Система автоматического контроля величины загрузки мельницы

 

Система автоматического контроля величины загрузки мельницы, содержащая акустический датчик, соединенный через усилитель с информационным входом синхронного полосового фильтра, выход которого подключен к входу амплитудного выпрямителя, два регистрирующих прибора и два фильтра низких частот, причем вход первого фильтра низких частот соединен с выходом амплитудного выпрямителя, а выход - с первым регистрирующим прибором, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия контроля величины загрузки и степени износа мелющих тел мельницы, она снабжена задающим генератором, управляемым генератором пилообразного напряжения, пороговым устройством и преобразователем "частота-аналог", причем вход порогового устройства соединен с выходом второго фильтра низких частот, а выход - с входом управляемого генератора пилообразного напряжения, выход которого подключен к управляющему входу задающего генератора, синхронизирующий вход которого соединен с выходом синхронного полосового фильтра, выход задающего генератора подключен к управляющему входу синхронного полосового фильтра и входу преобразователя "частота-аналог", выход которого подключен к второму регистрирующему прибору, вход второго фильтра низких частот соединен с выходом амплитудного выпрямителя.

Изобретение относится к автоматическому регулированию процессов измельчения, в частности к устройствам для автоматического контроля регулирования процесса измельчения в мельницах с соударяющимися мелющими телами, и может быть использовано в химической, металлургической, горнодобывающей и других отраслях промышленности. Цель изобретения повышение точности и быстродействия контроля величины загрузки и степени износа мелющих тел мельницы. На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемой системы; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие принцип действия системы. Система содержит акустический датчик 1, усилитель 2, задающий генератор 3, синхронный полосовой фильтр 4, управляемый генератор 5 пилообразного напряжения, амплитудный выпрямитель 6, пороговое устройство 7, два фильтра 8 и 10 низких частот, преобразователь "частота-аналог" 10 и два регистрирующих прибора 11 и 12. Система работает следующим образом. Виброшумовой сигнал мельницы, воспринимаемый датчиком 1 через усилитель 2, поступает на информационный вход фильтра 4 (см. спектр сигнала А(f) на диаграмме а). Если частота задающего генератора 3 такова, что фильтр не настроен на частоту f_м основного информативного максимума А_м спектра виброшумового сигнала мельницы (см. диаграмму 3), на выходе фильтра 4 возникает сигнал низкого уровня (см. начало диаграммы б), который после выпрямления блоком 6 (см. диаграмму в) и сглаживания фильтром 9 (см. диаграмму г) переключает пороговое устройство 7 на высокий выходной уровень в момент t_н (cм. диаграммы д). Пороговое устройство 7 имеет напряжение срабатывания U_n, превышающее величину всех спектральных максимумов за исключением основного информативного максимума, имеющего наибольшую амплитуду. Тем самым достигается селекция этого максимума относительно других. После срабатывания порогового устройства 7 генератор 5 устанавливается в "ноль" (см. диаграмму е) и все устройство переходит в режим "поиска" основного информативного максимума. При этом сигнал на выходе генератора 5 линейно возрастает, что влечет за собой соответствующее уменьшение частоты задающего генератора 3 (см. диаграмму ж). Последнее вызывает непрерывную перестройку резонансной частоты фильтра 4, которая совпадает с частотой генератора 3. В процессе указанной перестройки наступает момент, когда частота фильтра 4 оказывается равной частоте f_м основного информативного максимума А_м, и сигнал на выходе фильтра (см. диаграмму б) возрастает настолько, что после выпрямления и сглаживания превышает уровень U_n (см. диаграмму г). Это вызывает обратное опрокидывание устройства 7 на низкий выходной сигнал и напряжение на выходе генератора 5 фиксируется на достигнутом уровне (см. диаграмму е). В результате, частота генератора 3, а следовательно, и частота настройки фильтра 4, перестают изменяться, оставаясь равными частоте f_м основного информативного максимума. При этом вся система переходит в режим "слежения", при котором случайные колебания частоты f_м компенсируются с помощью синхронизации частоты генератора 3 сигналом с выхода фильтра 4. Действие этой цепи синхронизации проявляется лишь при достаточно большом уровне сигнала на выходе фильтра 4, т.е. при его настройке на основной информативный максимум. Описанная процедура "поиска" осуществляется однократно в начале включения устройства или после значительного колебания параметров А_м и f_м основного информативного максимума спектра шумового сигнала мельницы. Далее сигнал с выхода выпрямителя 6, пропорциональный величине загрузки мельницы, поступает на регистрирующий прибор 11 после сглаживания фильтром 8 (см. диаграмму з). Одновременно с этим информация о частоте основного информативного максимума поступает с выхода генератора 3 через преобразователь 10 на прибор 12 (см. диаграмму и). Это напряжение пропорционально частоте f_м основного информативного максимума. Значение этой частоты позволяет определить степень износа мелющих тел. Таким образом, использование системы обеспечивает контроль основного диагностируемого параметра степени загрузки мельницы с точностью в 15 20 раз большей в сравнении с известной. Это обеспечивается за счет непрерывного слежения за мгновенными значениями амплитуды основного информативного максимума спектра виброшумового сигнала мельницы. При непрерывном слежении резко возрастает число отсчетов измеряемой величины, необходимое для ее усреднения за фиксированный интервал времени (например, при временном интервале усреднения 20 с получением 10 отсчетов в прототипе при двухсекундном цикле обзора и 2·10⁴ отсчетов в предлагаемой системе для частоты f_м=500 Гц). Увеличение числа отсчетов в единицу времени позволяет так же без потери точности контроля уменьшить время усреднения измеряемой величины. При этом во столько же раз возрастает быстродействие контроля, что особенно существенно в случае работы данной системы в замкнутой системе автоматического управления процессом измельчения.

Формула изобретения

Система автоматического контроля величины загрузки мельницы, содержащая акустический датчик, соединенный через усилитель с информационным входом синхронного полосового фильтра, выход которого подключен к входу амплитудного выпрямителя, два регистрирующих прибора и два фильтра низких частот, причем вход первого фильтра низких частот соединен с выходом амплитудного выпрямителя, а выход с первым регистрирующим прибором, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия контроля величины загрузки и степени износа мелющих тел мельницы, она снабжена задающим генератором, управляемым генератором пилообразного напряжения, пороговым устройством и преобразователем частота аналог, причем вход порогового устройства соединен с выходом второго фильтра низких частот, а выход с входом управляемого генератора пилообразного напряжения, выход которого подключен к управляющему входу задающего генератора, синхронизирующий вход которого соединен с выходом синхронного полосового фильтра, выход задающего генератора подключен к управляющему входу синхронного полосового фильтра и входу преобразователя частота аналог, выход которого подключен к второму регистрирующему прибору, вход второго фильтра низких частот соединен с выходом амплитудного выпрямителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---