Способ автоматического контроля крупности дробленой руды в потоке

Авторы патента:

Зимин Алексей Владимирович (RU)

Трушин Алексей Алексеевич (RU)

G01N15/02 - определение размеров частиц или распределения их по размерам (G01N 15/04,G01N 15/10 имеют преимущество; путем измерения осмотического давления G01N 7/10; путем фильтрации B01D; путем просеивания B07B)

Владельцы патента RU 2529636:

Совместное предприятие в форме Закрытого акционерного общества "Изготовление, Внедрение, Сервис" (RU)

Изобретение относится к способам автоматического контроля крупности дробленой руды в потоке и может быть использовано в области обогащения руд полезных ископаемых, в горно-металлургической, строительной и других областях промышленности. Способ автоматического контроля крупности дробленой руды в потоке включает определение гранулометрического состава в потоке материала на основе показаний датчика, выходной сигнал которого подают на анализатор спектра и затем преобразуют в сигнал, пропорциональный содержанию отдельных фракций крупности материала. В качестве датчика применяют уровнемер 3. Лучом уровнемера 3 осуществляют сканирование поверхностного слоя потока материала 6, определяют линию, огибающую поверхностный слой материала, вычисляют скользящее среднее значение сигнала уровнемера, вычисляют абсолютные значения площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера. Вычисляют статистическое распределение относительных частот наблюдения равных по величине вычисленных абсолютных значений площадей фигур на интервале измерения и по полученной заранее градуировочной зависимости крупности отдельных фракций от величины абсолютных значений площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, вычисляют распределение фракций крупности дробленой руды в потоке, также измеряют скорость движения потока материала и абсолютные значения площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, умножают на коэффициент, равный отношению измеренной скорости к скорости, соответствовавшей условиям градуировки. Технический результат - повышение надежности и точности контроля крупности дробленой руды в потоке за счет устранения влияния на результаты измерения колебаний величины и скорости движения потока материала. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам автоматического контроля крупности дробленой руды в потоке и может быть использовано в области обогащения руд полезных ископаемых, а также в горно-металлургической, строительной и других областях промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля крупности сыпучих материалов, состоящий в том, что определение гранулометрического состава осуществляют непрерывно в потоке материала, поступающего на весоизмеритель, сигнал которого подают на вход анализатора спектра и затем преобразуют в сигналы, пропорциональные содержаниям отдельных фракций крупности в потоке (SU, патент на изобретение №2212703 «Способ контроля крупности сыпучих материалов и устройство для его осуществления», кл. G05D 11/00, 04.05.2001 г.).

Недостатками прототипа являются низкая точность и надежность измерений, так как в реальных условиях при больших производительностях конвейеров невозможно обеспечить монослойную подачу материала, при которой создаются условия для избирательной реакции весоизмерительного устройства на наличие в потоке фракций различной крупности. Кроме того, при изменении скорости потока при одном и том же распределении фракций крупности, частотный спектр сигнала весоизмерительного устройства будет смещаться. При увеличении скорости частотный спектр сигнала будет смещаться в сторону высоких частот, а при уменьшении - в сторону низких частот.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении надежности и точности контроля крупности дробленой руды в потоке за счет устранения влияния на результаты измерения колебаний величины и скорости движения потока материала.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе автоматического контроля крупности дробленой руды в потоке, включающем определение гранулометрического состава в потоке материала на основе показаний датчика, выходной сигнал которого подают на анализатор спектра и затем преобразуют в сигнал, пропорциональный содержанию отдельных фракций крупности материала, согласно изобретению в качестве датчика применяют уровнемер, при этом лучом уровнемера осуществляют сканирование поверхностного слоя потока материала, определяют линию, огибающую поверхностный слой материала, вычисляют скользящее среднее значение сигнала уровнемера, вычисляют абсолютные значения площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, вычисляют статистическое распределение относительных частот наблюдения равных по величине вычисленных абсолютных значений площадей фигур на интервале измерения и по полученной заранее градуировочной зависимости крупности отдельных фракций от величины абсолютных значений площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, вычисляют распределение фракций крупности дробленой руды в потоке.

А также тем, что измеряют скорость движения потока материала и абсолютные значения площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, умножают на коэффициент, равный отношению измеренной скорости к скорости, соответствовавшей условиям градуировки.

Предложенный способ автоматического контроля крупности дробленой руды в потоке реализуется устройством, представленным на фиг.1.

Устройство содержит ленточный конвейер 1, датчик 2 скорости движения ленты конвейера 1, уровнемер 3, функциональный блок 4, входы которого соединены с выходами XI уровнемера 3 и Х2 датчика 2 скорости движения ленты конвейера 1.

Способ автоматического контроля крупности дробленой руды в потоке осуществляют следующим образом.

При движении ленты конвейера 1 лучом 5 уровнемера 3 сканируют поверхностный слой материала 6. Выходной сигнал XI уровнемера 3, представляющий собой последовательность импульсов, амплитуда которых пропорциональна расстоянию от излучающей плоскости уровнемера 3 до поверхности материала 5, подают на вход функционального блока 4, в котором запоминают за выбранный во времени интервал измерения массив данных, который графически может быть изображен в виде линии, огибающей поверхностный слой материала (фиг.2, линии f1(H), f2(H). Примечание: здесь и далее, символы с индексом "1" соответствуют более мелкому материалу, а символы с индексом "2" - более крупному). Затем вычисляют скользящее среднее значение сигнала уровнемера 3 (фиг.2, линии fcp1(H), fcp2(H)), вычисляют абсолютные значения площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера (фиг.2, площади элементарных фигур S1i, S2i), вычисляют статистическое распределение относительных частот N наблюдения равных абсолютных значений площадей элементарных фигур на интервале измерения (фиг.3, функции N=f1(S), N=f2(S)) и, используя полученную в процессе предварительных исследований градуировочную зависимость S=f(d) (фиг.4), представляющую собой функцию зависимости абсолютных значения площадей Si фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, от крупности d фракций контролируемого материала, вычисляют статистическое распределение относительных частот β наблюдения фракций крупности d дробленой руды в потоке (фиг.5, зависимости β=f1(d), β=f2(d)).

Для компенсации влияния изменения скорости потока на результаты вычислений в функциональном блоке 4 абсолютные значения площадей Si фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, корректируют по формуле:

$S' i = S i (X 2 / X 2 н а ч), где (1)$

Х2 - текущее значение скорости движения ленты конвейера;

Х2нач - значение скорости движения ленты конвейера, соответствующее условиям получения градуировочной характеристики S=f(d).

Смысл формулы 1 заключается в том, что абсолютные значения площадей Si фигур увеличиваются или уменьшаются пропорционально отклонению значения текущей скорости потока от скорости движения ленты конвейера, при которой производилось определение характеристики S=f(d).

Таким образом, сканирование лучом уровнемера поверхностного слоя материала и последующая математическая обработка полученной информации с целью получения содержания отдельных фракций крупности в потоке, а также корректировка результатов вычислений с учетом изменения скорости движения потока материала позволяют повысить надежность и точность контроля крупности дробленой руды в условиях колебаний величины и скорости движения потока материала.

1. Способ автоматического контроля крупности дробленой руды в потоке, включающий определение гранулометрического состава в потоке материала на основе показаний датчика, выходной сигнал которого подают на анализатор спектра и затем преобразуют в сигнал, пропорциональный содержанию отдельных фракций крупности материала, отличающийся тем, что в качестве датчика применяют уровнемер, при этом лучом уровнемера осуществляют сканирование поверхностного слоя потока материала, определяют линию, огибающую поверхностный слой материала, вычисляют скользящее среднее значение сигнала уровнемера, вычисляют абсолютные значения площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, вычисляют статистическое распределение относительных частот наблюдения равных по величине вычисленных абсолютных значений площадей фигур на интервале измерения и по полученной заранее градуировочной зависимости крупности отдельных фракций от величины абсолютных значений площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, вычисляют распределение фракций крупности дробленой руды в потоке.

2. Способ автоматического контроля крупности дробленой руды в потоке по п.1, отличающийся тем, что измеряют скорость движения потока материала и абсолютные значения площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, умножают на коэффициент, равный отношению измеренной скорости к скорости, соответствовавшей условиям градуировки.

Изобретение относится к области оптической диагностики физических сред и может быть использовано в приборах, предназначенных для измерения распределения концентрации и размеров микро- и наночастиц в жидкостях и газах.

Способ замеров параметров выхлопных газов двс // 2525051

Изобретение может быть использовано для определения замеров параметров отработавших газов (ОГ) ДВС. Способ заключается в отборе газов в пробоотборник и последующем анализе материала пробы.

Устройство для определения размерно-количественных характеристик взвешенных в воде частиц // 2524560

Изобретение относится к океанологическим исследованиям. Устройство включает в себя средство для генерации параллельного потока импульсов оптического излучения, средство для формирования оптическим путем реперного объема прямоугольного сечения, средство для перемещения реперного объема, средство для приема и преобразования оптического излучения в электрические сигналы и средство для регистрации изменения амплитуды электрических импульсов, снабженное средством для определения разности между сигналом в отсутствие импульсов и сигналом, полученным во время действия импульсов, и средством, формирующим временной интервал на время регистрации частиц.

Способ определения дисперсности водогазовой смеси // 2522486

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения параметров мелкодисперсной водогазовой смеси перед закачкой в пласт.

Способ определения максимального размера и концентрации субмикронных аэрозольных частиц // 2521112

Изобретение относится к области измерения характеристик аэрозольных частиц оптическими методами. Способ заключается в измерении ослабления оптического излучения в видимой и ближней инфракрасной областях спектра.

Способ автоматического контроля крупности частиц в потоке пульпы // 2517826

Способ оценки параметров факела распыла дисперсионноспособной технологической жидкости и установка для его осуществления // 2516581

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптико-электронным способам контроля и регулирования параметров дисперсных сред. По зарегистрированному импульсному световому изображению рассеченной плоской с малой толщиной части факела распыла определяют параметры распыла капель в данной части факела с помощью системы единиц дисперсности на основе формулы объема шара (сферы) капли, для чего в указанном изображении производят сортировку и подсчет количества капель стандартных классов диапазонов микроскопических размеров в их смежной последовательности.

Устройство анализа загрязненности моторного масла двигателя внутреннего сгорания дисперсными частицами // 2516200

Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в автомобильной, сельскохозяйственной, авиационной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где необходимо проводить оперативный анализ качества моторного масла.

Оптический способ регистрации кинетики агрегации частиц в мутных суспензиях // 2516193

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к оптическим методам регистрации агрегации частиц при проведении иммунохимических реакций, например, с применением частиц микронного размера с иммобилизованными на них реагентами.

Способ обработки оптического изображения сферических частиц топливной загрузки керметного стержня // 2513663

Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано при изготовлении тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов. Согласно способу производят сканирование изображения сферических частиц круговым оптическим пятном и определяют площадь их проекций.

Способ определения параметров взвешенных частиц произвольной формы // 2534723

Изобретение относится к технике автоматизации измерений и может быть использовано при анализе взвешенных частиц произвольной формы. Согласно способу производят освещение потока частиц световым пучком и регистрацию параметров световых сигналов, формируемых частицами при их пролете через выделенную область потока частиц. Световой пучок после прохождения потока с использованием отражающих зеркал разворачивают по отношению к исходному пучку и вновь пропускают через поток, где регистрация изображения частиц при помощи ПЗС матрицы происходит с трех равномерных углов. Полученные изображения частиц передаются на компьютер для цифровой обработки. Для получения окончательного вывода о форме частицы сложного строения происходит сравнение коэффициентов форм для каждой из проекций. Технический результат - автоматизация процесса анализа частиц произвольной формы. 3 ил.

Способ автоматического контроля крупности частиц в потоке пульпы // 2542594

Изобретение относится к способам автоматического контроля крупности частиц в потоке пульпы в процессе измельчения материала и может быть использовано в области обогащения руд полезных ископаемых, а также в горно-металлургической, строительной и других областях промышленности. Способ автоматического контроля крупности частиц в потоке пульпы включает периодическое ощупывание частиц материала микрометрическим щупом с преобразованием величины частиц, зафиксированных механизмом ощупывания, в электрический сигнал, пропорциональный их абсолютному размеру. Причем осуществляют программное управление приводом механизма ощупывания для обеспечения стабилизации длительности цикла возвратно-поступательного движения механизма ощупывания и синхронизации положения микрометрического щупа в момент измерения с циклом опроса вычислительным устройством величины электрического сигнала. При этом ощупывание частиц материала осуществляют мультиэлементным микрометрическим щупом, содержащим "n" независимых чувствительных элементов, обеспечивающих одновременное ощупывание "n" частиц и преобразование измеренных величин частиц в "n" электрических сигналов, пропорциональных их абсолютным размерам. Техническим результатом является повышение надежности и точности измерений гранулометрического состава материала в потоке пульпы за счет устранения влияния на результаты измерений колебаний параметров питающей сети и ускорения процесса измерений. 3 ил.

Способ и устройство для определения локальной пространственной протяженности фазы минерала ценного материала в породе // 2553739

Изобретение относится к способу и устройству для определения локальной величины зерна минерала для минерала ценного материала в породе месторождения или залежи, причем порода включает в себя по меньшей мере один другой минерал, и при этом минерал ценного материала имеет более высокую плотность, чем по меньшей мере один другой минерал. Способ характеризуется следующими этапами: выполнение процесса бурения посредством буровой установки в породе, при этом создается буровая мелочь, образование аэрозоля, включающего в себя буровую мелочь и газовый поток, перенос аэрозоля от буровой установки к по меньшей мере одному воздушному сепаратору, выполнение классификации в потоке, причем образуются по меньшей мере две фракции, включающие в себя частицы соответствующей равнопадаемости буровой мелочи, и определение свойства по меньшей мере одной из фракций, которая применяется как мера для локальной величины зерна минерала для минерала ценного материала в породе. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство определения спектра размеров взвешенных наночастиц // 2555353

Изобретение относится к области техники, а именно автоматизации измерений при анализе взвешенных наночастиц в газах. Для этого используют устройство для определения спектра размеров взвешенных наночастиц в газах, содержащее размещенные по ходу анализируемого потока газа входное сопло с каналами подачи; диффузионные батареи сетчатого типа для пропускания аэрозольных частиц определенного размера; укрупняющее устройство конденсаторного роста; счетный объем; вакуумный насос; температурные датчики, нагреватель, охладитель и микроконтроллер для управления процессами нагревания и охлаждения в укрупняющем устройстве конденсаторного роста; оптическую систему, включающую импульсный источник излучения, осветитель и объективы для фокусировки оптического излучения в области счетного объема потока частиц и формирования изображений на матрице ПЗС; аналогово-цифровой преобразователь и ЭВМ для управления микроконтроллером термостатирования, ваккумным насосом и обработки шести изображений укрупненных частиц для анализа спектра их размеров. Устройство позволяет проводить обработку на ЭВМ одновременно шести изображений укрупненных частиц, характеризующих разные размерные диапазоны наночастиц. Изобретение позволяет уменьшить время измерений и повысить их точность. 3 ил.

Способ измерения геометрических параметров несферических частиц в жидкости по деполяризованному динамическому рассеянию света и устройство для его осуществления // 2556285

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим методам измерения параметров несферических дисперсных частиц, взвешенных в жидкости. Способ заключается в измерении зависимостей интенсивности рассеянного излучения от времени при нескольких положениях поляризационного анализатора, промежуточных между положением, в котором пропускается излучение с линейной поляризацией, совпадающей с поляризацией возбуждающего излучения (VV), и положением, в котором пропускается излучение с поляризацией, перпендикулярной поляризации возбуждающего излучения (VH). Изобретение позволяет уйти от необходимости измерения очень слабых оптических сигналов, характерных для интенсивности рассеянного излучения при поляризации VH. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала в насыпном слое // 2557330

Изобретение относится к измерительной технике. Способ определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала в насыпном слое заключается в том, что формируют видимую область каждой частицы, путем выделения ее на растре видеоизображения от соответствующего ей максимума интенсивности отраженного излучения до ближайших к нему минимумов. Затем задают последовательность обработки этих областей от частиц с большей степенью округлости видимой области к меньшей, измеряют расстояние от соответствующего максимума интенсивности отраженного излучения до минимумов, граничащих с видимыми областями частиц, имеющих меньшую степень округлости, и тем самым определяют геометрические размеры частиц окомкованного и/или гранулированного материала.Техническим результатом является повышение точности определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала в насыпном слое. 8 ил., 1 табл.

Способ голографического анализа взвешенных частиц // 2558279

Изобретение относится области, связанной с анализом взвешенных частиц. При реализации заявленного способа происходит освещение потока частиц пучком когерентного излучения, который разделяется на два пучка опорный и объектный и регистрации голограммы изображений частиц, по которым и судят о размерах последних. Причем объектный световой пучок после прохождения потока частиц разворачивают перпендикулярно исходному пучку и вновь пропускают через поток частиц, при этом развернутый объектный пучок оптически сопрягают с исходным объектным пучком в некоторой области потока и регистрируют матрицей ПЗС в развернутом пучке интерференционную картину объектного и опорного пучков. В этом случае каждая частица фактически освещается двумя перпендикулярными пучками, а ее голографическое изображение в каждом из пучков несет более полную и точную информацию о проекции частицы на плоскость, перпендикулярную оси соответствующего пучка. Технический результат - автоматизация объективной регистрации формы частиц и их ориентации в пространстве в процессе движения дисперсного потока во всем размерном диапазоне размеров и форм, а также повышении точности измерений для частиц сложной конфигурации. 2 ил.

Способ определения спектра размеров взвешенных наночастиц // 2558281

Изобретение относится к области техники автоматизации измерений, при анализе взвешенных наночастиц. Способ определения спектра размеров взвешенных наночастиц состоит в пропускании газа (смеси газов), содержащего анализируемые частицы, через диффузионные батареи сетчатого типа и введении их в перенасыщенные пары низколетучего укрупняющего вещества. Затем осуществляют освещение потока частиц световым пучком и регистрацию параметров световых сигналов, формируемых укрупненными частицами при их пролете через выделенную область потока. Для повышения точности определения спектра размеров основной поток разделяется на шесть параллельных потоков. При этом пять пропускаются через пять диффузионных батарей с различным проскоком, а один - напрямую. Далее эти потоки проходят через шесть устройств конденсационного роста и затем поступают в поле зрения матрицы ПЗС и полученные шесть областей изображений укрупненных потоков частиц передаются в ЭВМ для анализа их спектра размеров. Способ в отличие от известных позволяет проводить обработку на ЭВМ одновременно шести изображений укрупненных частиц, характеризующих разные размерные диапазоны наночастиц. Техническим результатом является снижение времени измерений и повышение их точности. 1 ил.

Способ аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды // 2560142

Изобретение относится к области метеорологии, а более конкретно - к способам определения характеристик загрязнения атмосферы, и может использоваться, например, для измерения размеров частиц атмосферного аэрозоля. Поляризованное излучение направляют на область, не пропускающую направленное поляризованное излучение, фокусируют излучение в счетном объеме, находящемся перед этой областью, измеряют излучение за этой областью, пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме, и определяют размер частицы дисперсной среды в счетном объеме по измеренному излучению. Изобретение обеспечивает повышение точности определения за счет более полного исключения влияющих факторов. 1 ил.

Способ мультиспектральной визуализации и устройство для измерения критического размера наноструктур // 2560245

Изобретение относится к области полупроводниковых технологий и более конкретно к способу мультиспектральной визуализации для измерения критического размера (КР) наноструктурированных объектов и к устройству, в котором осуществляется данный способ. В способе согласно изобретению получают эталонные распределения интенсивности в нескольких спектральных интервалах при различных положениях образца вдоль оптической оси, формируют библиотеку эталонных матриц; позиционируют исследуемый образец, освещают образец светом с широким частотным спектром, соответствующим видимому диапазону длин волн, собирают рассеянный образцом свет; получают распределения интенсивности рассеянного света для нескольких спектральных интервалов при различных положениях образца вдоль оптической оси, формируют матрицу распределений интенсивности для исследуемого образца и получают информацию о величине КР путем сравнения полученной матрицы распределений интенсивности с библиотекой эталонных матриц. Устройство содержит источник оптического излучения, освещающую оптическую систему, собирающую оптическую систему, блок спектральной селекции, детектор изображения, устройство позиционирования образца и вычислительный блок. Изобретение обеспечивает более эффективное и точное определение критического размера при существенно меньших затратах. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.