии, с блока 15,5 запоминания поступает

E{B Ин)эеpTOE> 1 /,, 1 H т GOpBTHb}M кои — на сумматоры 14.3 и 14.2, Ва сумматор 14.2 поступает также сигнал с блокB 15.6 запоминания, лропорциональ}}ый с:умиарной массе 20-5 и 5-1,2 им„ С выхода сyxxBTop I 14,.2 сигнал пропорциональный толька массе фракции 5-1 2 мм, KoTopLIA EIIIHBpтируется H инверторе 17.2, поступает на сумматор 14.3.

Таким образом, HB сумматор 14.3

ПОСТУ}}а} Т С.ИГНаЛЬI, ЛРО{тОРЦИОНаЛЬЛЫЕ

Обшей суммарной массе трех фракций, со знаком минус — массе фракции

20-5 ии и со знаком минус — массе фракции 5 1,2 ии. Па входы для делиМОГО указанных )JIQKGB делгния ЛОс тулает сигнал, пропорциональный сум.марной массе с весоизме{)ителя 2.5.

Ба вы-..одах блоков 16.4-16 ° 6 ссответствгнно формиру}отся сигналы„ лропорЦ}{онаЛЬт{Ыг ПРОЦЕHTHOM)" СОДHP)KB НИЮ фракций 23-5, 5-1,2 и 1.,2-0 им. Зти

1241106 значения запоминаются блоками 15,215.4, являются тарировочными и используются для корректировки текущего значения измеряемой величины, полученной с оптико-электронных датчиков седиментационного цилиндра.

Формула изобретения

Автоматический гранулометр сыпучих материалов, содержащий седиментационный цилиндр, снабженный пробоотборником, два оптико-электронных датчика, состоящих из источника света и фотоприемника и установленных в нижней части седиментационного цилиндра, блок управления и электронную схему обработки информации с блоком регистрации, о т л и ч а Ю— шийся тем, что, .с целью расширения исследуемого диапазона гранулометрического состава сыпучих материалов и повышения точности, гранулометр дополнительно снабжен колосниковым грохотом, соединенным с первым весоизмерителем и входом первого расходного бункера с ленточным питателем, причем первый расходный бункер соединен с вторым весоизмерителем, а выход. ленточного питателя подключен к входу первого набора вибросит, выходы надситовых фракций первого набора вибросит при10 соединены к входам первой и второй накопительных емкостей, соединенных соответственно с третьим и четвертым .весоизмерителями, выход подситовой

5 фракции первого набора вибросит подключен к входу второго расходного бункера, выход которого соединен с входом щелевого делителя,. выход" последнего подключен к входу третьего расходного бункера с ленточным реверсивным питателем, причем выход третьего расходного бункера выполнен с воэможностью попеременного подключения посредством реверсивного ленточного питателя соответственно к входу пробоотборника и входу проходного сушильного барабана, выход последнего подключен к вкоду второго набора вибросит, причем выход первой подситовой фракции второго набора вибросит непосредственно, а выходы надситовой и подситовой фракций через первый и второй исполнительные механизмы соответственно соединены с входом третьей накопительной емкости, соединенной с пятым весоиз" мерителем, при этом блок управления подключен к управляющим входам ленточных питателей и исполнительных механизмов, а выходы всех весоизмерителей и фотоприемников соединены с входами электронной схемы обработки информации.

Составитель Д. Громов

Техред М.Моргентал Корэектор О. Луговая

Редактор Е. Копча

Заказ 3480/37

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изОбрете«ий и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,