СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЫСОТЫ УПЛОТНЕННОЙ ПОСТЕЛИ В ОТСАДОЧНОЙ МАШИНЕ Российский патент 1995 года по МПК B03B5/00 

Изобретение относится к горной автоматике, а более конкретно - к способам и устройствам контроля высоты уплотненной постели в отсадочных машинах, и может быть использовано для автоматической разгрузки продуктов из отсадочных машин обогащения углей и руд.

Известен способ контроля высоты уплотненной постели в отсадочной машине, включающий помещение подвижного поплавка в пульпу отсадочной машины и преобразование положения поплавка в значение высоты уплотненной постели с помощью рычажного механизма, сельсинного преобразователя, клапана пульсатора и детектора с измерительным конденсатором, в котором используются также две линии заряда измерительного конденсатора, первая из которых выполнена на транзисторе, а вторая - на резисторе. Входы обеих линий соединены с детектором, а выходы с измерительным конденсатором.

Недостаток известного способа - низкая точность контроля высоты уплотненной постели из-за наличия ненадежных подвижных деталей и преобразователя положения поплавка в единицы высоты постели.

Известен способ контроля высоты уплотненной постели в отсадочной машине, включающий помещение подвижного поплавка в пульпу отсадочной машины и преобразование положения поплавка в значением высоты уплотненной постели путем выполнения поплавка из магнито-мягкого материала и помещения поплавка в немагнитную трубу с размещенным в ней воспринимающим элементом, соединенным со следящей системой с амплитудным анализатором измерения уровня постели и воспринимающим элементом, выполненным в виде дифференциально-трансформаторной катушки с сердечником из магнитно-мягкого материала. Выход воспринимающего элемента подключен к амплитудному анализатору, который подключен к следящей системе.

Недостаток известного способа - низкая надежность контроля одновременно и из-за внезапных отказов, и из-за низкой точности контроля, т.е. низкая надежность и по внезапным отказам, и по выходу результата из-за погрешности за допустимые пределы.

Цель изобретения - повышение надежности контроля путем повышения надежности по внезапным отказам и повышения метрологической надежности по исключению недопустимых значений погрешностей определения положения поплавка.

Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля высоты уплотненной постели в отсадочной машине, включающем помещение подвижного поплавка в пульпу отсадочной машины и преобразование положения поплавка в значение высоты уплотненной постели, поплавок подвешивают на изолированном упругом шнуре из токопроводящей резины, а высоту уплотненной постели определяют по величине электрического сопротивления.

Изобретательский шаг при создании способа заключается в преодолении технического противоречия, сущность которого заключается в следующем. Для повышения надежности по внезапным отказам прибегают к упрощению способа за счет исключения многих операций и дополнительных приспособлений и механизмов. Но при этом падает метрологическая надежность за счет увеличения погрешности определения высоты выше допустимых пределов. С другой стороны, для повышения метрологической надежности, т.е. для уменьшения погрешности прибегают к применению прецизионных преобразователей положения поплавка в сигнал о высоте постели и специальных компенсирующих погрешность приспособлений, но при этом увеличивается вероятность выхода из строя устройства за счет снижения его надежности по внезапным отказам. В настоящем способе это техническое противоречие преодолено - одновременно повышена надежность по внезапным отказам и метрологическая надежность, т.е. повышение точности получено при одновременном упрощении способа. Для достижения этой цели необходимы и достаточны следующие отличительные признаки способа: поплавок подвешивают на изолированном упругом шнуре из токопроводящей резины; высоту уплотненной постели определяют по величине электрического сопротивления шнура. Ни один из этих двух признаков неизвестен даже по отдельности сам по себе, так как ни один из признаков не применялся нигде ранее ни для подвешивания поплавка ни в каких устройствах автоматики, ни для определения какого-либо параметра по сопротивлению растягиваемого поплавком упругого шнура из эластичной токопроводящей резины. Если исключить любой из этих отличительных признаков, то поставленная цель не будет достигнута. Заменить любой из двух признаков на эквивалентный невозможно, так как они сформулированы конкретно в смысле однозначности выполняемых функций и одновременно сформулированы обще в смысле различного конкретного выполнения признака. Поэтому совокупность отличительных признаков способа соответствует критериям "новизна" и "существенные отличия".

На фиг. 1 показана отсадочная машина с помещенным в пульпу поплавком, разрез; на фиг. 2 - поплавок, разрез.

Устройство для реализации способа контроля высоты уплотненной постели в отсадочной машине 1 содержит подвижный поплавок 2, помещенный в пульпу 3 отсадочной машины 1. Поплавок 2 подвешен на изолированном упругом шнуре 4 из токопроводящей резины 5, помещенной в изоляционную оболочку 6. Поплавок 2 выполнен электропроводным, например, пустотелым металлическим. Верхний конец шнура 3 прикреплен к кронштейну 7, установленному над ванной 8 отсадочной машины 1.

Нижний конец шнура 4, т.е. его изоляционная оболочка 6, пропущен в отверстие 9 верхней конической части 10 поплавка 2. Нижний неизолированный конец токопроводящей резины 5 закреплен в отверстии 11 перегородки 12 металлического пустотелого поплавка 2. Верхний конец токопроводящей резины 5 соединен с первым входом омметра 13, второй вход которого соединен с ванной 8 и через пульпу 3 и поплавок 2 - с нижним концом токопроводящей резины 5. В ванной 8 отсадочной машины 1 над отсадочным решетом 14 находится угольная пульпа 3, состоящая из воды, угольных 15 и породных 16 частиц.

Способ контроля высоты уплотненной постели в отсадочной машине реализуется следующей последовательностью операций.

Подвижный поплавок помещают в пульпу отсадочной машины, подвешивают на изолированном упругом шнуре из токопроводящей резины. При изменении высоты уплотненной постели в отсадочной машине изменяется положение поплавка: при уменьшении высоты уплотненной постели поплавок опускается, растягивая шнур, на котором он подвешен, а при увеличении высоты породной постели поплавок поднимается вверх, отслеживая при этом границу уплотненной постели в ванной отсадочной машины.

Измеряют электрическое сопротивление шнура и по его величине определяют высоту уплотненной постели: чем выше уплотненная постель в отсадочной машине, тем меньше сопротивление шнура, чем ниже уплотненная постель, тем больше сопротивление шнура. По величине электрического сопротивления шнура однозначно определяют высоту уплотненной постели в отсадочной машине.

Устройство для реализации способа контроля высоты уплотненной постели в отсадочной машине работает следующим образом.

Среднюю плотность поплавка 2 устанавливают с таким расчетом, чтобы поплавок все время находился на границе раздела угля и породы. Для этого средняя плотность поплавка 2 устанавливается равной плотности уплотненной постели на границе раздела угля и породы.

В процессе работы отсадочной машины граница раздела угля и породы в пульпе непрерывно изменяется под действием различных факторов: из-за изменения нагрузки на отсадочную машину по рядовому углю, из-за обогатимости поступающего рядового угля, из-за изменения соотношения угольных и породных частиц в рядовом угле, из-за различия плотностей угольных и породных частиц, из-за изменения содержаний сростков угля и породы в рядовом угле, из-за изменений воздушного и водного режимов в ванной отсадочной машины, из-за скорости выгрузки концентрата, породы и промпродукта из отсадочной машины и из-за многих других причин.

Таким образом, при работе отсадочной машины поплавок все время находится на границе раздела угля и породы в пульпе отсадочной машины. Концы токопроводящей резины 5 соединены со входами омметра 13: верхний конец токопроводящей резины 5 соединен с первым входом омметра 13 непосредственно, нижний конец токопроводящей резины 5 соединен со вторым входом омметра 13 через металлический корпус 2 поплавка, пульпу 3 и ванную 8 отсадочной машины 1. Поэтому омметр 13 в любой момент показывает сопротивление растянутой токопроводящей резины 5: чем ниже находится граница раздела угля и породы в пульпе, тем большее сопротивление показывает омметр 13. Сопротивление токопроводящей резины 5 при изменениях положения поплавка 2 изменяется в пределах от 2000 до 2500 Ом. Сопротивление пульпы 3 в ванной отсадочной машины при различных изменениях параметров пульпы и окружающей среды изменяется (между поплавком 2 и ванной 8) в пределах 5 ±0,5 Ом. Таким образом, при постоянном значении высоты постели в отсадочной машине сопротивление, показываемое омметром 13, может изменяться в пределах 2005±0,5 Ом или 2505±0,5 Ом. В первом случае относительная погрешность измерения сопротивления из-за изменений параметров пульпы и окружающей среды составит ±0,025% , а во втором случае - ±0,02%, что является очень малой величиной. Таким образом, при изменении сопротивления пульпы в пределах ±10% относительных ошибка определения высоты постели по сопротивлению токопроводящей резины не будет превышать 0,025% относительных, что является пренебрежимо малой величиной даже при использовании сравнительно высокоомной резины. При использовании низкоомной резины при сопротивлении резины в 200 Ом ошибка увеличится до 0,25% относительных. При использовании сильно проводящей резины, когда ее сопротивление станет равным 20 Ом, величина ошибки определения высоты постели увеличится до 2,5%, что также вполне допустимо. Таким образом, в предложенном способе может использоваться достаточно токопроводящая резина.

Для определения технико-экономической эффективности в качестве базового объекта примем устройство контроля работы отсадочной машины, в котором измеряется высота уплотненного слоя постели с помощью кольцевого поплавкового датчика с постоянными магнитами и немагнитной трубы с расположенными по ее длине магнитоуправляемыми контактами. Техническими преимуществами настоящего способа по сравнению с базовым объектом являются: надежность по внезапным отказам за счет уменьшения количества элементов устройства более чем в 4 раза при одновременном исключении движущихся механизмов для определения положения высоты уплотненного слоя постели; точность определения высоты уплотненной постели более чем в 100 раз за счет применения непрерывного измерения по сравнению с дискретным в базовом объекте; снижение стоимости контроля более чем в 20 раз за счет упрощения устройства для контроля и уменьшения необходимых профилактических текущих работ по обеспечению контроля высоты.

Способ контроля высоты уплотненной постели в отсадочной машине относительно к горной автоматике, а более конкретно - к способам и устройствам контроля высоты уплотненной постели в отсадочных машинах, и может быть использовано для автоматической разгрузки продуктов из отсадочных машин обогащения углей и руд. Сущность изобретения: в способе, включающем помещение подвижного поплавка в пульпу отсадочной машины и преобразование положения поплавка в значение высоты уплотненной постели, поплавок подвешивают на изолированном упругом шнуре из токопроводящей резины, а высоту уплотненной постели определяют по величине электрического сопротивления шнура. 2 ил.

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЫСОТЫ УПЛОТНЕННОЙ ПОСТЕЛИ В ОТСАДОЧНОЙ МАШИНЕ, основанный на измерении перемещения подвижного поплавка и определении высоты уплотненной постели, отличающийся тем, что подвижный поплавок закрепляют на изолированном упругом шнуре из токопроводящей резины с обеспечением электрического контакта нижнего конца упругого шнура с подвижным поплавком, а высоту уплотненной постели определяют по величине сопротивления между верхним концом упругого шнура и корпусом отсадочной машины.