Спектральный способ определения состава руд и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технике аналитического контроля веществ и спектральному анализу. Целью изобретения является повышение правильности определения полезного компонента в куске руды. Способ включает в себя освещение кусков руды излучением со сплошным спектром, дискретное измерение интенсивности отраженного излучения на двух длинах волн, последующее нормирование полученных сигналов с частотой дискретизации и накапливание их за время осмотра куска. При этом формируют сигнал, пропорциональный размеру куска, находят отношение накопленного сигнала к сигналу, пропорциональному размеру куска. По величине превышения полученным отношением заданного порогового значения оценивают содержание полезного компонента в куске руды. Устройство содержит галогенный источник сплошного спектра 1, обтюратор 2, оптическую систему 3, два диспергирующих устройства 4 и 5, два фотоприемника 6, два преобразователя ток-напряжение 7 и 8, устройство квантования 9, управляемое генератором 10, устройство нормирования 11, интегратор 12, устройство формирования сигнала 13, пропорционального размеру куска, измеритель отношений 14 и регистратор 15. Выходы фотопремников через преобразователи ток-напряжение соединены с входами устройства квантования, выходы которого соединены с входами устройства нормирования. Выход устройства нормирования соединен с входом интегратора, выход которого соединен с первым входом измерителя отношений, а выход устройства формирования сигнала, пропорционального размеру куска, соединен с вторым входом измерителя отношений. Выход измерителя отношений соединен с регистратором. При этом обтюратор расположен перед оптической системой. Анализируемый кусок руды освещают источником сплошного спектра, с помощью обтюратора производят построчную развертку отраженного излучения, которое регистрируют фотоприемными устройствами на двух длинах волн. Полученные таким образом сигналы дискретно нормируют и накапливают за время осмотра куска. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU„„1553889 (g1)g G О1 N 21/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ОРИ ГННТ СССР

И АВТОРСИОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4446470/23-25 (22) 13.05488 (46) 30.03.90, Вюл, В 12 (71) Научно-производственное объединение "Союзцветметавтоматика" (72) А.А,Борщев, N,Â,Âåðåíoâ, Ю,Н.Волков, В.Д,Грачев, О.А,Грачева, Е,Н,Курганов, Е,А,Оксенгойт, Л,П,Старчик, Е.И.Рукин и С,А.Хлебникова (53) 771.534.528 (088,8) .(56) Авторское свидетельство СССР

l1 995884, кл, В 03 В 13/00, 1983, Кошелев В,В, и Ефимов F..È, Экспрессный контроль фракционного состава и др, - Цветная металлургия, 1987, Ф 8, с ° 26-28. (54) СПЕКТРАЛЬНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СОСТАВА РУД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике аналитического контроля веществ и спектральному анализу. Целью изобретения является повышение правнль2 ности определения полезного компонента в куске руды. Способ включает и себя освещение кусков руды излучением со сплошным спектром, дискретное измерение интенсивности отраженного излучения на двух длинах волн, последующее нормирование полученных сигналов с частотой дискретизации и накапливание их за время осмотра куска, Прн этом формируют сигнал, пропорциональный размеру куска,находят отношение накопленного сигнала к сигналу, пропорциональному размеру куска. По величине превышения полученным отношением заданного noporовorо значения оценивают содержание полезного компонента в куске руды. Устройство содержит галогенный источник 1 сплошного спектра, обтюратор 2, оптическую систему 3, два диспергирующих устройства 4 и 5, два фотоприемника 6, два преобразователя ток — напряжение 7 и 8, устройство 9 квантования, управляемое генератором 10, устройство 11 нор1553889

15 мирования, интегратор 12, устройство 13 формирования сигнала, пропорционального размеру куска, измеритель 14 отношений и регистратор 15.

Выходы фотонриемников через преобразователи ток - напряжение соединены с входами устройства квантования, выходы которого соединены с входами устройства нормирования,Вы1 ход устройства нормирования соединен с входом интегратора, выход которого соединен с первым входом измерителя отношений, а выход устройства формирования сигнала, пропорИзобретение относится к технике

} аналитического контроля веществ и спектральному анализу и может быть использовано в горно-перерабатывающей промышпенности для экспрессного определения состава минерального 25 сырья по оптическим спектральным характеристикам.

Целью изобретения является повышение правильности определения содержания полезного компонента в куске

Рудые

На чертеже изображена схема устройства, реализующего изобретение, Спектральный способ определения состава руд осуществляется следующим образом, Анализируемый кусок руды освещают излучением со снлошным спектром,затем дискретно измеряют интенсивность отраженного излучении на двух длинах волн, Полученные сигналы нормируют с частотой дискретизации и накапливают их за время осмотра куска,формируют сигнал, пропорциональный размеру куска, и находят отношение на- 45 копленного сигнала к сигналу,пропорциональному размеру куска. По величине превышения регистрируемым отношением порогового значения оценивают содержание полезного компонента в анализируемом куске руды, Пороговое значение устанавливают конкретно для каждого типа руд.

Устройство, реализующее спектральный способ определения состава руд, содержит осветитель 1 (галогенная лампа накаливания), обтюратор 2, оптическую систему 3, два диспергирующих устройства 4 и 5, имеющих обласционального размеру куска, соединен с вторым входом измерителя отношений, Выход измерителя отношений соединен с регистратором. При этом обтюратор

l расположен перед оптической системой, Анализируемый кусок руды освещают источником сплошного спектра, с помощью обтюратора производят построчную развертку отраженного излучения, которое регистрируют фотоприемными устройствами на двух длинах волн, Полученные таким образом сигналы дискретно нормируют и накапливают эа время осмотра куска. 2 с,п, ф-лы, 1 ил, ти пропускания в различных участках спектра оптического излучения, фотоприемники 6, два преобразователи 7 и

8 ток — напряжение, устройство 9 квантования, управляемое генератором

10, устройство 11 нормирования,интегратор 12, .Устройство 13 формирования . сигнала, пропорционального размеру анализируемого куска, измеритель 14 отношений и регистратор 15.

Рассмотрим работу устройства на примере определения состава сильвинитовых руд по интенсивности отраженного излучения, Анапизируемый кусок руды освещают источником сплошного спектра, затем с помощью обтюратора 2 производят построчную развертку отраженного от куска излучения . Полученный таким образом световой поток делится оптической системой 3 на два направления и, пройдя диспергирующие устройства

4 и 5, попадает на фотоприемники 6, Измерение интенсивности отраженного излучения проводят в видимой области спектра, при этом диспергирующие устройства 4 и 5 выбирают так, что полоса нропускания диспергирующего устройства 4 соответствует максимальной интенсивности отраженного излучения, а полоса пропускания диспергирующего устройства 5 — минимальной интенсивности отраженного излучения для анализируемого куска руды. С выхода фотоприемников 6 сигналы, пройдя преобразователи 7 и 8 ток - напряжение, по двум каналам поступают на входы устройства 9 квантования, управляемого генератором 10, Устройство

9 квантования осуществляет периоди1553889 6 чения в 2 раза результирующий сигнал практически не менялся, Фо рмул а

40

55

5 ческое (с частотой 100 кГц) прерывание сигнала, полученного при построч ной развертке отраженного излучения.

Устройство 9 квантования необходима для "точечного осмотра" малых поверхностей анализируемого куска, при этом устройством 11 в каждой точке осмотра осуществляется нормирование сигналов, зарегистрированных в двух спектральных диапазонах, Далее пронормированные сигналы накапливаются интегратором 12 эа время осмотра анализируемого куска, Накопленный сигнал поступает на первый вход измерителя 14 отношений, на второй вход которого через устройство 13 формирования сигнала, пропорционального размеру куска, поступает сигнал с преобразователя 8 ток — напряжение, С выхода измерителя 14 отношений сигнал, пропорциональный содержанию полезного компонента в анализируемом куске руды, поступает на регистратор 15.

Предлагаемый способ определения состава руд и устройство для его реалиэации по сравнению с существующими обеспечивают повышение правильности определения состава руд за счет учета конфигурации и пространственной ориентации анализируемого куска, а также изменения интенсивности падающего излучения, Это достигается нормированием в каждой точке осмотра сигналов, регистрируемых в двух спектральных диапазонах, с последующим накапливанием их эа время осмотра куска и взятием отношения накопленного сигнала к сигналу, пропорциональному размеру куска. Нормирование может быть осуществлено путем взятия как отношения непосредственно сигналов, зарегистрированных в двух спектральных диапазонах, так и отношения величины разности этих сигналов к величине их суммы, l

Опробование предлагаемого способа было проведено на сильвинитовых рудах с регистрацией коэффициентов от- . ражения анализируемых образцов,Экспериментально получено, что при изменении пространственной ориентации анализируемого образца, когда интенсивность отраженного излучения изменялась в 200 раэ, результирующий сигнал изменялся лишь на 10Х, а при изменении интенсивности падающего излуизобретения

1, Спектральный способ определения состава руд, заключающийся в освещении кусков руды, измерении на двух длинах волн интенсивности отраженного излучения и определении по результатам измерений содержания полезного компонента в куске,о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения правильности определения состава руд, куски руды освещают излучением со сплошным спектром, измеряют дискретно интенсивности отраженного излучения на двух длинах волн,соответствующие максимальной и минимальной интенсивностям отраженного излучения, нормируют их с частотой дискретизации, накапливают их за время осмотра куска, формируют сигнал, пропорциональный размеру куска, и находят отношение накопленного сигнала к сигналу, пропорциональному размеру куска, при этом по величине превышения полученным отношением заданного порогового значения определяют содержание полезного компонента в анализируемом куске руды, 2. Устройство для спектрального определения состава руд, -содержащее осветитель, оптическую систему для разделения пучка на два канала s каждом из которых установлены диспергирующее устройство, фотоприемиик, преобразователь ток — напряжение, соединенные последовательно, и систему регистрации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьапения правильности определения состава руд, оно дополнительно содержит устройство нормирования, интегратор,устройство формирования сигнала,пропорционального размеру куска, устройство квантования, управляемое генератором, измеритель отношений сигналов и обтюратор, при этом выходы преобразователей ток — напряжение соединены с входами устройства квантования, выходы устройства квантования соединены с входами устройства нормирования, выход которого соединен с входом интегратора, выход интегратора соединен с первым входом измерителя отношений сигналов, второй вход которого соединен с выходом устрой1 553889

Составитель Б,Широков

Техред М.Дидык Корректор О, Кравцова

Редактор А,Маковская

Заказ 453 Тираж 517 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г .Ужгород, ул. Гагарина, 101 ства Формирования сигнала, пропорционального размеру куска, вход которого соединен с выходом одного из преобразователей ток — напряжение, выход измерителя отношений сигналов соединен с регистратором, а обтюратор расположен перед оптической системой, 5