ПРИБОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ЧАСТИЦ В ПОРОДАХ Российский патент 1994 года по МПК B03B13/04 B07C5/346 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к определению наличия электpопpоводящих частиц в сыпучем материале, и может быть использовано для разграничения песков и торфов перед разработкой россыпных месторождений золота вплоть до предварительной оценки запасов металла в песках.

Известно устройство для автоматического извлечения металла из потока сыпучего материала. Устройство представляет собой наклонный лоток с встроенным в его средней части сбрасывателем. Часть лотка, принадлежащая сбрасывателю (металлоискатель), выполнена в виде двух продольных электродов, разделенных диэлектрической прокладкой. Сбрасыватель шарнирно закреплен на неподвижной опоре и снабжен соленоидом и возвратной пружиной.

Недостатками этого устройства являются отсутствие мобильности, длительность и сложность регистрации частиц, так как это сопряжено с промывкой или иным разделением отобранных частиц.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является прибор "Гольдспир", состоящий из чувствительного элемента в виде набора пластинчатых электродов, разделенных изолирующими слоями и размещенных на заостренном конце щупа, электрически связанного с анализатором. Анализатор представляет собой измерительный канал, содержащий однопороговый измеритель электропроводимости частиц и индикатор. Порог измерителя выполнен с возможностью дискретного изменения его на четыре фиксированных значения, а индикатор представляет собой цветные лампочки, каждая из которых определяет одну из возможных степеней достоверности обнаружения золота.

Недостатком этого прибора является низкая информативность результата обнаружения, так как прибор позволяет только определить наличие золота, т. е. дает только качественную оценку материала на наличие золота.

Целью изобретения является повышение информативности результата регистрации за счет количественной оценки содержания зарегистрированных частиц.

Поставленная цель достигается тем, что прибор содержит чувствительный элемент, выполненный в виде разделенных изолирующими слоями электродов, и анализатор, содержащий однопороговый измеритель и индикатор. Электроды подключены к входам однопорогового измерителя.

От прототипа прибор отличается тем, что анализатор дополнительно содержит последовательно соединенные многопороговый измеритель и регистратор, выход однопорогового измерителя подключен к входу многопорогового измерителя, а выходы регистратора подключены к входам индикатора. При этом изолирующие слои имеют разную толщину, а количество анализаторов соответствует количеству типоразмеров частиц.

Прибор позволяет достичь
высокую информативность результатов регистрации;
высокую оперативность получения результатов (экспрессность);
высокую мобильность, обусловленную компактностью и низким весом прибора;
простоту конструкции;
простоту настройки прибора, делающую его универсальным по виду исследуемого материала.

На чертеже представлена структура анализатора и схема подключения его входов к электродам.

Прибор состоит из чувствительного элемента 1, выполненного, например, в виде щупа с заостренным концом, посредством кабеля 2 соединенного с анализатором 3. Заостренный конец чувствительного элемента 1 содержит набор электродов 4-6, разделенных изолирующими слоями 7 и 8. Все изолирующие слои делятся на несколько типоразмеров по ширине. В данном приборе их два - 2 и 1 мм. Слои 7 и 8, имеющие разные типоразмеры, чередуются между собой по два. Таким образом, все электроды делятся на три вида:
электроды 4 размещены между изолирующими слоями 7 шириной 2 мм - электроды класса крупных частиц;
электроды 5 размещены между изолирующими слоями 8 шириной 1 мм - электроды класса мелких частиц;
электроды 6 размещены между изолирующими слоями 7 и 8 разной ширины - нулевые электроды.

Все одноименные электроды электрически связаны между собой и через кабель 2 подключены к входам анализатора 3. Анализатор содержит два измерительных канала 9 (крупных частиц) и 10 (мелких частиц). Каждый из каналов состоит из последовательно соединенных однопорогового измерителя 11 или 12, многопорогового измерителя 13, регистратора 14 и индикатора 15. Входы канала 9 соединены через кабель 2 с электродами 4 класса крупных частиц и нулевыми электродами 6, а канала 10 - с электродами 5 класса мелких частиц и нулевыми электродами 6.

Пороги многопороговых измерителей 13 обоих каналов настроены одинаково, имеют по четыре порога, настроенные на электропроводимости +1,0; + 0,4; + 0,1; +0,05 Ом^-1. Пороги однопороговых измерителей 11 и 12 настроены на электропроводимость +0,05 Ом^-1. Все выходы каждого из измерителей 13 соединены с входами регистраторов 14, а затем - с индикаторами 15.

Прибор работает следующим образом.

Для обнаружения электропроводящих частиц многократными возвратно-поступательными движениями чувствительного элемента 1 зондируют исследуемый материал. Частицы материала, имеющие высокие (выше 0,05 Ом^-1) электропроводимости, попадая на изолирующие слои 7 (или 8), перекрывают их, одновременно касаясь двух электродов 4 и 6 (или 5 и 6), сам их размер превышает 2 мм (или 1 мм). В этом случае работает канал 9 (или 10): срабатывает однопороговый измеритель 11 (или 12), на выходе многопорогового измерителя 13 этого канала появляются сигналы на выходе тех порогов по электропроводимости, которые оказались превышенными электропроводимостью частицы.

Информация в виде числа частиц, превысивших пороги, фиксируется регистраторами 14 и воспроизводится индикаторами 15. Некоторые частицы могут, перемещаясь по поверхности чувствительного элемента 1, неоднократно регистрироваться. Если при этом размеры частицы превышают 2 мм, она может попеременно регистрироваться двумя каналами. Другие частицы прокатываются в непосредственной близости от элемента 1, не будучи зарегистрированными ни разу. Некоторые частицы успевают зарегистрироваться один раз. В среднем при соответствующем подборе числа зондирований результат регистрации очень близок к истинному содержанию регистрируемых частиц в материале.

В зависимости от формы выполнения чувствительного элемента, числа каналов и порогов многопорогового измерителя 13, а также величин его порогов прибор позволяет выполнять самые разнообразные задачи:
при размещении чувствительного элемента на промывочном приборе или драге - контроль сноса металла при промывке;
при размещении чувствительного элемента на отвале бульдозера - контроль вспышки торфов и разбраковка песков.

Возможны и другие варианты реализации прибора. (56) Прибор "Гольдспир". Реклама фирмы "Новитекс", ФРГ, 1987.

Сущность изобретения: прибор содержит чувствительный элемент 1 с размещенными на нем электродами 4 - 6, разделенными изолирующими слоями 7 и 8, и анализаторы, включающие однопороговый измеритель 12, многопороговый измеритель 13, регистратор 14 и индикатор 15. 5, 6, 4 - 12 - 13 - 14 - 15. 1 ил.

ПРИБОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ЧАСТИЦ В ПОРОДАХ, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде разделенных изолирующими слоями электродов, и анализатор, содержащий однопороговый измеритель и индикатор, электроды подключены к входам однопорогового измерителя, отличающийся тем, что, анализатор дополнительно содержит последовательно соединенные многопороговый измеритель и регистратор, выход однопорогового измерителя подключен к входу многопорогового измерителя, выходы регистратора - к входам индикатора, причем изолирующие слои имеют разную толщину, а количество анализаторов соответствует количеству типоразмеров частиц.