Устройство контроля гранулометрического состава веществ

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сею э Соаетсник

Соцнапистичеснин республик п>960589 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву—

Ф (22)3 " >e"ol6.03.81 (2т) 3260384/18 25 (51)h4. Кл.

G 01 М 15/02 с присоединением заявки М (23)Приоритет9еударетеееьй квинтет

CCCP. ие делен неебретеннй н етнрмтпй (53) УДК 539.215 (088.8) v

Опубликовано23.09,82. бюллетень М 35

Дата опубликования описания 23.09.82

M. И. Афанасьев, В. Д. Карпов, Н. Ф. Лешонок, В. П. Соколов и И. С. Халилуллов (72) Авторы изобретения (71) Заявнтель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ

ГРАНУЛСЖЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ВЕЩЕСТВ 2 . бор. В момент поднятия щупа двигатель регистрирующего прибора отключается, его стрелка и перо неподвижны, à при измерении частипы замыкается цепь в ,: фазовой обмотке двигателя, который пе, ремешает стрелку и перо вторичного при бора 11).

Изобретение относится к устройствант: для определения гранулометрического состава веществ, в частности пульп, и может найти применение в цементной, хими- ческой, металлургической, горнорудной и других отраслях промышленности.

Известно устройство для измерения и регистрации гранулометрического состава пульпы, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде микрометричео- о кого щупа, дифференциально-трансформаторный датчик,.программное устройство н регистрирующий прибор, причем микрометрический щуц посредством штока шарнирно связан с коромыслом, на противо- де положном конце которого подвешен плунжер индукционно-трансформаторного датчика, а перемещением микрометрического щупа управляет исполнительный механизм по заданной программе, в котором пере- 20 мещение щупа при захвате или частиц за» данного класса крупности передается на плунжер индукцнонно-трансформаторного датчика и далее на регистрирующий npsНедостатком этого устройства являет ся низкая точность контроля грануломеь рического состава пульп, поскольку раопределение фракций в потоке носит слу чайный характер и показания устройства в каждый момент времени различны и носят также случайный характер.

Кроме того, периодическое включение цепи в фазовой обмотке двигателя в момент измерения частипыприводит к импульсным помехам, проникающтм в измерительную цепь, и неоднозначности пока заний устройства, а коммутация цепи двигателя приводит к быстрому выходу из строя управляющих контактов и снижению надежности устройства.

Грозненское научно-производственное обьединение

Промавтома тика

3 9605

Наиболее близким по технической сушыости к изобретению является устройство контроля гранулометрического состава сыпучих веществ содержащее устройство подачи вещества,, импульсный датчик раз- » меров и усилитель, а также сравнивающие устройства, блоки суммирования .вычивлительное устройство, блок памяти, уст» ройство отображения информации, блок задания уровней сравнения и блок про- 10 граммного управления, причем выходы . сравнивающих устройств соединены с первыми входами блоков суммирования, вто-, рые входы которых объединены g подключены к блоку программного уцравления, которое соединено с вычислительным устройством, блоком памяти, устройством отображения информапии и блоком задания уровней сравнения, выходи которого co единены с вторыми входами сравнивающих 0 устройств, а выходы блоков суымированыя подключены к соответствующим входам вычислительного устройства, которое соединено с блоком памяти, подключенным . к устройству отображения информации.

В етом устройстве неоднозначность из мерений гранулометрического состава за счет случайноро распределения фракций в потоке устраняется усреднением отдель ных измерений вследствие чего повышается точность контроля гранулометрическсьго состава в потоке f23.

Однако при контроле гранулометричеокого состава пульп в устройстве применя-ют импульсные датчики размеров, чувст вытельный элемент которых выполнен в виде микрометрыческого щупа, перемеще», ыие которого преобразуется в электрический сигнал индукцио нно-трансформаторным преобразователем, и при поднятии щупа на выходе импульсного датчике размеров Ilpsсутствует неинформативный сигнал, в -не сколько десятков раз превосходящий полезный сигнал, что приводит к ложному срабетыванию сравнивающих устройств и невозможности применения известного усь » ройства с этими датчиками щтя контроля гранулометрического состава пульп.

Цель изобретения - расширение облавти применения устройства с одновременным повышением надежности. »6

Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля граыулометричевкого состава веществ, содержащее устройство подачи вещества, импульсный датчик

paàMepoü и усилитель, а также .сравнива- »» юшие устройства, блоки суммирования, вычислительное устройство, блок памяти, устройство отображения информации, блок

89 4 задания уровней сравнении и блок ïðî» граммного управлении, причем выходы сравнивающих устройств соедынены с пер-; выми входами блоков суммирования, вто-. рые входы которых объединены и подюпэчены к блоку программного управления, которое соединено с вычислительным уст» ройством, блоком памяти, устройством отображения информации и блоком задания уровней сравнения, выходы которых соединены с вторыми входами сравнивающих устройств, а выходы блоков суммирования подключены к соответствующим входам вычислительного устройства, которое соединено с блоком памяти, подюпоченным к устройству отображения информации, снабжено укорачиваюшей цепью, формире» вателем, ключом и двумя or paíè÷èòåëÿìà, причем выход импульсного датчика разме ров подключен к входу первого ограничителя, выход которого через последователь

ыо соединенные укорачиваюшую цепь, второй о1раничитель и формирователь соединен с управляющим входом ключа, сиг»

ыальный вход которого через усилитель подключен к выходу первого ограничителя, а выход ключа соединен с вторыми входемы сравниваюппих - устройств.

Подключение посредством ключа, например электронного, выхода усилителя к входам сравнивающих устройств только в момент измерения частиц позволяет использовать в устройстве импульсные дат» чики размеров, чувствительный элемент которых выполнен в виде микрометричес»кого щупа, применяемые преимущественно при контроле гранулометрического состава пульп и исключить неинформативные сигналы датчика.

При этом уровень коммутируемого сиг-. нала на входе ключа за счет его усиления усилителем в несколько сот раз пре восходит управляющий сит нал ключа, вследствие чего коммутационные помехи несоизмеримо малы в сравнении с полезным сигналом и практически не влияют на результаты измерений.

Формирование управляющего сигнала ключа непосредственно из сигнала импульсного датчика размеров электронным способом исключает применение электромеханических прерывателей, что повышает надежность устройства и снижает его инерционность, а применение ограничителя не входе усилителя исключает перегрузку входной цепи усилителя при подъеме чувствительного элемента импульсного датчика, что также повышает надежность устройства.

89 4

5 . . 9605

На фиг. 1 приведена блок-схема уст» ройства, на фиг. 2,- эпюры снгйалов, . поясняющие. формирование управляющего сигнала ключа из сигналов импульсного датчика размеров. -, S

Устройство содержит последовательно соединенные. устройство 1 подачи веществ, ва, импульсный датчик 2 размФров, первый ограничитель 3, усилитель 4 и пер» вый вход ключа 5,. выход которого соеди 10 нен с вторыми входами сравнивающих

:устройств 6-8. Вход усилителя 4 соеди»

: нен с вкоцом укорачиваюшей цепи 9, ко- торая последовательно соединена с вторым ограничителем 10 и формировате- ts лем 1.1, выход которого подключен к второму входу ключа 5. Выходы сравнивающих устройств 6- 8 соединены с первы ми вкодами блоков 12 - 14 суммирова» ния, выходы которых соединены с соответ-26 ствуюшими входами вычислительного уст.. ройства 15. Блок. 16 памяти соединен с . вычис п тельным устройством 15 и устройством 17 отображения информации. Выхо ды блока 18 задания уровней сравнения И соединены с вторыми входами соответствующих сравнивающих устройств 6«8. Первый выход блока 19 программного управ .ления соединен с управляющими входами вычислительного устройства 15, блока 16 3ф памяти и устройства 17 отображении информации. Вторыц входы блоков 12 - 14 суммирования обьединены и соединены с вторым входом блока 19 программного управления, третий выход которого соедин- нен с управляющим входом блока 18 за« дания уровней сравнения.

Устройство работает следующим. об раз оме

Анализируемое вещество, например 4@ пульпа, из устройства 1 подачи поступа-.ет в импульсный датчик 2 размеров,, чув-, ствительный элемент которого выполнен, . в виде микрометрнческого myna с поднят ником, а его возвратно-поступательное движение преобразуется в электрический сигнал, например, дифференциально-транс форматорным преобразователем (не пока эаны). Выходной сигнал 20 импульсного датчика 2 размеров при совершении мик. > рометрическим щупом возвратно-поступательного движения имеет колокольную форму и в момент упора в частицу расстояние между мякрометрическим щупом и подпятником фиксируется, при этом выходной снгнап имеет плоскую форму, а его вепи чина пропорциональна размеру частнцы,пос ле него возвратно-поступательное авиценне микрометрического щупа повторяется.

С целью предупвеждения засорения проходного канала случайными гранупами больших размеров микрометрический mya поднимают на несколько миллиметров, тогда как максимальный размер иэмеряе мых частик в пульпе составляет десятки микрон. При этом при поднятии щупа на выходе импульсного датчика размеров присутствует неинформативный сигнал, в десятки раэ превосходящий полезный, сигнал, формируемый преобразователем в момент упора щупа в частицу. Выходной сигнал имцфьсного датчика 2 разме ров ограничивается по максимуму ограничителем 3 и усиливается усилителем 4.

Ограничение входного ситнала усилителя по максимуму исключает перегрузку входной цепи усилителя и расширяет дйиамичео кий диапазон полезного сигнала.

Усиленный усилителем 4 сигнал посту пает на вход епектронното ключа 5. Сигнал 21 с выхода ограничителя 3 одновременно поступает на вход укорачиваюшей цепи 9, например дифференцирующей цепи, на выходе которой формируются разнополярные короткие импульсы 22, соответсч вующие моментам перегибов сигнала, причем отрицательные импульсы соответствуют моменту упора щупа в частипу. От раничитель 10 ограничивает положительные импульсы, прн этом отрицательные . (короткие) ямпульсы .23 поступают на вход фо(%4ирователя 11, например одно, вибратора, который формирует прямоугщц ный импульсный сигнал 24 регулируемой длительности, передний фронт которого соотЬетствует моменту упора щупа в частицу..При этом длительность .сформированного импульса устанавпнвают не более времена удержания щупом измеряемой части пы. Таким образом, на управляемый вход ключа 5 поступают прямоугольные управляюшие импульсы, сфориированные из сигналов импульсного датчика paswepoB передний фронт которых соответствует мо менту упора myna в гранулу, à его дли тельность не превосходит времени удар сания щупом измеряемой гранупы. При этом ключ 5 включается на время действия управляющего импульса и длительность сигнала 25 с выхода ключа 5 соответствует длительности управляющего ямпуль:;са, а его амплитуда пропорциональна размеру частиц.

Импульсный сигнал с выхода ключа 5 .. подается на параллельно соединенные входы сравнивающих устройств 6 - 8, чувст»вительность каждого из которых посред» ством блока 18 задания уровней сравне9605

Ния настроена на амплитуду, соответствующую измеряемой фракции. Количество сравнивающих устройств и блоков суммирования зависит от количества контролируемых фракций. В

Задание чувствительности сравнивающих устройств 6 - 8 осуществляют блоком 18 задания уровней сравнения по программе, поступающей из блока 19 программного управления. Сравнивающие устройства 6 - <О.

8 каждого канала выделяют импульсы, соответствующие частицам крупнее данного размера.

Импульсные сигналы с выходов сравнивающих устройств. 6 ««8 поступают в соответствующие блоки 12 - 14 суммирования, в каждом из которых осуществляют суммирование за установленные интервалы времени количества импульсов, соответствующих числу частип крупнее данного раз-ЗЕ мера или кумулятивным выходам. Формирование управляющих импульсов соответствующих интервалам (периодам) суммирования, осуществляют блоком 19 программного управления. 25

Сигналы, соответствующие кумулятивным выходам„с соответствующих блоков

12 -14 суммирования поступают в вычислительное устройство 15, в котором осуществляют вычитание снгналов сосеанйх кумулятивных выходов и деление разностных сигналов„ соответствующих числу чаотиц данных размеров, на сигнал, соответствующий общему числу измеренных частиц»

3$

Вычисленные таким образом сигналы, соответствующие выходам классов, с соответствующих выходов вычислительного устройства .15 поступают в блок 16 памяаи, в котором осуществляют последовательное запоминание нескольких вычисленных значений сигналов по каждому выходу класса. Запомненные сигналы из блока 16 . памяти поступают и вычислительное уст ройство 15, где осуществляют их усред« нение по каждому выходу класса. Сигналы, соответствующие усредненным значениям выходов контролируемых классов, поступают в блок 16 памяти, где хранят ся до поступления очередных усредненных сигналов. Из блока 16 памяти сигналы, пропорциональные усредненным значениям выходов контролируемых классов, постуь» пают в устройство 17 отображения инфор мацин для нх регистрации и визуального наблюдения.

И

Синхронизацию работы блоков 12 - 14 суммирова ния вычислительного устройст ва 15, блока 16 памяти и устройства 17

89 8 отображения информации осуществляют посредством блока 19 программного управления, сравнения и периода суммирования, согласно тем или иным TGxsoool"I÷eñåèw особенностям и .требованиям производств.

Расширение области применения уст ройства, обладающего высокой точностью контроля, позволяет повысить точность контроля гранулометрического состава пульпы при производстве, например, це мента и повысить его качественные показатели, сократив при этом производи тельные анергозатраты.

Формирование управляющего сигнала ключа, непосредственно из сигнала импульсного датчика размеров электронным способом, повышает быстродействие уст- ройства и позволяет повысить частоту из« мерений, вследствие чего повьпнается представительность результатов измерений и исключается применение кабеля для подачи управляющего сигнала от импульсного датчика размеров в устройство- обработки и отображения информации.

Формула изобретения

Устройство контроля гранулометричеокого состава веществ, содержащее устройство подачи вещества, импульсный датчик размеров и усилитель, а также сравниваюпае устройства, блоки суммирования, вычислительное устройство, блок памяти, устройство отображения информации, блок задания уровней сравнения и блок программного управления, причем выходы сравни-. вающих устройств соединены с первыми входами блоков суммирования, вторые входы которых объединены и подключены к блоку программного управления, которое соединено с вычислительным устройством, блоком памяти, устройством отображения информации и блоком задания уровней сравнения, выходы которого соединены с вторыми входами сравнивающих устройств, а выходы блоков суммирования подключены к соответствующим входам вычислительного устройства, которое соединено с блоком памяти, подключенным к устройству отображения информации, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью раоширения области применения с одновремен-. ным повышением надежности, оно снабжено укорачивакнцей цепью, формирователем, ключом и двумя ограничителями, причем выход импульсного датчика размеров подключен к входу первого ограничителя, выход которого через последовательно со960589 единенные укорачивающую цепь, второй ограничитель н формирователь соединен с управляющим входом ключа, сигнальный вход которого через усилитель подключен к выходу первого ограничителя, а выход ключа соединен с вторыми входами сравнивакяцих устройств.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

l4 168462, кл. G 01 В, 1965.

s 2. Авторское свщетельство СССР по заявке М 2912107/18-25, кл. G 01 и 15/02, 17.04.80 (прототип).

1 фиа1.060589, gf

Составитель В. Алексеев

Редактор Г. Безвершенко Техред З. Палий Корректор А. Дзятко

Заказ 7251/48 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3O35, Москва, Ж-35, Раушскяя.наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4