Устройство для измерения зольности угля на ленте конвейера

 

Вик. П. Белоножко, Вас. П. Белоножко, И. М. Кривонос и А.В. Новиков

1 (1

1 с

Конотопский ордена Трудового Красного Знамени-"электромеханический завод "Красный металлист" (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ УГЛЯ

НА ЛЕНТЕ КОНВЕЙЕРА

Изобретение относится к оборудованию для ленточных конвейеров, а именно к устройствам для одновременного формирования потока и измерения зольности угля на ленте конвейера„и может использоваться на шахтах, углеобогатнтельных фабриках, коксохимзаводах, тепловых электростанциях, на карьерах, разрезах, металлургических заводах и других предприятиях.

Известно устройство для формирования потока сыпучего материала на ленте конвейера, включающее установленные на рамЕ ограничители ширины потока, разравнивающий нож, полурессору из упругого листового материала, один конец которой закреплен .на раме с воз. можностью прижатия другого конца, снабженного грузом, к потоку сыпучего материала, в котором груз связан с рамой при помощи рычагов (1).

Недостатком данного ус1ройства является то, что оно не может быть использовано для формирования потока с целью последующего измерения качества сыпучего материала при значительных колебаниях толщины слоя (что имеет место в большинстве случаев в промышленных условиях).

Известно также устройство для измерения зольности угля на ленте копвеиера, которое содержит закрепленные на раме конвейера ограничители ширины потока, разравниваю ший нож, полурессору из упругого листового материала и шарнирно соединенную с рамой при помощи рычагов платформу, в которой закреплены источник гамма-излучения и детектор, а также второй источник гамма-излучения, причем имеется груз, шарнирно соединенный с рамой и который принимает свободный конец подрессоры к потоку сыпучего материала (2) .

Недостатком известного устройства является низкая точность, так как интенсивность регистрируемого детектором гамма-излучения в большей степени зависит от изменения содержания железа, нежели от изменения содержания алюмосиликатов в угле. Кроме того, в известном устройстве интенсивность регистрируемого детектором излучения увеличивается с ростом расстояния от датчика до контролируемого слоя угля, что при изменениях расстояния снижает точность измерений, Целью изобретения является повышение точности измерений за счет одновременной компенсации влияния колебаний содержания железа при постоянной зольности и колебаний расстояния от датчика до слоя угля.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено аттенюатором, двумя катушками индуктивности, усилителем, первым ампли- 10 тудным дискриминатором и последовательно соединенными генератором импульсов, управляемым ключом, вторым амплитудным дискриминатором, реверсивным счетчиком импульсов и регистратором, причем второй выход генератора импульсов через аттенюатор соединен с первой катушкой индуктивности, вторая катушка нндуктивности соединена с входом усилителя, выход которого соединен с вторым входом управляемого ключа, при этом выход детектора через первый амплитудный дискриминатор соединен с вторым входом реверсивного счетчика импульсов.

На фиг. 1 схематически показан частичный вырез ограничивающего борта и частичный вырез плиты, вид сбоку; на фиг. 2— устройство, вид сверху.

На ленте конвейера 1 находится слой угля

2. На раме конвейера 3 закреплены ограничители 4 ширины потока, разравнивающий нож 5 и полурессора 6 из упругого листово30

ro материала (например, из кусков конвейерной ленты). К раме 3 с помощью четырех шарнирных рычагов 7 прикреплена плата 8, в которой вмонтированы источник 9 излучения, детектор 10, первая и вторая 35 катушки индуктивности 11 и 12, аттенюатор

13, усилитель 14 и первый амплитудный дискриминатор 15. В передней части платы имеется цилиндрический груз 16, который прижимает свободный конец полурессоры 6 к слою угля 2. Первый выход генератора 17 импульсов соединен через аттенюатор 13 с первой катушкой 11 индуктивности. Второй выход генератора 17 импульсов соединен с управляющим входом управляющего ключа 18, 45 вход которого соединен с выходом усилителя 14, а выход соединен с входом второго амплитудного дискриминатора 19. Выход детектора 10 соединен с входом первого амплитудного дискриминатора 15, выход которого сое- 50 дкнен с суммирующим входом реверсивного счетчика 20, вычитающий вход которого соединен с выходом второго амплитудного дискриминатора 19, а выход соединен с регистратором 21. 55

Устройство работает следующим образом.

При работе конвейера частичное разравнивание,слоя угля 2 осуществляется с помощью

3. 967925

4 разравнивающего ножа 5, выполненного в виде Ч-образного лемеха. Затем слой угля (направление движения слои показано двойной стрелкой на фнг. 1 и 2) раэравнивается, сглаживается и уплотняется с помощью тонкого конца полурессоры 6, который прижат к потоку угля весом платформы 8 н цилиндрического груза 16. Соединение обоих концов платформы 8 с рамой конвейера 3 при помощи шарнирных рычагов 7 равной длины создает шарнирный параллелограмм и позволяет дополнительно планировать поверхность слоя угля 2 и дополнительно оглаживать его ввиду илоскопараллельного перемещения платформы и демпфирующего действия от ее двойной шарнирной связи с рамой конвейера. Благодаря шарнирному соединению концов платформы с рамой при помощи рычагов равной длины, прн работе конвейера плоскость платформы остается все время параллельной к сглаженной поверхности слоя угля, а расстояние плоскость платформы-слой угля меняется незначительно.

Измерение зольности проходящего под платформой угля осуществляется эа счет одновременного действия трех физических эффектов.

Испускаемые источником 9 гамма-кванты попадают на слой угля. При этом происходит комптоновское рассеяние гамма-квантов и фотопоглощение прямых и рассеянных гамма-квантов. В результате одновременного действия комптон-эффекта и фотоэффекта интенсивность регистрируемых детектором

10 гамма-квантов падает с ростом зольности слоя угля и еще сильнее падает с ростом содержания железа в угле (чувствительность к железу в 3 -5 раз выше, чем чувствительность к зольности). В результате ско. рость счета импульсов f, с детектора 10 обратно пропорциональна зольности угля и содержанию железа в угле, С ростом расстояния плоскость платформы-слой угля скорость счета f увеличивается.

Одновременно с генератора импульсов 17 через аттенюатор 13 на катушку 11 подаются импульсы электрического тока, вызываю- щие намагничивание содержащегося в слое угля железа. При намагничивании железа и в промежутке между импульсами тока (при размагничивании железа) в катушке 12 регистрируются скачки Баркгаузена, число которых пропорционально содержанию железа в слое угля и пропорционально амплитуде импульсов тока в первой катушке 11. Небольшие по амплитуде импульсы. напряжения в катушке 12 (скачки Баркгаузена) усилива.ются усилителем 14. Задним фронтом импульса тока (с генератора 17 на управляющий

967925

И -И + „

Ил д л (6) 5 вход управляемого ключа 18) открывается ключ 18, и во время паузы между импульсами тока через ключ 18 иэ усилителя 14 иа второй амплитудный дискрнми атор 19 подаются усиленные импульсы напряжения.

Порог срабатывания дискриминатора 19 наст. раивается на отсечение шумов усилителя и шумовых сигналов ю катушки 12. Прн этом в момент, паузы между импульсами тока в катушке 11 через дискриминатор 19 нро- о ходят лишь импульсы напряжения скачков

Баркгауэена, частота которых f> прямо пропорциональн» содержанию железа в угле, прямо пропорциональна амплитуде импульсов тока в намагничивавлцей катушке 11 и и обратно пропорциональна расстоянию цлоскость платформы-слой угля. Передним фронтом импульса ю генератора 17 закрывается ключ 18, и прохождение имаульсов напряжения частотой f> прекращается. По истечении времени, равного длительности импульса % тока с генератора, процесс прохожденв; имиульсов частотой fq повторяется.

Если длительность паузы между импульсами тока с генератора 17 равна,, частота скачков Баркгаузена равна f, a час, mrna импульсов тока с генератора 17 равна

1, то за время юмерения tc через, c+t: дискриминатор 19 на вычитающнй вход реверсивного счетчика 20 поступит число импульсов

И. Ь.

За зто жа время t иа суммирующий вход реверсивного счетицка 20 с первого днскримииатоуа 15 (aopor которого настроен на отсечение шумов детектора) поступит число иьшульсов Й, Ф, т.

Коэффициент передачи К аттенюатора 13 устанавливают таким, чтобы за время измеЮ ренин t при увеличении содержания железа

s угле íà 1% величина разности (N> — N>) увеличилась на столько же, на сколько она увеличилась бы при увеличении зольности угля на 1%.

Если в аттеиюаторе 13 устанавливают коэф; фициент передачи К меньшим единицы, то частота на выходе дискриминатора 19 нронорционально уменьшается н становится равI ной Фз = 1з К. При увеличении содержания железа на 1% в nq раз увеличится частота

t.

4 и в пз уменьшится частота f„a велиЧИна Разности (Й1-йз) также изменитсЯ.

Ro увеличения содержания железа

И (4)

Ns-N с (71-4т f7<+ )к, 6

После увеличения содержания железа и„=Юли .4 1

< h

N2. ъ+ с„ кил

И Ь1 -Ь1 . (у g 4 л 1,И ) кСигнал на выходе счетчика. 20 изменится на величину

;(N„1 1з) (нл-нд.) = (1— K-f n + - " ки 1=А . ®

Уп С 1 У С Ф1,л 1 Я- .Р+Т л

При увеличении зольности на 1% (а вместе с увеличением зольности немного увеличивается н содержание. железа в угле) в

) I Г п1 раэ увеличится частота f2 и в nq раз уменьшится частота f„a величина разности (N> — М ) также изменится, До увеличения зольности величины N, Nt и разность (1ч1 — 1чг) определяется по формулам (1).

После увеличения зольности на 1%

К" У И К"-" КИ л 1 з. я. л.. л и й1-Й =Ф,(fqhz- " )(и ), ;+7л

Сигнал на выходе счетчика 20 изменится на величину

О4-M )-(й"-й )=%(K„ „Х + л <1 (q)

4И .+,т КИл)

Чтобы компенсировать колебания железа в угле нужно, чтобы изменение сигнала на выходе счетчика 20 лри увеличении содержания железа на 1% (равное А) равнялось увеличению сигнала при росте зольности также на 1% (равное В). Приравняв А=В (3) и (5), получим уравнение, решение которого относительно коэффициента передачи аттеиюатора К дает формулу

Установив в аттепюаторе коэффициент передачи К цо формуле (6), на выходе счетчика 20 будем иметь сигнал, обратно пропорциональный зольности угля в слое и не зависящий от колебаний содержания железа в золе (но не от изменения содержания железа в угле, которое, например, увеличивается с ростом зольности). Сигнал на выходе счетчика 20 будет регистрироваться регистра-. тором 21 в процентах зольности. Этот сигнал иа выходе счетчика 20 будет практически независим от изменения воздушного зазора, t так как с ростом расстояния плоскость платФормула изобретения.

Устройство для измерения зольности угля иа ленте конвейера, содержащее закрепленные на раме конвейера ограничители ширины потока, разравнивающий нож, полурессору иэ упругого листового материала и шарнирно соединенную с рамой при по20

2S.7 967925 формы-слой угля частота f q увеличивается, а частота f> падает.

Таким образом, в предлагаемом устройстве достигается компенсация колебаний содержаиия железа в золе угля на результаты измерения зольности. Калибровка устройства на уголь любого месторождения осуществляется простой регулировкой коэффициента передачи аттенюатора.

Другими нреимуществами устройства явля- io ются его простота, возможность (одновременно с компенсацией влияния колебаний содержания железа в золе) компенсации колебаний расстояния от плоскости платформы до слоя угля и неровностей поверхности слоя, что позволяет смягчить требования к крупности контролируемого угля и к качеству сглаживания контролируемого слоя угля.

8 мощи рычагов платформу, в которой закреплен источник гамма-излучения и детектор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено аттенюатором, двумя катушками индуктнвности, усилителем, первым амплитудным дискриминатором и последовательно соединенными генератором импульсов, управляемым ключом, вторым амплитудным дискриминатором, реверсивным счетчиком импульсов и регистратором, причем второй выход генератора импульсов через аттенюатор соединен с первой катушкой индуктивности, вторая катушка индуктивности соединена с входом усилителя, выход которого соединен с вторым входом управляемого ключа, при этом выход детектора через первый амплитудный дискриминатор соединен с вторым входом реверсивного счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ф

1. Авторское свидетельство СССР N 569497, кл. В 65 G 47/22, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР М 679490, кл, В 65 G 47/22, !977 (прототип).

967921 с °

° ° °

„М, ° ° ., ° ° r .: °

° . г ° ° r ° ° сЧ с ° ° °

° ° °

° ° °, ° °

° с с °, ° ф °

° ° °

° ° с

° ф

° ° вФ с

° с,сс у, ° °

\, ° с

° °

° ° с,,Pr

° с,с

° ° °

° °

° ° с

° °

° ° ° с с ° с ° с

Составитель P. Гладун

Техред Т. Фанта . Корректор Н. Буряк.

Редактор Л, Гратилло

Тираж 977 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8011/32

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

° °

° °

° ° °

° g

1, °

° ° Ф,.

° °. ° .1

Ф °

° °

° ° °

° сс

°

r+ ф

° б.4 . °, . °, ° с °

° °

° с ° ° ю

° с °

° < ° с с ° ф сс ° ссс

° °

° ° °

1 ° с с

° с

° °

° с

° )

° ° °

lr сЕс с

° .

° °

° i4