Устройство для анализа качества слоя угля на ленте конвейера
С ЮЗ СОЕЕТСНИХ
СЭЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСГ)УБЛИН ь 11 (!9) W !!!!
ОПИС1НИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ
Н А ВТОРСИОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 а)\ ч «!) <, ---=(О 9 — l ))
4, « и
D — (2 5 — 3)
«
h2
h, Н2
> н, ГОСУДАРСТВЕ 11-ЫЙ ь)ОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕ . ЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3850) 51/22-03 (22) 07.!2.84 (46) 23.08.86. Бюл. И 3! (71) Конотопскнй «эрдена Трудового
Красного Знамени электромеханический завод Красный металлист" (72) В.А.<)еняк, Вик.П.Белоножко, N.À.Înèã :,53) 622 . 7 25 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР 868523, кл. 0 01 )>) 27/22, 1979. Авт>рСКоЕ СВИдЕтЕП>.СТВО СС(;Р 731855, кл. G 01 N 23/08, 1977. (54) (57) ) . УСТРОЙ TBO ДЛЯ АНАЛИЗА КАЧЕСТВА СЛОЯ У l <Я НА ЛЕПТЕ КОНВЕЙЕ ГА, содер>«;щее > <..тановле <ный в контейнере-коллиматоре источник излучения, <адатчик коэффиц,.ента деления, блок начального коэффициента, генера-.<>ð импуль -<«n, бл<«к индикации и регистрации и посль п««п«<ательно соединенные детектор, элен r ронный ключ и счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьш|ения точности анализа за счет одновременного устранения транспортного запаздывания, сглаживания случайных возмущений и точного воспроизведения динамики изменений качества угля, рно снабжено блоком запуска, блоком определения эначе»ий зольности угля, коммутатором, четырь«я оперативными запоминающими устро> ствами, задатчиком коэффициента сглаживания, двумя элементами задержки, генератором пусковых импульсов, вторым электронным ключом и источником питания генератора пусковых импульсов, а детектор ш В 03 В 13/06, В 65 G 43/08 выполнен с коллиматором, причем исто««пик излучения в контейнере-коллима-,ор<" и детектор в коллиматоре уста»<>влены над серединой ленты конвенера, а соотношения углов наклона коплиматоров к слою угля а, и а расстояний источника и детектора до сл<«я угля 11, и )1, глубин коллимационных отверстий у источника и детект< ра )!, и Н и их диаметров ?) и Dz выбраны иэ условий »ð» этом первый — третий выходы блокn «впуска соединены с первым — третьим входами коммутатора, первый ш < т и входы блока запуска соединены с п«ервым — шестым выходами коммутатора, первый — третий выходы блока on— реле>< »ия значений зольности с< еди»е»ы с четвертым — шестым входами коммутатора, первый — седьмой его входы соединены с седьмым — тринадпать<м выходами коммутатора, выходы оперативных запоминающих устройств сое,1»вены с седьмым — десятым входам» коммутатора, входы оперативных з поминающих устройств соединен«ш с етырнадцатым — семнадцатым выходами коммутатора, выход задатчика коэффициента деления соединен с одиннадцатым входом коммутатора, выход блока начального коэффициента соединен с двенадцатым входом коммутатора, выход задатчика коэффициента сглаживания соединен с тринадцатым входом коммутатора, четыр! 2 >1959 :;,i;!l(: TI, é Т3. rод которого соедин(и с и счетчикn I управляющие Bxo— дь(е" 11((утатора nor;(TIHHHbi с первыми II>o 1><и генератора импульсов и гера иv(колых импульсон, вторые г>ъ>ко(;(, I(na >(»> -н (а . а,((г»3(ки и раэрешак((це>.<у >r;;. »(„ I>(Hi>H ГО ЗЛ Етрс ННОГО КЛЮЧQ заир(щлюп(ий вход кг>торого соединен >Х; М I>C РЛ .ГП .>ЛЕМЕНта ЭаДЕРжгр" т; 1(1 гхо,;ы генератора импуль(>< > Т(>Р (IУСКОРЪ(Х ИМПУЛЬ(-ОВ " >ъ е <л е > lы > Iе >I,>Г» »>бой и подкл(> i÷ HT I >1.;»,(r (""CTIPn(" 1(HPHODO, НтОРоГО > р- 1 ег< оч. ратилных эапоминан>, л, и: -3 (тлертые г<ыходь( (,1,"(((н< >(>(.:1<:;-.;1у собой,l 11г>д>! (ы . л;ог(1 Сброс счетчика, (";: » I; H I с:нс ротора пусковъгх име (пин II < входом нторог0 > ти 3 ДСРжк>1, ВЫХОД КОТОРОГО : HIT<>rC»,юЩИМ ВХОДОМ Г ЕНЕiIl г;;;IT с 1> и ут(ранляк>щим вхо»: РО > .» > >I! >. -. POIiHOI КЛ>ОЧО ВХОД >" »pr>r r> « >r д>lllс 11 < >зыходОГл Hc точни .-.;;: Ir >-, . ыхол — с входом гене1», .», r К<>13ЫХ >1>1(>УЛЬСОВ „1!IЕС ТОй -, г ого, соединен с входом : >о З ",>" У: К:1, ПНТЪ|11 НЫХОД ., -nn соединен г нхоr»1PnДС ЛЕIIHH >HЛЧЕ— 1>(Е(.ТОй Е i 1>к(ХОД "> ..О,< " "Сброс rlc>K I l Il((r,rir(TIH» ииформа>,иоио. Ли(((">(чс.тлер(»1едел<1!<1>* значеЬi > ТЛ, ";П: 1<ой НЪГХ;,И ГЕНЕи "- "1!1(Е >(: >> (C,PI IT(i i r l» r » . и; i! I и л -., О» > >. ;"! I > H. О ТЛ И и с (е . ",", чтО блок з c((ivc >л . „-, .: блоках деления, : .>(;.,-;,-.«». (lsr1r, трех с,э-(ма< (iii r . >i >.» (»>i .iЕЛЯХ P 1>НОC:ТИ! ...,,;,r 1"", ((КЕ Е(фЕг>>И(1(С Нта ТОРНОГО >Г МЕ>,> ii, ".Ли>1>ен > ((ерлЪ(м е -: .: >.< деле((ил, лыход »,, » < ",: -C> <. (;>; ir . T3XOДОМ КваДРаТОP(>ill>I(Л. (.,: T" < I! P >TOT И;:.TC) . >,:::-,, l;.1;(" n()il, i P(>й ВХОД HC»(IJT>Д! с :: i>б1>О;< „.11(1(>»!>I (м1> лхОда((и BTQ !! =! >(Рl> i(..> (, » I(O(. TIT H Н> О РОГО ;ii :i(i I(IIË .(iTr> .i:(>ЮЧЕН К НЪIХОД<» л "(D >! r .Oä TTTC>poi о»>лО ес>((1>1» с лыхг>дом àjT(1 гчик<(коэффициента деления, а ныход— с вторым входом первого сумматора, ныхход которого подключен к первому входу третьего измерителя разности, второй вход которого, соединен с выходом перного блока умножения, первы(1 вход которого объединен с первыми входами второго и третьего блоков умножения и подключен к выходу четвертого измерителя разности, выход второго блока умножения соединен с третьим нходом второго сумматора, выход третьего сумматора подключен к перво(<у входу третьего блока деления, второй вход которого соединен с эадатчиком коэффициента д леиия, выход третьего блока деле(гил подключен к первому входу четвертого измерителя разности, выход третьего блока умножения подключен к второму входу второго измерителя разности, кроме того, первые входы и<:,(ного измерителя разности и третьего сумматора объединены вторым входом ilc!DH<-го блока деления и являются пенным входом блока запуска, вторые вход 1 первого измерителя разности и тре((>его сумматора являются вторым в,(o,,ом блока запуска, второй вход четвертого измерителя разности и четт>ертый(вход второго сумматора являю1 ся третьим входом блока запуска, входы "Сброс сумматоров, измерителей разности, блоков деления, блоков умножения и квадратора являются входом Сброс" блока запуска, второй вход первого: (ока умножения является четьэрть(й входом блока запуска, второй вход H(npoio блока умножения и второй Ход трЕтЬЕГО бЛОКа УМНОжсиия яВЛяЮтся соответственно пятым и шестым входами блока запуска, выходы второго сумматора, г(торого и третьего иэмеригелей разности являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока запуска. 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю (((е е с я тем, что блок определения значениг(зольности ныполнен в лиде пяти блоков умножения, трех ! измерителей разности, трех сумматоров и трех задатчиков коэффици— ентов, при этом первый задатчик коэффициентов подключен к первому входу первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом И:.PB(>I" СУММатОРа, ВтОРОй ВХОД КОТО 1251959 рого подключен к второму эадатчику коэффициентон, выход первого измерителя разности соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого блоков умножения, выход второго блока умножения соединен с первым входом втор го сумматора, второй нход которого соединен с выходом пятого блока умножения, соединенного с -ретьим задатчиком коэффициентов, выход третьего блока умножения соединен с первым входом второго измерителя разности, нторой вход которого соединен с выходом третьего сумматора, ныход четвертого блока умножения соединен с первым входом третьего измерителя разности, причем ныходы второго сумматора, второго и третьего измерителей разности являются соответственно пер" вым, нторым и третьим выходами блока определения значения зольности, входы "Сброс" блоков умножения, Изобретение относится к конвейерному транспорту, предназначено для анализа качества сыпучих веществ н транспортных технологических потоках, а более конкретно — к устройствам 5 контроля качества угля, предназначенным для измерения зольности или содержания серы в угле в транспортных потоках углеобогатительных фабрик, коксохимзаводов, металлургических комбинатов, тепловых электростанций и других предприятий. Цель изобретения — повышение точности анализа эа счет одновременного устранения транспортного запаздыl5 вания, сглаживания случайных возмущений и точного воспроизведения динамики изменений качества угля. На фиг. I схематически показано расположение источника и детектора над слоем угля на ленте конвейера; на фиг.2 — функциональная схема устройства; на фиг.3 — функциональная схема блока запуска; на фиг.4 — функциональная схема блока работы. С помощью конвейерной ленты I контролируемьй слой угля 2 подает, у»маторон и измер<»телей» разности являются входом Сброс блока определения значения зольности, второй вход первого блока умножения и первьй вход первого измерителя разности являются первым входом блока определения зольности, второй вход первого измерителя разности объединен с третьим входом второ о сумматора и является вторым входом блока, четвертый вход второго сумматора и первый вход третьего сумматора являются третьим входом блока, другой вход пятого блока умножения, второй вход третьего сумматора и нторой вход третьего измерителя разности являются четвертым входом блока, вторые входы четвертого, третьего второго блоков умножения являются ответственно пятым, шестым и седьмым входами блока, а выход первого сумматора является четвертым выходом блока. ся в зону контроля. Над слоем угля 2 установлен неподвижно цилиндрический поворотный коллиматор 3, в котором закреплен источник 4 иониэирующего излучения из амерция-241. В коллиматоре выполнено коллимационное отверстие диаметром D,, а в нем в свою очередь закреплен на глубине Н< источник 4. Источник 4 установлен на расстоянии h< от источника 4 до слоя угля 2. Над слоем угля 2 также неподвижно установлен второй цилиндрический поворотный коллиматор 5, в котором закреплен детектор. На фиг.I показан пример устройства, в качестве детектора у которого использован сцинтиллятор NaI(TF)G диаметром 40 мм и толщиной 10 мм, сочлененньй с фотоумножителем 7 типа ФЭУ-93. На выходе фотоумножителя включен эмиттерньй повторитель 8 для согласования выхода фотоумножителя с кабелем. Повторитель 8 и фотоумножитель 7 получают соответствующие напряжения (12 В и 1400 В) от блока питания (не показан) Сцннтиллятор 6 закреплен в коллимационном отверстии диаметром D на глу125!959 :,: те (: г? р» 9 с(>ед!»({е н -. ((ц — 5 :> (; } (:;{i ".l;:::, . <> ":Л< РО}((((?Г< и:КС< ных«дом перно! и 20 , ((!.Tf а разp(шаюгп(<й . (! re! > c f ii»1<(li с н то(?ь((()()ь(:.т >р» (3;<У<.коных и.JTIóT.ЕГ:i lx(>)1 ((< ((. ((еРа (>I;(! .* (х»<(pc>f< 25,;Ц, }<.-(< >IPаНЛЯК>(!((It< { ; >(;(-..(>,"т»тr)l> < 5>. >и .; р(т)(!"! их(f>,}! (. < . «-,r;!(1<(<Í! (C ООТ)ЗЕТГ Т! - } }м, нт ры*! T{ треть)<м 3(! ».а Ь i.»r;(<-T(а, IIC.РНГ(<}> . . : ; I Г> "«г(}(<геl(c} с < " ° (;(° -i i i )5 :ь,> <" Ji уг «» с<, сдl >>(. i i i (i . 1 I Tl-i !!е(?(>ьй «. «д! < . 7 < НЕ Г(Е,1((<((<(3 ({а (.< . > !TН («< iiliIl. ((> (40 ,(ам и, >м,-л.::i<>I <1 1 Я, ({Т(? <« .. Г! If ((Г н(Р (() ) <) ающих устр(>йс I н - >3(: < (((>(1»r> r C («Д),MI(}), (Т(,Г! Н Х. <)! (C».(l» ",T((;?1: ИННI,(X :.),,((fi,, I < ! 8- (((:, (1 «;(ц;>? >; (:< r, РI З.:»X< (; -,(3 >Jill! < (I((;1(Л(и){ <{ , (еp (<;!.< <,> (,; ((> il<(l1 :. .,3.i (,! (()» "XC ДОМ !«»М ;(" >< f -" .) < fi;3!i;< ()Ь ((;,(! 1(<и(II (!„I()(;1Д 1, i а <:>р(! 1 5 > гз}.<ход i <, >,Ir: i(i,;{(и га . глажи« . ». ((. > > < (*}}<>
<,>цц((!,I(» Tb(M нхол<;и >(>;l.(;(паз } (>! нх<«д <, . ц} < I(... Расс (, f{I>i((. (>т центр;( < ((} («() <> !)1 Ь fJ() (!(г>я угля 2 p)H f{
Ii, Р»«т )ян(« . г (< ((?ра источника 4 I,r l .òT> (<(и((т({ III(<(тора 6 (I)() г ори ! <»i! ri T< (I);(i>I(<) В ((«аз(! )<эмере({и» ) . 5 (!{ ii", p IIã..ш lllIfx;l 4 с(>впадает с ()(-I,(l) E3p«>(((!I<;! к((-(<>т« ;; ()Е«1(1fl;3(! Т С ОГ E Ю Н (?»Г; l(T»f) 3 . (<(> )}п<матор 3 ii;txлонен , (?;}< T 1l(, >. с (}< Г (! ((" < >? <{и < I» <) < . Угол между р;} " ц .>ертика!II I<«ра— коммутатора 15 соединен с выхег четчцка 11. Вторые выходы генераторов 13 и !4 соединены также с входом перно о элемента 12 задержки. Треть!» н}(ходы генераторов 13 и 14 соединены между собой и подкл»<)чены к (If!(» сброса первого !8, второго ! 9 и <.pc!1.f,el(? 20 03У. Четвертые выходы генераторов 13 и 14 соединены между < обой и подключены к шине сброса счетчика ll. Пятьп» ныход генератора 13 пусковых импульсов соединен с f)xc>Ä(nt второго элемента 25 задержки, ныход которого соединен с запускаю шм входом генератора 14 импульсон и ?rпранляющим входом второго электронного ключа 26, вход которого соединен с нь(ходом !»стг)ч!»ика 27 питания г("(c pa (?pa (3 lty(.xoEI)(x импульсов, mI(i{;(и. та! ця которого подкл<нчена к выходу )<торого электронного ключа 26. (((е той }и(ход генератора 13 пусковых импу.п,(?}3 соединен с шиной сброса б t(>x I() .запуска,пятый выход генерат<«р() I ц.{пульсон соединен с шиной сброс» Г»?)(? ка работь(, а шестой выход гене, а о.:>! 14 соединен с шиной сброса <»< >.; ?Й индикации и регистрации, нхо. ;:.горого соед)н(ен с че нертым ных цом блока 17 работы. Седьмой вы (гд ".(:>;{тора. 14 соединен с шиной (t«pr>< -i четг<ертого 03У 21. Блок !6 эапуска состоит из блоков 29-3 де.)ения; блоlcc>TT 32-34 умноже-! r<»I, < (Mpторов 35-37, измерителей 38-4I (»злости, квадратора 42 и зада гчик;(43 коэффициснта деления. Перный нх,> лока 16 запуска соединен с I<((«(,:()>. (ходами первого измерителя 38 (;,.(<ти (,ИР), третьего суммато р; 35 )(поp)3(?Ec) блока деления (БД 1, «i:о.:рой T<:«>д блока 16 запуска соедиf(ef{ < н}орыми входами третьего сумматора .15 l . первого измерителя 38 разности. Трстий нход блока 16 запуска сосд((!«(< с вторым входом четвертого и{меризеля 39 разности и первым входом (}торо(< сумматора 36. Входы сброса - р(х БД 29-31, ) рех блоков умног )Kc ция I I))У > 32-34, трех сумматоров 35-37„ четырех ИР 38-41 и квадратора 42 (.((et(fille!(a между собой и являются входом "Сброс" блока 16 запуска. В;iход T(ep(«>E c) ИР 38 соединен с нторым нхсдом перного БД 29, выход которого соединен с. в?(одом кнадратора 42 пер)3!(M fIxc)p(>M перного сумматора 37 и вторы"{ (ходом нторогc> сумматора 36. Выход 1251 Подготовка устройства к работе, После включения устройства н задатчики 55-56 коэффициентов засылают значение свободного члена А (в задатчик 56) и углового коэффициента В (в эадатчик 55) градуировочного уравнения А A + BN, с (2) эадатчика 43 коэффициента деления соединен с вторыми вхопемн третьего 30 и pxopnro 31 БД. Вьгход третг.его сумматора 35 соединен с пс р-ным «ходом третьего БД 30, »ыход которого соединен с первым входом четвертого HP 39, выход которого со д»ион c Iipp»MMH входами блоков умножения 32-34. Выход квадратора 42 соедин н с первым входом второго БД 31, третьим нходом второго 10 сумматора 36 и первым входом второго ИР 41, второй н. :од которого соединен с выходом третьего БУ 34, второй вход которого является шестым входом блока 16 запуска. Выход второго БУ 32 I5 соединен с чегвертым нходом второго сумматора 36, выход которого является пер«ым «ыхоцом блока 16 запуска, пятым входом к торопи является второй вход второго BY 32. Выход второ- 20 го БД 3! соединен вторым входом ггервогс с,гматора 37, выход которого соеднлен с первым входом третьего ИР 40, нтс рой вход которого соединен с выходом ппрвого БУ 33, а его выход является «торым выходом блока 16 запуска. Второй нход первого БУ 33 является четвертым входом блока 16 запуска. Выход второго ИР 4! являет» ся третьим выходом блока 16 эа- З0 пуска. Блок работы выполнен в виде пяти блоков 44-48 умножеггия, трех измерителей раэног.тн ИР 49-51, трех З5 суммагс>ров 52-54 и трех задатчиков 55-57 коэффициентов. Первый вход блока !7 работы соединен с первыми входами ггер»ого БУ 44 и первого ИР 49. В горой «xод блока 17 работы 40 соединен с вторым «ходом первого HP 49 и первым входом второго сумматора 53, второй «ход которого соединен с третьим »ходом блока 17 работы и первым входом третьего сум- 4S матора 54, а третий вход соединен с выходом второго Г>У 45, первый вход которого является четвертым входом блока 17 работы, а второй вход соединен с ныходом первого HP 49 и первыми входами третьего 47 и четвертого 48 Бу. Выход первого эадатчика 55 коэффициента соединен с вторым входом первого БУ 44, ныход которого соединен с гервым входом первого сумматора 52, к второму входу которого подключегг второй задатчик 56 коэффициента, а к выходу — вход бло) >9 Ь г а 28 индикации и регис трацин. Пятый и.: >:т, блока 17 рабо1! > гп>дсоелггнен к первому входу пятого БУ 46, второму входу третьего сумматора 54 н к первому входу третьего ИР 51, второй «хоц которого соединен с выходом |етвертого БУ «8, второй вход которого является шестым входом блока 17 определения величины зольности, Третий задатчик 57 коэффициента подключен к второму входу пятого БУ 46, выход которого соединен с четвертым входом второго сумматора 53, седьмой вход блока 17 определения величины зольности является вторым входом четвертого Г>У 47, выход которого соединегг с норым входом второгоо !1Р 50, к перному входу которого подключен выход третьего сумматора >4, а его выход является вторым вы.с,д-ом блока 17 определения величины зольности, третьим выходом которо-го является выход третьего HP 51, а «eði3ûì выходом является выход второго сумматора 53. !11ины сброса БУ 44-48, ИР 49-51 и сумматоров 52-54 соединены между собой и представля.т вход "Сброс" блока 17 определения величины зольности соедиггенньп с пятым выходом генератора 14 импульсов. Еоллимированггый иуч ..к гамма-квантов от источника 4 попадает на конт;олируемый слой угля 2. Часть рассеянных углем гамма-квантов через отверстие в коллиматоре 5 поггадает сцинтиллятор 6, нызывая в нем световые вспышки, регистрируемые фотоумножителем 7. Электрические импульс., с фотоумножителя 7 через эмиттерный повторитель 8 поступают на вход клк>ча 1О и через него на вход счетчик l 11 Средняя частота следования этих импульсов пропорциональна плотности потока попадающих в сцинтиллятор 6 l,!ììà-квантов, которая, в свою очергль> зависит от показателей качества c«î« угля 2.! 251959 (5) а (I — 3 с ) 0«cc« I (6) а" 0 0 1д Л вЂ” качественный показатель угля (например, его зольность); К вЂ” число зарегистрированных счетчиком 11 импульсов от детектора 9 за время измерения Значения этих коэффициентов определяют н процессе грэдуировки устройства до его запуска в работу на конкретном продукте данного предприятия. Методика определения коэффициентов может быть любой из известных: метод наименьших квадратов, метод максимума правдоподобия, метод конфлюзнтного анализа, метод Чебышена, и т.д. От метода градуировки зависит лишь количество необходимых параллельных определений А (или S) устройством и с стандартным способом так, что чем хуже метод градуировки, тем больше параллельных определений необходимо провести для вычисления коэффициентов А и В с наперед заданной точностью. Достигаемый же устройством результат не зависит от метода градуиронки. В эадатчик 57 засылают значение 1,51 в задатчик 43 засылают значение 2. Значения засылаемых в эадатчик 22 коэффициента деления а, в блок 23 начального коэффициента а 5 и в эадатчик 24 коэффициента сглаживания а величин определяют следующим образом. Засылаемые в блоки 22-24 величины вэаимосвяз»ны между собой соотношениями 24 (3) а = 1,5 е (2-са); (4) В формулах (3) — (5) величия 4 ОднОзначно Оп ределяются постоянной сглаживания выбираемой из условия Экспериментально устанонлено, что постоянная сглаживания < и условия (1) тесно взаимосвязаны и наивысшая точность анализа качества угля достигается при = 0,3. Тогда в соответствии с соотношениями (3) — <5) засылаемые в блоки 22-24 значения будут соответственно равны! ЗО S0 Па этом подготонка устройств, к работе заканчивается. Устройство работает следующим образом. При включении устройства (фиг.2) напряжени питания подается на блоки 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16 — 28, (т,е. на все блоки кроме генератора 14 импульсон ). Затем после необходимого прогрева блоков устройства пусковой кнопкой "Пуск" (не показана) запускается в работу генератор 13 пусковых импульсов и начинается период запуска устройства. Первый TBKTOBbtA импульс с генератора 13 поступает на четвертый его выход и далее на шину сброса счет шка 11 который при этом обнуляется. Через приблизительно t 0,1 мс второй тактовый импульс с генератора 13 поступает на третий его ныход и далее на шины сброса ОЗУ 18-20, которые при этом обнуляются. Счетчик 1l и ОЗУ 18-20 обнулены и подготовлены к периоду запуска. Третий тактовый импульс с генератора !3 поступает через то же время около t = 0,1 мс после второго импул, а на второй его выход, на вход элемента 12 задержки (имеющего время задержки t равное времени измерения), на разрешающий вход первого электронного ключа 10, а также на пя» тый выход генератора 13 и на вход второго элемента 25 задержки (имеющего время задержки t0) ранное периоду занусt. устройства). При этом под действием третьего тактового импульса выход детектора 9 через первый зл<ктронный ключ 10 соединяется с входом счетчика 11 импульсов. По истечснии времени измерения t задержанный на t третий тактовый импульс с первого элемента 12 задержки поступает на запрещающий вход первого электронного ключа 10 и он отсоединяет выход детектора 9 от входа счетчика Il. 3a зто время t в счетчике 11 запишется число импульсов Я -J f(e) dt, (7) о где f (c) — текущая частота следования импульсон с детектора 9. Через время (t+t„) (где С „ как и ранее t„=0,! см) с генератора 13 на первый его выход и на управляющий вход коммутатора 15 поступает четвертый так) 25! 959 )O (8) N1+ Мг к (-----2 N5); () О) и 1t ь» N J f(t) dt, 1 31 1„ 11 (9) товый импульс, под действием которого выход счетчика Il через коммутатор 15 соединяется с входом ОЗУ )8 и туда заносится содержимое счетчика Il N,. По истечении t 0,1 мс с re- 5 нератора 13 на шину сброса счетчика 11 поступает пятый тактоный импульс и счетчик l) обнуляется. Через 11 0,1 мс с генератора 13 на второй его выход,на вход первого элемента l2 задержки и на разрешающий нход первого электронного ключа )О поступает шестой тактовый импульс: выход детектора 9 через первый электронный ключ IO соединяется с входом счетчика 11 импульсов. По истечении времени t шестой тактовый импульс с первого элемента 12 задержки поступает на запрещающий нход первого электронного ключа 10 и он отсоединяет выход детектора 9 от входа счетчика II. За это время t в счетчике I) запишется число импульсов t 53t„it к, - f f 25 11»11 Через t 0, ) мс после импульса с элемента 12 (или через время (t + t„) после шестого тактового импульса) с генератора 13 на первый его выход и 30 на управляющий вход коммутатора 15 поступает седьмой тактоный импульс, под действием -которого выход счетчика 11 соединяется с входом ОЗУ 19 и туда заносится содержимое счетчика З5 11 N . П о иHсcтечении t 0 I мс с генератора 13 на шину сброса 11 счетчика поступает восьмой тактовый импульс и счетчик 11 обнуляется, еще через t„=O„I мс с генератора 13 на второй 4р его вь<ход, на вход первого элемента 12 задержки и на разрешающий вход первого электронного ключа 10 посту. пает девятый тактовый импульс: выход детектора 9 через первый электронный 45 ключ 10 соединяется с входом счетчика 11 импульсов. По истечении вре)<ени t девятый тактоный импульс с первого элемента 12 задержки поступает на запрещающий вход ключа 10 и он отсоединяет выход детектора 9 от входа счетчика 11. За это время t в счетчике 1! запишется число импульсов Через t„=O, I мс после девятого задержанного н элементе 12 импульса (нлн через время (t +t ) после де— 11 вятого тактового импульса с генератора) с генератора 13 на первьп) его выход и на управляющий вход коммутатора 15 поступает десятый тактовый импульс, под действием которого выход счетчика I) соединяется с входом ОЗУ 20 и туда заносится содержимое счетчика 11 N>. По истечении t 0,1 мс с генератора 13 на шину сброса счетчика ll поступает одиннадцатый тактовый импульс и счетчик 11 обнуляется, еще через 0,1 мс с генератора 13 на второй его выход, на вход первого элемента 12 задержки и на разрешающий вход перного электронного ключа 10 поступает двенадцатый тактоный импульс выход детектора 9 через электронный ключ IO соединяется с входом счетчика 11 По истечении t„ 0,1 мс с генератора 13 на шестой его выход и на шину сброса блока 16 запуска поступает тринадцатьп такт< 11ый импульс, под действием которого обнуляются блоки 29-42 блока 16 запуска. По истечении 11=0,1 мс с генератора 13 на первый его ньг<од и на управляющий вход коммутатора 15 поступает четырнадцатый тактовый импульс, под действием которого выход ОЗУ 18 соединяется с первым входом блока I6, выход ОЗУ 19 соединяется с вторым входом Х блока 16, выход )Х ОЗУ 20 соединяется с третьим йходом Х> блока 16, выход XI задатчика 22 коэффициента деления соединяется с четнертым входом блока 16, выход блока 23 начального коэффициента соединяется с пятым входом блока 16, выход эадатчика коэффициента сглаживания соединяется с шестым входом блока 16. Под дейстнием поступивших на шесть вход<,в блока 16 запуска сигналов N<, N, N >1 а, а, аг в нем производится (согласно структуре на фиг.3) следующие одновременные вычисления » ) ) 2 N N + ---- + (-1---) + (1-3 g )» г з N Мг -) ) 1 Ы N г а (i) — — — + О 5 (- - ) + ) N(К, 12 )1989 12 с с,35 - }i .. - -<(,l!". им—!.- я Га 2 3;<)<С(<»(с. !.<Ш<сй У(1:): с с;», (((3(й )с;<1(!C> I < K!I i) (. 26 . то с(и!(К С< (<с ( (.с с (. с с . (,;с.lr с ii! Е <1., С <я 11 с>Н 3<Ь<1< ПЮ 1,<Е (,",. :,Л -,3<; . т!К(i I I C) )Л T; ..:,;-. РО I ! < <..:.>-< П У (f 1— с с с с )г. <>(1- : ";<. две;! .! т, с (с< ;:; ° П-,с,-(1,< .; i < }3Е— 1 Е i с с; 1 1i Нса ц)!!1 . 1 с ИГ, Yrr 3 >! i !<(рвый вь!х "ti, с на и > I i I! ))хс>Д кОмм vT!ITQ О <.(<1 на (а (;, ос тупает на вто-! (с(. " Г И Q, <> >ссй сс<".... (<>!i i ;, СЦ1 Нлri -с < :1 т>;" тий ньгход бло1, < j; и 3 I . с "с я; > -;,;;-<,;, сС>тора l ) . (5 ,;; c!! I<: <;Р; ;<и t (Н< <>(- .Х >(ti(c >: i iii ri.3с, i (,1 1« .*.« .Л! с. 1 с с с. с 3 < с -, I с) Е.< ">.>С Г С)(<С РЛГ<НО (1; с .-, Г:, 13 На трЕ 1(! !2В ,< \ 3< -,, <(а (I> I,; е< роса Q3
fI.i1"...:-, <.i!i тактовь13! (rii— д< -,<(ег кс>торогo ОЗУ ч:::ь" . ЕI!Ie через Ч< !с(<(.(с! сч (ХОд ГЕНЕр:I i >!)Ë 25 .....;-,,113-((1<>!1((с . ВХОД КОМЛ< татОРЛ , i r i а !fl < i!,,.1ТЬIЙ T 33< Т< >E3(lit ! fr 1 г >(«Г и Ko Tc) pc) i i Irp p (<. (<муто",.-:; 1 > соединястс:я °, (:,,-,: -1 -с<, с,(. сс(Г;<>ДОМ, Er (О РО
I (3. Ii! и ТРс тlи! ЯхОД а .;>< 11t>i! >т< ;1 3нлчс <<ЧУ 1Й !i) 3л i . ° < .;, I (, .> i!i r 1< T (. Я! <с(>;ГЬ >тОт 12-й таКтоВЫй ИМПУЛЬС ПОгтуил - ".а злп1)ег!лющи!! вход ключа 1 1 1! Он i!,"с оединяет вь!ход детектора 9 oT 33 ro)EJR c 11л этом период з.итуска устройства з лканчивается. За время запуска r I33: 18-20 злпнсывлн)тся значения л, (i >1 . à (i), а я г
Чс рез время t„=O, Мс после отключени выхода д. гектора 9 от входа < !етчика ll с генерлтора 14 илсИ;ЛЬе013 На СЕДЬМС и ЕГO ВЫХОД И На шину сброса ОЗУ 2! поступает первый cгО<>биру«ший выпал,c, Обнуляющий Г>ЗУ 2! . !1Ерсз Г„=-0,1 МС С ПЕРВОГО дл гс-нератсср,(! ч на управляющий («c<>gr ко "I., ó Tÿ Tорл 1 > поступает вто<) сй i "тРОПИРУЮЩИй ИМПУЛЬС, ПОД ДЕйетвиси кот.) pot n 13(гход счетчика 1 1 соеди>(< ся . вход<яi ОЗУ 21 и туда за(«>! i<т< я < нлченн(N . 1 ..Ще через t > 33 м«второго выхода генератора 1 ii;3 разрешающий вход ключа 10 и >(а !«Од 3лементл 12 .<ядерщики потретий стробирующий импульс, и::Ic."(c Tt 3cI(Iy!Ii.с >1 дете(сторл. с1ере" t„=O, I мс с пят>го и шестого выходов генерат.рл < >оступает четвертый строби1)у(<>1,3(((и!<пульс нл шины сброса блока ! t;:,боть, и блока 28 индикации и ре*, .«-тр.1 I>!f! (1!11Р), над дейс.твием котор<>1(с <>с с (чс"гся bHP 28 и блоки 44-54 ! 3и ка ) работы. Пс 1;с .ечении времени г„=0,1 мс с рного г<ыхода гс нерлтора 13 на упр: »ля(еший вхсд ко .мутатора 15 посту(>(3< (пятый стробирующий импульс псд;>ействием котор; гo t3 коммутаторе соединяются: f<3>13I.!й вход блока ! 2 соединяется с вьгходом ОЗУ 18, вт<>рс>й вход — с выходом О У 21, третин вход — с выходом ОЗУ 19, четE3< р гь(й вход — с выходом ОЗУ 20, пятый вхоД вЂ” с в(с!хОДом блока 24, tuecтой гх0j), — с выходол(блока 22, седьмой IIxng — с вь(ходоы блока 23. Под ддятС я НЫЧИСЛЕНИя е 3 с A;=A+ BN, ; N;„=N4+a,(i)+l,5 à (i) + + (l 3 nr,) (N N ); 125 (14) (15) 5 (16) (l 7) () 1 2 + l,5 at. (2 — сг.) (N;-N4) л а (i+1) à,. (i) — (N;-N ) ° Вычисленное гo (14) значение зольности А поступает в блок 28 индикации и регистрации, где индицируется и регистрируется (например, на цифровом табло-ичдикаторе и на лен;те цифропечатающего блока ). Как вид15 но иэ схемы на фиг.4, сигнал N;, поступает на первый выход блока !7, сигнал а,(i+l) поступает иа второй выход блока 17, а сигнал а>(i+1) поступает на третий выход блока 17. По истечении времени t (необхол димого для расчета величин N; а, (i+1), à (i+ I ) по формулам (15) (17), которое н нашем случае также равно 0,1 мс) с генератора 14 на третий его выход и на шины сброса ОЗУ 18 — 20 поступает шестой стробирующий импульс, под действием которого ОЗУ 18 — 20 обнуляются. Еще через с„=0,1 мс на первый выход генератора 14 и на управляющий вход коммутатора 15 поступает сед»мой стробирующий импульс, под действием которого четвертый нход коммутатора соединяется с его четырнадцатым выходом, пятый вход — с пятнадцатым вы- 35 ходом Х,>, а вход Ч1 — с выходом Х<„.. При этом значение М,,, заносится в ОЗУ 18, а,(i+!) заносится в ОЗУ 19, à à (i+1) заносится в ОЗУ 20. В это время после третьего строби-40 рующего импульса н течение времени выход детектора 9 подключен к счетчику 11 и в нем эа t секунд записалось число импульсов я, = j f(t) dt. (18) о Третий стробирующий импульс с генератора 14, задержанный на время н элементе 12 задержки, поступает на запрещающий вход ключа 10, и он от- 50 соединяет выход детектора 9 от счетчика Il. После этого начинается второй цикл измерения, который, как и пер-. вый цикл, начинается снова с подачи 55 первого стробирующего импульса на шину сброса ОЗУ 2!. Далее весь цикл измерения повторяетСя: по рекурентным фк рмулам (14) — (17) вычисляются г ! :ëåäóþwèe значения A„» N;,, à, (i+2), а j !+2) (нместо hi испопьэуетчя вычисленное н предыдущем цикле Б; „, вместо а, (i) — à, (i+1), вместо a (i)a <(i+I ) и аМес.÷Î N4 N ) Рекурентные формулы 14) — (17) позволяют в Kïìäîì цикле работы опг ределить сглаженное значение А . ! коэффициент для последующего сглаживания а<(1+1) и а (1+1) и сглаженное значение Таким образом, для непрерывной автоматической работы устройства по непрерывному измерению текущих сгла с л женных значений А, (или Б, ) свободных от вариаций возмущающих факторов и от транспортного запаздывания, с генератора 14 должен посту- . пать сначала первый стробирующий импульс, через 1„ — нторой, через t„ третий, через „ — четнертьш, через t„ - пятый, через t„ — шестой, через t,„ — седьмой стробирующий импульсы первого цикла измерения. Первый стробирующий импульс второго цикла измерения поступает через время t после третьего стробирующего импульса первого цикла измерения и т.д. Еще одной существенной особенностью устройства, выгодно отличающем его от известных, является его некритичность к неточности установления первых значений N,, N<, М > и т.д., так как уже через 5-6 циклов текуще экспоненциально сглаженное с значение A . .не будет заметно зави1 се l ь o T погрешностей отдельных измеренных значений N и т. д. Еще одним преимуществом устройства является то, что при наличии лишь четырех ОЗУ произнодится сглаживание значений более, чем эа IO циклов измерения, причем по мере устаревания измерений N, их влияние на очередной (i+1)-й результат с падает, и этот результат А свобо1 ден от транспортного запаздывания. П р н и е р. Для измерения зольности концентрата углей Донбасса используют источник из амерция-241 типа ИГИА-2 активностью 200 мКи, детектор иэ кристалла NaJ(TI) диаметром 40 мм и толщиной 10 мм, сочлененного с фотоумножителем ФЭУ-93. Геометрические параметры измерения составляют: В = 0,343 м, ht = 0,088 м, 1251959 ()(О, 2, 10. 0,4. Если же <3 2, — l,25 (>" 2 Dz Ну — 3 ---; D Н ы,= 0,5 ы 0,85 Dz Н2 2 4--13 ! Э H 9 ! (э — О, 1 (6 0)18 2„2; П ()lб 0,031 м г),,028 и (! l (>: ., (.! . к 13 „ ! l < / — 1 3", 11 = (1,() 31 м, 111 0,04 м, 30, 11, =- 0.1!:?8 м. Средняя ско-! 1« (1) счета равняется 8 10 с (ув("(Ри гг явность к зольности состав:)яет 4, «7. изменения сигнала с детек1! 2)а jt,"; 17, 11 зменения зольности при «>()<,l ч T).t 1 07,, »tyf)c .твительность K . (к>т) . -ти, 7, чувст»:ительиость coi1. рж; иия ж(чеза 9, 57, чувствительст): к f)jf;))f<»tc)ñòè О, . 7. Средняя квадрати )е(кая погрешность определения -)fcим устрой! твом при «(1» >сft6)tfp 0 < 0 "> аб 7». 1f )> енин гpометрических параметВ, 1)» 13, 4,9 h,»()C<9 D, Н,, 79 7» и а та к б<(г(о(".n «t)t ) )(>f>t сглаживания :,:i1: гич< Pffft 11(;«., ут быть опре: (н(, -1:)к к,)к иа да)(ном уровне раэ<;ti<р> и фт;")ttttt»t() существуе г ! <1 j ) < f ) t>I! к lt lt >< <:! 1 >»t»t) 11<>- - ему 3ц)я vc гаиоиления Оптималь.< (зэ>(1(ий OT)fx (t>tpÿ)tå Tpc)â метода>lij51ек(ного н»(<>«)11))ексного пла»(иро»)алия»кс(1(.pli: lе(IToB произвОдят к 1!, 11.< (т,:)г)ниvH (!11 гимизацию парам(тр )< у т pnff<. T));) . 8 результате про>1(»<и» б(.()се 800 )к сиериментов устав,l) )),t» т не г >„1 к<) ук..)эаииые Оитимз, hz 9 1 и<, . >),, »,, Н . D 9. но ( <3 <»ЮД()> Э(i! 1<. (3 ТÎP6IX ) ><,! ) < ) < il Г 2 i< » РИ ТЕЛЬ На Я, ! 1 j < . !, < C! 11 Z ", " ., 1 И с< "! (>, <-. НО С Т И <(- ),< >Р;< Г<<,»5 У).t>l >и «(.;, <1 - i 1 «< Тз К)".. уГ ) <)<»й ГТВОМ и б =- - > ме)!» к! ",0 аб. 7» дости(9 < ,.P Т(««; » 1< >Н; 1 i><ЯХ .) ТНОШЕИИИ () 2 о< 0 088 м < м ™И ) r»3 СО(> 1 ; 1(.q <..Т» С)< И н:;, Пг«СТC)PÎHУ От ), " < : :и.lt*. ) T . 71 <лн «(с если изме; )бую Г i< рону:., 0,3, ro -,:.. (=-.11)ч)бваe т cя . Так, Н >>1, >l 1! ;>, 0 95 --- -- - 2 5 -- <>< 1 D Н ! ! 5 тс суммарная погрешность увеличиваетсн втрое и составляет О, 15 аб. 3 Аналогичное значение погрешности получается и при C(. < h D2 Н 1 15 -- — — - 2 9 (2 h D Н ! ! 1() погрешность становится равной 0,3 аб.й, т.е. становится недопустимо большой (возрастает против минимального значения уже в 6 раз). Такая же погрешность возникает если 30 При дальнейших изменениях соотношений (1) или изменений эа пределы ниже 0,1 или выше 0,5 погрешность резко растет 132 Н З, 13 ---=1 35 -- --=3 1 — -О 6 ° а. 9 13 9 г) 9 Н э Э Э погрешнос ть равна 0,57,; М. Dz 27 ---=0,75 -- ; --=2,3 40 пог решность равна О, 53; 33 ---=1 45 -- --=2 2 -- к 0 7 h2 D2 H2 h D Н Э Э z 1 погрешность равна 179 С(< 1) 2 <- Н 4) ---=0 05 -- - -=2 2 -, 0 19 1 9 D 9 Н ° э э 2 < б погрешность равна 1Х При уменьшении коэффициента й, (0, 1 устройство перестает отслеж)3ват) динамику изменений качества угля с периодами меньше одного часа, т.е. становится непригодным для аиа:пбэа качества на ленте конвейера, где наблюдаются временные изменения с. периодами от 5 мин и более. 17 Экспериментальные исследования показали, что сами значения параметров By 1 у ю о. 1 е 1 1у ° т ь 1 с е с ° Н < н D, в меньшей степени оказываются на величине погрешности, нежели 25!959 18 с оотншпения (1) между четырьмя нэ этпк параметров. Поэтому соотношения (l) как существенные для повышения точности вынесены в формулу иэобре5 тения. с 3
< <— <7m /Q << и,< ii l Корректор F..Ñèðîõèàí , 1<;(), )! Тираж 5 i - :!!!! . !, . ! :,, ;:i! 1,l i li <° )бРе 1<-<<1111 и <<ткР!,<" èé 1 ".!! 1, .!«<.кна. !!I-Çý, !- àóï<.I<,1ÿ нао., д. 4/5 Подписное 4 . i и< р..ф<< <еск пр< . .!iр<<)< r <е, г.Ужгород, ул.Проектная, 
