Устройство для непрерывного контроля качества угля
Изобретение относится к горной автоматике и м.б. использовано для контроля качества угля на ленте конвейера или в первичных отобранных пробах на предприятиях угольной, энергетической, металлургической и других отраслей пром-сти. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет одновременного снижения влияния флуктуации распада ядер источника и расстояния до контролируемого слоя угля, а также расширение функциональных / возможностей путем осуществления контроля как на ленте конвейера, так и в первичных отобранных пробах. Устройство содержит источник 3 гамма-излучения и детектор 4 с электронным блоком 5, которые смонтированы в общем корпусе 6. По обе стороны от корпуса 6 на линии источник-детектор под лентой 2 установлены поддерживающие ролики 7 и 8. Между корпусом 6 и контролируемым слоем 1 угля расположены установочные пластины 9 и 10. Отношения Н расстояния от центра источника 3 до центра детектора 4 к длине М детектора 3 выбрано из условия Н/М-(0,88-1,59) а отношение Н к толщине h пластин 9 и 10 - из условия H/h 3,7 или H/h 11,1. Детектор 4 регистрирует поток обратно рассеянного углем гамма-излучения. Интенсивность потока рассеянных углем гамма-квантов обратно пропорциональна зольности Ad угля. Зависимость между средней частотой импульсов с детектора и зольностью Ad угля близка к л ;нейной. , где а и b - соответственно свободный член и коэффициент линейного уравнения. 4 ил. сл с а Ч) а со сл со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ "ИОТТ" (72) Ю.И.Горлов и А.M.Oíèùåíêî (53) 622.325(088.8) (56) Патент ГДР М 134346, кл, В 65 G 43/00, 1977. Авторское свидетельство СССР М 1282897, кл. В 03 В 13/06, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА УГЛЯ (57) Изобретение относится к горной автоматике и м.б. использовано для контроля качества угля на ленте конвейера или в первичных отобранных пробах на предприятиях угольной, энергетической, металлургической и других отраслей пром-сти. Цель изобретения — повышение точности контроля за счет одновременного снижения влияния флуктуаций распада ядер источника и расстояния до контролируемого слоя угля, а также расширение функциональных „„. Ы „„1696353 А1 возможностей путем осуществления контроля как на ленте конвейера, так и в первичных отобранных пробах, Устройство содержит источник 3 гамма-излучения и детектор 4 с электронным блоком 5, которые смонтированы в общем корпусе 6. flo обе стороны от корпуса 6 на линии источник-детектор под лентой 2 установлены поддерживающие ролики 7 и 8. Между корпусом 6 и контролируемым слоем 1 угля расположены установочные пластины 9 и 10, Отношения Н расстояния от центра источника 3 до центра детектора 4 к длине M детектора 3 выбрано из условия Н/M-(0,88-1,59) а отношение Н к толщине h пластин 9 и 10— из условия Н/h<3,7 или Н/h >11,1. Детектор 4 регистрирует поток обратно рассеянного углем гамма-излучения. Интенсивность потока рассеянных углем гамма-квантов обратно пропорциональна зольности А угля. Зависимость между средней частотой импульсов с детектора и зольностью А угля близка к л .нейной. А =а-b, а где а и о — соответственно свободный член и коэффициент линейного уравнения. 4 ил. 696353 5Î Ызобретение относится к горной автоматике и может быть использовано для контроля качества угля на ленте конвейера или .3 первичных отобранных пробах на предприятиях угольной, з(ергетическо(п, -металлургической и других отраслей проМЫШЛЕННОСТ И, Цель изобретения — повышение точности контроля за счет одновременного снижения влияния флуктуаций распада ядер источника и расстояния до контролируемо о слоя угля, а также расширение функциональн О(возмо>«- Io(« pP п(р„.фм О(ущупау«;-вле ния кон» троля как нз ленте 1(Онввйера, так и в первичных отобранных пробах. На ((>иг, показано устройство при его установке под лент..:,-1 конвейера, продольный разрез; на ф". :Г,2 — то же, вид сверху (ленТа YiQHI38A6pGI И СЛОЙ Тгля Г(оказаны ус лов ро,ц>с((ными), Н8 фи, зксп ри ментальная зависимост(. суммарной погрешности а „от вел(пчины отнош,»ния Н/M; HB фиГ.4 — зксг(ериФмвнтальиая зависимость суммарной гогреиьности б от величины H/h, Слой 1 угля транспортируется коиаейерной лентой 2. Под грузом ветвью ленты 2 конвейера распола(ается усгройстао д«я непрерывного контроля квчвствв угля. Уст" РойСТВО СОДЕРжИт ИeT(I IHСПК ГаММа-ИЗЛУЧЕНИЯ 3 и деTeKTop 4 с злекдяинцм блоком 5, которые смонтированы L общем корпусе 5, По обе стороны от корпуса 6 на линии истсчHMY.-детек Ор под лентой 2 у((тановлвны поддеоживающие ролики 7 и 8, Устройство снабжено двумя установочными пластинами 9 и 1G, расположенными между корпусом 6 и контролируемым слоем 1 угля. Соотношенле расстояния от центрГ источника гамма-лзлучения 3 до центра дет.;тора 4Н к длине детектора М выбрано (пз ус,«Овия Н/М=-О,88-1,59, Отношение расстояния Н к ТОлщине установочных пластин h выбрано из условий Н/h =3.7 или Н/h>11,1. Корпус 6 устройства закрыт крышкой, которая состоит из прозрачных для гаммвизлучения частей 11 и 12 (окна крьшии) и из непрозрачных для гамма-излучения частей 13 И14 (корпус крыи1ки). Устройство работает следующим Образом. (рузовая ветвь ленты 2 конвейера подает поток 1 угля в зону пало>кения устройства, В зоне измерения, качества угля От исTo II (If(K(3 3 поток гамма-изл jHI3HNé чер "э прОзрачную для гамма-излучения часть 11 крышки пспадает на уголь. Часть гаммаквантов после взаимодействия с углем р;3с5 ?о 25 >о 4О 45 сеивается им обратно в сторону детектора 4 (пути гамма-квантов от источника 3 на слой 1 угля и от угля на детектор 4 на фиг.1 показаны сплошными линиями со стрелками), ДетеКтор 4 регистрирует поток обратно рассеянного углем гамма-излучения. Интенсивность потока рассеянных углем гамма-КВВНТ08 обратно пропорциональна зольности А угля, Зависимос ь между средней частотой импульсов с детектора F и зональностью А угля близка к линейной А =а-bF. (1) Свободный член а и угловой коэффициент Ь линейного уравнения (1) определяют при градуировке устройства на конкретном угле данного предприятия. Метод вычисления а и о может быть любым: метод наименьших квадратов, метод максимального правдоподобия, конфлюзнтный метод, метод Ортогональной регрессии и т.д. Тип градуировки на работе устройства не отражается; несовершенная градуировка потребует большого числа сравнений значений F с детектора и А по результатам стандартного термогравиметрического определения зольности. Электронный блок 5 проводит обработку поступающих с детектора 4 импульсов со средней частотой F no линейному уравнению (1). Е электронном блоке 5 по заложенным в его память значениям коэффициентом а и Ь (после градуировки устрсйства) и полученной с детектора 4 средней частоте импульсов F по уравнению (1) определяется неизвестная зольность А контролируе oгс угля и зl.о d значение А индицируется и регистрируется электрон н ы м блоком 5. Сущность установления оптимальных значений отношений Н/M и Н/h состояла в следующем, Нужно установить также значения отношений Н/М и Н/h, при которых суммарная погрешность иэ-за одновременных флуктуаций распада числа ядер источника 3 и флуктуаций расстояния h до.контролируемого слоя угля (или до ленты конвейера при контроле иэ-под ленты) была бы наименьшей из возможных. Чтобы услановить зти Отношения провели две стадии экспериментов. На первой сладки определяли экспериментальные ;":«ависимости F=f (h) для выбранного значения M (определяется типом детектора; так, например, для счет 3ика CEM-19 значение tA=! 5Q мм} и выбранного типа источник&Гамма излуче (ия (например, для источника из америцил-24" ак.;ивиостью 1ОО мьи) и при различных вольностях уГля А и для раэличнь(х значений Н. БылО (. ( установлено, что на любой ависимости F=-f(h) набл,одается м;-ксимум. причем зна1696353 чение ho, соответствующее максимуму F, сдвигается в сторону больших значений h при увеличении значения Н, для которого снимались зависимость F=f(h), а также то, что положение максимума на зависимости F=f(h) слабо зависит от зольности угла А . По д полученным экспериментальным зависимостям строили графики F=f(h). Из полученных графиков в областях их максимумов определяли значения чувствительностей к зольности S (в единицах изменения числа импульсов с детектора за время регистрации t, равное (F t), приходящихся на 10 изменения зольности) и к изменениям расстояния h $ (в единицах изменения числа импульсов (F т), приходящихся на 10 мм изменения расстояния (h), а также значение среднего квадратического отклонения числа зарегистрированных имп лльсов за время t. численно равное о = VF g . Зная величины Sa, Sh и о для каждого значения Н определяли величину среднего квадратического отклонения суммарной погрешности иэ-за одновременных флуктуаций числа распада ядер источника и флуктуаций расстояния h по формуле: v =(Я+о ) SA (g ) На второй стадии по полученным на основе экспериментов значениям строили зависимости cr>=f(H/M и гт=1(Н/h), которые показаны на фиг,2 и 4 соответственно. Приведенные на фиг.3 и 4 зависимости суммарной погрешности с от значений отношений 5 (Н/М) и (Н/h) позволяют, задаваясь допустимым значением суммарной погрешности в 0,2 абс. по зольности, определить оптимальные диапазоны изменений отклонений, в которых суммарная погрешность не 10 превышает допустимого значения. Формула изобретения Устройство для непрерывного контроля качества угля, содержащее смонтирован15 ные в общем корпусе источник гамма-излучения и детектор с электронным блоком, о тлича ющееся тем,что,с целью повышения точности за счет одновременного снижения влияния флуктуаций распада ядер 20 источника и расстояния до контролируемого слоя угля, оно снабжено двумя установочными пластинами, расположенными между корпусом и.контролируемым слоем угля, причем отношение расстояния от центра ис25 точника гамма-излучения,до центра детектора Н к длине детектора M выбрано из условия Н/M=(0,88-1,59), а отношение H к толщине установочных пластин h выбрано из условий Н/h 3,7 или H/h а11,1. 1696353 1696353 Составитель И.Назаркина Редактор Н.Химчук Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê Заказ 4270 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
