Способ контроля крупности дробленой руды и устройство для его осуществления

 

Сущность изобретения. Способ контроля крупности дробленой руды, предусматривающий подачу руды на позицию контроля, облучение потока руды радиолокационным сигналом, регистрацию отраженного сигнала, сравнение его параметров с заданными и осуществление контроля по результатам сравнения, при этом радиолокационный сигнал выбирают сверхширокополосным на несущей Уолша с относительной полосой частот не менее 1 и длительностью импульса от 1 до 100 пикосекунд, причем облучающий радиолокационный сигнал дополнительно поляризуют. 2 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872377/12 (22) 24,07.90 (46) 15,01.93. Бюл. ¹ 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых "Механобр" (72) B,Á,Çàðèí, А,А.Иванников и В,C,Ïðoöóто (56) Патент Англии

¹ 2068534А, кл. G 01 N 15/02, 1980, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КРУПНОСТИ

ДРОБЛЕНОЙ. РУДЫ И УСТРОЙСТВОДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а более конкретно, к способам контроля крупности и гранулометрического состава руды.

Известно несколько способов и устройств неконтактного измерения и контроля крупности дробленной руды на основе применения какого-либо физического поля.

Так, например, имеется устройство непрерывного анализа состава потока руды путем использования радиоактивного источника для облучения потока руды и детектора для регистрации сигналов переизлучения (патент Великобритан ли № 2068534А).

Основными недостатками данного устройства являются: «еобходимость перегрузочного узла и/или ударных периодических нагрузок; требование достаточного уплотнения материала и .ред подачей на измерение, а также то что данный способ измерения позволяет фиксировать некоторый качественный состав анализируемого материала (например, зольность угля), „„. Ы„„ 1788462А 1 (si>s G 01 N 15/02, В 07 С 5/344 (57) Сущность изобретения, Способ контроля крупности дробленой руды, предусматривающий подачу руды на позицию контроля, облучение потока руды радиолокационным сигналом, регистрацию отраженного сигнала, сравнение его параметров с заданными и осуществление контроля по результатам сравнения, при этом радиолокационный сигнал выбирают сверхширокополосным на несущей Уолша с относительной полосой частот не менее 1 и длительностью импульса от 1 до 100 пикосекунд, причем облучающий радиолокационный сигнал дополнительно поляризуют.

2 ил, Наиболее близким к предполагаемому способу является радиолокационный способ контроля крупности, включающий в себя формирование радиолокационного сигнала, облучение им падающего потока 4 руды, прием и анализ отраженных от зерен 00 руды сигналов (1). Данный способ принима- QQ ется авторами за прототип.

Основным и принципиальным недо- 0 статком прототипа является необходимость перегрузки дробленного материала с целью получения разряженного падающего потока, т,е. невозможность контроля крупности непосредственно на конвейерной ленте, Это обусловлено тем, ".то интенсивнOcTb отраженного сигнала пропорциональна площади объекта отражения и в случае сплошного потока получается суммарный отраженный сигнал, из которого невозможно выделить составля ощие отдельных кусков породы.

Недостатком устройства является усложнение линии транспортировки, вызыва1788462 емое необходимостью разрыва в потоке руды. А это влечет за собой установку дополнительного конвейера, увеличение места для технологических линий, повышение расхода электроэнергии и т.д, Целью изобретения является повышение точности контроля, Данная цель достигается тем, что способ контроля крупности дробленной руды, предусматривающий подачу руды на позицию контроля, облучение потока руды радиолокационным сигналом, регистрацию отраженного сигнала, сравнение его параметров с заданными и осуществление контроля по результатам сравнения, а также радиолокационный сигнал выбирают сверхширокополосным на несущей Уолша с относительной полосой частот, В пределах 0,1 — 1 и длительностьЮ импульса от 1 до 100 пикосекунд, причем облучающий радиолокационный сигнал дополнительно поляризуют; устройство контроля и крупности дробленной руды, содержащее узел пддачи руды на позицию контроля, излучающую и приемную антен-. ны формирователь радиолокационного сигнала, содержащий генератор импульсов и блок обработки и анализа отраженного сигнала, содержащий блок сравнения и оценки параметров рудного материала и блок синхронизации, связанный со входами формирователя радиолокационного сигнала и блока обработки и анали за отраженного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности сортировки, формирователь радиолокационного сигнала дополнитель о содержит антенный переключатель и последовательно соединенные формирователь импульсных последовательностей тока, задатчик положения и формы импульсной последовательности и блок формирования поляризованного сигнала, блок обработки и анализа отраженного сигнала дополнительно содержит последовательно соединенные блоки радиосеквентной фильтрации больших и коротких периодов, секвентный преобразователь, блок фильтров рабочих секвент, дискриминатор формы сигнала по Уолшу, демодулятор, блок фильтрации положения, блок выделения формы импульса, фильтр подавления линейных помех, блок определения гранулометрического состава руды и блок поляризационной обработки, выходом соединенный.с первым входом блока сравнения и оценки параметров рудного материала, приче генератор импульсов первым выходом соединен с первым входом формирователя импульсных последовательностей, второй выход которого подключен к

25, мы импульса соединен с третьим входом

55 первому входу антенного переключателя, первый выход которого соединен со входом блока радиосеквентной фильтрации больших периодов, первые выходы блока формирования поляризованного сигнала и задатчика положения и формы импульсной последовательности подключен к второму и третьему входам блока определения гранулометрического состава руды, второй и третий выходы задатчика положения и формы импульсной, последовательности соответственно соединены со вторым входом формирователя импульсных последовательностей, и со входом генератора импульсов, второй выход которого подключен ко второму входу задатчика положения и формы импульсной последовательности, блок формирования поляризованного сигнала подключен к первому входу излучающей антенны и ко входу приемной антенны, выход которой подключен ко второму входу антенного переключателя, вторым выходом соединенного со вторым входом излучающей антенны, выход блока выделения форблока определения гранулометрического состава руды, второй выход которого и выход блока поляризационной обработки связаны со входами блока сравнения и оценки параметров рудного материала.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема, поясняющая применение заявляемого способа, а на фиг. 2 — блок-схема реализации данного способа. На схеме 1 обозначены: лента конвейера 1, на которой находится руда 2, излучающая 3 и приемная

4 антенны, формирователь радиолокационного сигнала !, дающий сигнал на антенну 3, и блок обработки и анализа отраженного сигнала II, получающий сигнал от антенны

4, Системы и II управляются блоком стабилизации III (БС). На фиг, 2 показан состав систем! и II; генератор импульсов 6, взаимосвязанный с блоком формирования импульсных последовательностей тока 7 и блоком управления генерацией и формированием импульсов тока 8, антенный переключатель 5, получая токовые импульсные последовательности ("Т,И.П") от блока 7, передает их на излучающую антенну 3 через блокуправления поляризацией 9. В системе

II сигнал от антенного переключателя 5 по. ступает на блоки радиосеквентной фильтрации больших 10 и коротких 11 периодов, далее на секвентный преобразователь 12 и на блок фильтра рабочих секвент 13, который связан с блоком 14 дискриминатора формы сигнала по Уолшу. Этот блок соединен с демодулятором 15 и далее с блоком фильтрации положения 16, оттуда сигнал

1788462

55 попадает в блок 17 выделения формы импульсов, после чего идет на фильтр подавления линейных помех 18. Блок 19 определения грансостава получает сигналы от блоков 17, 18, 8 и 9, после чего сигнал идет на блок сравнения и оценки 20 и в блок поляризационной обработки 21. Блок синхронизации 22 связан с соответствующими блоками в системах I и II

Высокие возможности по разрешающей способности радиолокационного измерителя, использующего сложную широкополосную кодированную несущую

Уолша (например, на кодах Баркера или на комплементарных кодах) позволяют получать отраженные сигналы высокой информационной насыщенности, в которых заключена информация о размерах зерен потока руды на всех лоцируемых уровнях по глубине рудного материала, Возможность формирования излучения определенной поляризации (вертикальной, горизонтальной, круговой) позволяет получить информацию по физическому составу зерен (например, "про в одн и к-диэл е ктр и к").

Увеличение ширины полосы для такого сигнала позволяет уменьшить спектральную плотность мощности сигнала и тем самым получить возможность значительного снижения уровня помех, возникающих за счет переотражения от местных предметов.

На фиг. 2 показана схема аппаратурной реализации, где представлены определенный состав блоков и последовательность их соединения, позволяющие внедрить предлагаемый способ в производство. Работа данной схемы представляется следующим образом, B блоке генератора импульсов 6 генерируются импульсы с заданной длительностью и периодом следования, определенными из условия однозначного отсчета дальности с учетом распространения электромагнитных волн в слое руды толщиной h и прохождения зондирующего сигнала в слое "воздух-руда", равном Н+ Л h.

С помощью блока управления генерацией и формирования импульсов тока 8 импульсы подаются в блок формирования импульсных последовательностей тока 7, в котором образуются более тонкие структуры импульсных токовых последовательностей (тип), описываемых кодами Баркера или комплементарными кодами. Сформированные импульсные последовательности после блока

7 имеют кодированное положение и форму в соответствии с последовательностью, задаваемой в блоке 8, Флуктуация временного положения э дается и не должна превышать 100 пс.

Далее "т.и.п." поступают в антенный переключатель 5, в котором определяются моменты поступления их в систему передающих антенных излучателей 3 и в блок управления поляризации сигнала 9, Система антенных излучателей обеспечивает возможность формирования излучения определенной поляризации (вертикальной, горизонтальной и круговой). С момента поступления в систему излучателей 3 в дальней зоне на расстоянии Н + Лh, т.е. в слое рудного материала, формируется распределение электромагнитной энергии с заданной структурой, После отражения от неоднородностей рудного потока зондирующий сигнал поступает в систему приемной антенны 4, где преобразуется в электрический сигнал и с помощью антенного переключателя 5 подается в блоки радиосеквентной фильтрации больших 10 и коротких 11 периодов, Колебания электрического сигнала, имеющие определенную временную структуру, этими фильтрами выделяются, усиливаются и подаются на секвентный преобразователь 12 для увеличения интервала следования с целью облегчения дальнейшей цифровой. обработки, имеющей ограничения по быстродействию. Сигналы с увеличенным рабочим интервалом выделяются в блоке фильтра рабочих секвент 13, усиливаются и подаются в блок дискриминатора формы сигнала по Уолшу 14, С выхода блока 14 сигналы поступают на выход блока демодулятора 15. Здесь он демодулируется и подается в блок фильтрации положения 16 и выделения формы импульсов 17. Отфильтрованные сигналы попадают параллельно на фильтр подавления местных помех 18, где дополнительно анализируются и подаются в блок обработки и синтеза полученных изображений 19. Сформированные изображения анализируются и оцениваются в блоке 20, полученные данные анализа сравниваются с цифровыми эталонами рудного материала и после блока 20 выдаются на цифровой блок выдачи измеренных значений параметров рудного материала. Перед этим параллельно сигнал обрабатывается дополнительно в блоке поляризационной обработки 21, откуда дан-. ные также поступают в блок 20.

Для всей системы, описанной выше, придан блок синхронизации 22, который регулирует и синхронизирует работу практически всех перечисленных блоков, Таким образом, экономическая эффективность будет определяться возможностью управления дробилками и

1788462 измельченными агрегатами, что, как минимум, приведет к экономии электроэнергии.

Формула изобретения

1, Способ контроля крупности дробленой руды, предусматривающий подачу руды на позицию контроля, облучение потока руды радиолокационным сигналом, регистрацию отраженного сигнала, сравнение его параметров с заданными и осуществление контроля по результатам сравнения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, радиолокационный сигнал выбирают сверхширокополосным на несущей Уолша с относительной полосой частот в пределах 0,1-1 и длительностью импульса от 1 до 100 пс, причем облучающий радиолокационный сигнал дополнительно и on я ризуют.

2, Устройство контроля крупности дробленой руды, содержащее узел подачи руды на позицию контроля, излучающую и приемную антенны, формирователь радиолокационного сигнала, содержащий генератор импульсов и блок обработки и анализа отраженного сигнала, содержащий блок сравнения и оценки параметров рудного материала и блок синхронизации, связанный со входами формирователя радиолокационного сигнала и блока обработки и анализа отраженного сигнала, о т л и ч а ющ е е с я тем, чго, с целью повышения точности сортировки, формирователь радиолокационного сигнала дополнительно содержит антенный переключатель и последовательно соединенные формирователь импульсных последовательностей тока, задатчик положения и формы импульсной последовательности и блок формирования поляризованного сигнала, блок обработки и анализа отраженного сигнала дополнительно содержит последовательно соединенные блоки радиосеквентной фильтрации больших и коротких

25. мы импульсной последовательности соот5

45 периодов, секвентный преобразователь, блок фильтров рабочих секвент, дискриминатор формы сигнала по Уолшу, демодулятор, блок фильтрации положения, блок выделения формы импульса, фильтр подавления линейных помех, блок определения гранулометрического состава руды и блок поляризационной обработки, выходом соединенный с первым входом блока сравнения и оценки параметров рудного материала, причем генератор импульсов первым выходом соединен с первым входом формирователя импульсных последовател ьностей, второй выход которого подключен к первому входу антенного переключателя, первый выход которого соединен с входом блока радиосеквентной фильтрации больших периодов, первые выходы блока формирования поляризованного сигнала и задатчика положения и формы импульсной последовательности подключены к второму и третьему входам блока определения гранулометрического состава руды, второй и третий выходы задатчика положения и форветственно соединены с вторым входом формирователя импульсных последовательностей и входом генератора импульсов, второй выход которого подключен к второму входу задатчика положения и формы импульсной последовательности, блок формирования поляризованного сигнала подключен к первому входу излучающей антенны и входу приемной антенны, выход которой подключен к второму входу антенного переключателя, вторым выходом соединенного с вторым входом излучающей антенны, выход блока выделения формы импульса соединен с третьим входом блока определения гргнулометрического состава руды, второй выход которого и выход блока поляризационной обработки связаны с входами блока сравнения и оценки параметров рудного материала.

1788462 ! бС срс

1788462

Составитель В.Зарин

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор А,Мотыль

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101

Заказ 71 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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