Импульсный датчик крупности гранулированных материалов, перемещаемых конвейером

 

(l l! 744284

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕЙИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12,09.77 (21) 2524662, 18-25 с присоединением заявки М (51) М. Кл. -

6 01N 15/02 (53) УДК, 539.215.4 (088.8) (43) Опубликовано 30.06.80. Бкь! !Ore! ь ¹ 24 (45) Дата опублг!кования описания 30.06.80 по делам изобретений и открытий (72) Авторь! изобретения

А. В. Дримбо, А. Д. Ищенко, M Л. Фишман, В. Д. Оденбах и 3. Д. Притыкин

Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (54) ИМПУЛЪСНЫЙ ДАТЧИК КРУПНОСТИ

ГРАНУЛ ИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ

КОНВЕЙЕРОМ

ГосУдаРственный комитет (23) г1риоритет

Устройство относится к области измерения гранулометрических материалов, и может быть использовано при автоматизации процессов дробления и окомкования руд.

Известен измеритель крупности руды $1j, основанный на измерении силы соударения падающих частиц руды с жестко закрепленной пластиной, которая периодически подводится под поток материала. Недостатком данного устройства является дискретность измерения и невозможность el.о применения для контроля крупности материалов, обладающих низкой механической прочностью.

Для автоматического контроля гранулометрического состава сырых железорудных окатышей предложено устройство 2), основанное на использовании магнитоиндукционного датчика. Датчик устанавливается над наклонным желобом, при помощи которого формируется упорядоченный поток окатышей, направляемых к датчику. Недостатком здесь является нсобходимость введения дополнительных устройств, непосредственно контактирующих с контролируемым материалом, что приводит к их загрязнеFIHIo и износу и дополнительным погрешностям измереш1я.

Наиболее близким техническим решением к и",oáðoòñllèlo явл»с.гся устройство для оценки дисперсности углеродистых саж (3), основанное на фотометри !еском методе измерения. Устройство содержит осветитель, фотоприемнпк и камеру, в которую Iloмсщ I5 ют исследуемую сажу. Метод состоит в измерешш коэффициента яркости поверхности сажи при угле падения света 45 и угле измерения 0 .

=!То устройство непригодно для непрерыв-!

О ного контроля крупности гранулированных мятерll алов, тяк как Ооеспечпвяет IIII!II дискретный контроль, предполагает дополнительныс операции по отбору проб, а также потому, что осуществляет контроль

15 крупности мпкрочастиц по интегральному значению отражеш!ого от поверхности материала светового потока.

Целью изобретения является повышение точнос и! измерен!!я за счет исключения

20 влияния колебаний высоты слоя материала.

Указанная цель достигается тем, что осВетитель дятч1!кя крупности Выпо, 11!сп В Вllдс источника света с ориентированным вдоль направления движения материала

25 протяженным светящимся телом, длина которого составляет не мснсс i 5,p диапазона измснеш!я высоты сло» материала, а угол зрения фотоприемного устройства принят таким, гго сканирующее пятно в поперсчни30 к с ! О, l ив 11. 111:! В !! I I o! I»:!к !! к 1 с) 1ьн1 с м !11! и74421<4

><> с>0

<> ) малbFIого значения диаметра гранул контролируемого материала.

На фиг. 1 схематически г!рсдст<)влсн предлагаемый импульсный датчик; на фиг, 2— световой рельеф па поверхности слоя материала; на фиг. 3 — взаимное распо io5

Д(1т !и к сocToll I из О(в(.ти и .ля 1 II cK3Hiiрующсго фотоприемного устройства 2, усгановлепных над слоем гранулированного матерна)а 3, перемещаемого конвейером 4, В качестве осветителя 1 использован источник света с протяженным светящимся телом и рефлектором, создающий ira поверхности слоя протяженное световое пятно. Световой поток осветителя opr3CIITJIpoван вдоль направления движения материала и направлен к поверхности слоя материала под углом, близким к 45 . Длина протяженного светящегося тела осгетителя составляет пе менее 75% диапазона изменения высоты слоя материала.

Выбор длины светящегося тела источника света обусловлен принятым углом с( между направлением светового потока и поверхностью контролируемого слоя, а также диапазоном возможного измепсн!1я высоты слоя AH.

Задача состоит 13 том, чтобы при измспспиях высоты слоя скаппрунпцсс пятно фотоприемного устройства HH поверхности контролируемого слоя пс выходило за Нределы протяженного светового пятна (фиг.

2>а). Зто условие, как следует rio фпг. 2,6, выполняется при выборе длины светящегося тела, равной l=(<)H cos (r.

Устапов«!Сно, что оптимальным яв !НСТ«» угол сс — -i5 . При этом длина светящегося тела должна быть равной l=0,71 ЛЛ, т. с. дол5кпа составлять пс менее 71% (If)if!3;30на возможного изменения высоты слоя.

В связи с тем, что угол г. принят не точно равным, а близким к 45, требуемая длина светящегося тела указана равной или большей 75% диапазона изменения высоты слоя. (1)отоприсмное сканирующее устройство 2 состоит из фоточувствительного э,!смента (например, фотодиода), установленного соосно с оптической системой (на чертеже ис показа 13) > псрпспдш<улярно к осeåùcf! Ifoé поверхности слоя.

Оптическая система обсспсчиваст увеличенное изображение освещенного участка поверхности слоя в плоскости уста IOBKIJ фоточувствительного элемента. Угол Hpeiiii; фотоприемного устройства, зависящий от увелпчсшся изображения. принят таким, что сканирующее пятно 13 поперечинке оказывается па один †д порядка меньше минимального значения гранул.

Работа импульсного датчика «осто;!т H следующем.

Световой поток освсгитсля созд!)с Па поТО

l5

20 1; зп, 15

1

1:.) верхности слоя материала световой рельеф (чередования освещенных и затененных участков), зависящий от размеров гранул> как это показано на фиг. 2 (вид сверху). Нр>, движении потока материала под фотоприемным устройством осуществляет(я сканирование поверхности слоя по IHHHJJ:(.В, 113раллельпой направлени!о движеl11151 материала. При этом выходно1; сигнал <ротоэлсмспта (например, фототок) оказыьасгся МОД Q, I JI P O 13 3 FI H hI AI J I O <1 3 C TOT(. И 3 М П.<1 1! >, (С.

Определение грапуломстричсскп. хара!сTeРИСТИК KOHTPOifJIP><С:,lOI 0 313TCPII3.i2 (CPegней кру!шости, гранулометричсского состава) может быть осу!цсств,iclio путем с00Тr3eTcTayJo!J(cj ооработкп 1 .Мпульсов выходного сп! Пс)ла датчика (например, путем оп— рсдс;icHJI51 средней амп;пггуды П111 длительности импульсов, амплитуды rl;ill длительности, прсвышакнцих выбранное iiopo овос значение, и т. д.1. В c«язп с про;(звол Ifhuf расположеп:см гранул па поьсрхпoсTH с.!Оя материала зависимость коптрол:!русмых параметров QT показателей крус!нос)и пм (т статическии харагтср. Для обсспечспи;;д,ос т 3 то ч н ой To I I I 0 c T f! I:3 м (. Р с и > и к 011 Р 0 «11; Р У <— мые параметры должны усрс:и!ятi (я >о времени.

Фотомстрпчсскиц импульспы i;(3Tf JOJIJ ll po

СТОТОЙ копсТру KHHJI, и;1;(сжно«.I!>I<) il Jiu 11 331сРСН l Th .

ОП Ы1 IIO-И РОЙ! ЫШЛ Спи ЫХ I I« II I,!1;1:1;)11 .;1,1:<« I;. датчика, примспсппо-о .(ля il(. J!ð )HIHIJOJ О

lрудных окатышеи I;a Северном гор !00<)<)1 атитсл ьпом K03f ()II II 3TC 1 г 1>>,pill>off 1- oi J, свидетельствуют,,то д3 t:и!к Об(: rlñHHH:!(i кои <ролс, среди"!J fJe:f(lhlH Jrhf«OJ. 1 с.i(:, ОI< 2 ò!> ø C I! 13 Il p c>fc, i 3. < — 51> % О! < с с р (дl l <. < <) зп(1ч(>HIIЯ Jiñ 13«IH51!01 !1(1 1)c,ö, J!>! ат пзм P(. нпя. (() 0 j) М 3,Л Fi if:J 0!r J . > (11

Импульсный дат fllK кр,;;i>occ грапул<:рованных матерна io!3, !(среме!ц;Jсмых ксl:— всйером. Нк iio

C«f051 J Р2ПУЛ! POi3(iltilo! 0 !>1. <ГСР!!3,!3> I;

CJ<2JJFiPyFOJiree С()0 rarrPHC:>r>»OC < C ГРОйСТ130, уСТ3Н0131 IJIIOC Ilop. >. 1, Jhlio J< ОС13СП!CJJIforf П(. 13СрхпОСТП «,1051, 0 I,1 и а к) I(I i! Jf " 5! TC,1> что, с цел;>ю повыше!и я точно т:.I пзмсрсНИЯ 33 C<1С1 ИСК,! IОЧ П1!и 13,1ПЯИИЯ !<ОЛС();111:; I вы Оты слОя матс(!HJJ3ла, oclf(тп с li> ь<п 0

ireH J3 виде исто шпк;t с;:)ста с ор.i< IITilpoli(>II—

НHDI ВДОЛh Па 1P3 13 l! J)I ДH11 K(1!. 15! )i 21 0J) I J

Л 2 IIP015!)KÑIJН Ь1 М Ci С1 ll tfl Jl3l (5J 1 Г, 10,!, Д. 1 нll 3

КОТОРО! О СОСТ(i Л 51 С! !!С . (.ПС. / О,. Дl! Fl 1l а 3

3 ГОЛ ЗРСПИЯ фОIOIJP,JC>ti:010 3 CTPoliCT<3;1 ПР11H51T T3t(fl f!..:<

744284 фиг. 2 минимального значения диаметра гранул контролируемого материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Марюта Л. Н. и др. Автоматизация процессов ооогагцеиия руд, Киев, «ТехниKQ», 1972.

2. Гуленко Г. И. и Медведев В. П. Исследование метода и устройства гранулометрического анализа окатышей. Известия вузов.

Горнпгй хкури",ë ",,1974, М 9.

3. Клочко Б. Н. и др. «Заводская лаборатория», 1973, 39, М 5, с. 563 — 665 прототип. праемноае

Ж

Риз 3

Редактор Н. Коляда

Заказ 1006, 18 Изд. № 318 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Ра1:п|ская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Cocr:1вптсль Е. Маллер

Техред В. Серякова

Корректоры: Е. Осипова и А. Степанова