Устройство для декрепитационного анализа горных пород Советский патент 1983 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при анализе горных пород и минералов для изучения их свойств. Известно устройство декрепитационного анализа, включающее акустический датчик и нагреватель I. Известно также устройство для декрепитационного анализа горных пород, включающее нагреватель, помещенный в звукоизоляционный ящик с крышкой, и измерительный регистрирующий блок 2. Недостатком известных устройств является невысокая производительность, определяемая темпом нагрева пробы и составляющая 200-300 анализов в месяц. Цель изобретения - снижение времени проведения анализа при массовых измерениях интегральной декрепитационной активности минералов и горных пород. Указанная цель достигается тем, что устройство для декрепитационного анализа горных пород, включаещее нагреватель, помещенный в звукоизоляционный ящик с крыщкой и измерительно-регистрирующий блок, снабжено пробоподающим приспособлением с выдвижным щтоком, скрепленным с крышкой звукоизодяционного ящика, а нагреватель выполнен в виде термостата с дополнительной теплоизоляцией и терморегулятором для поддержания постоянной температуры, при этом термостат имеет радиатор охлаждения для предотвращения перегрева измерительно-регистрирующего блока и звукоизоляционного ящика. На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство содержит термостат 1 и измерительно-регистрирующий блок 2. Нагревательный элемент 3 (спираль из проволоки с высоким омическим сопротивлением, плотно намотанной на керамическую трубу) закреплен в центре термостата с по-мощью керамических диска 4 и втулки 5 и теплоизолирован хризотил-асбестом 6. При длительной работе устройства с высокой температурой в рабочей камере (объем внутри нагревательного элемента) для предотвращения перегрева датчика декрепитаций - пьезоэлемента 7 и звукоизоляционного ящика исполбзован водяной радиатор. Звукоизоляционный ящик имеет съемную верхнюю крыщку 8 для доступа к датчику декрепитаций и радиатору охлаждения, нижняя крышка ящика 9 расположена на приспособлении для быстрой замены проб. Звукоизоляционный ящик имеет металлический каркас 10, крепящийся к стойке 11, и приклеенную к нему с внутренней стороны звукоизол41рующую прокладку 12 из поролона. Водяной радиатор имеет съемную верхнюю камеру 13, соединенную с нижней камерой 14 через герметизирующий разъем 15. В верхней камере установлена воронка 16 для залива воды, в нижней камере имеется пробка 17 для слива воды. Нижняя камера радиатора установлена на угольниках 18, закрепленных на металлическом каркасе звукоизоляционного ящика. Для предотвращения передачи звука от металлического каркаса к радиатору под дно нижней камеры установлена прокладка 19 из губчатой резины. Приспособление для быстрой замены анализируемых проб содержит шток 20, который соединен с рукояткой 21 с возможностью перемещения внутри цилиндра 22, со штоком жестко скреплена нижняя крышка 9 звукоизоляционного ящика. Сменная чашка 23 для пробы снабжена сверху стеклом 24. В верхнем положении штока чашка не доходит 1-2 мм до звукопровода 25, жестко закрепленного в своей верхней части на радиаторе охлаждения. Детали 23-25 выполнены из кварцевого стекла. Чашка с пробой установлена в асбоцементной стойке 26, закрепленной на металлической площадке 27, которая с помошью резиновых амортизаторов 28 установлена на металлическом каркасе нижней крышки 9 звукоизоляционного ящика. На угольнике крепления радиатора снизу установлены два переключателя 29 для коммутации цепи питания и переключения режимов работы регистратора. На нижней крышке звукоизоляционного ящика установлена на резиновом амортизаторе плоская пружина 30 для замыкания контактов переключателей. На нижней части звукопровода, помещенной в рабочую камеру, закреплена термопара терморегулятора 31. Рядом с пьезоэлементом расположен предварительный усилитель 32 сигнала. Для настройки и проверки работы устройства оно снабжено имитатором сигнала - телефонным капсюлем 33 с генератором 34 в блоке 2. Провода от предварительного усилителя, термопары, телефонного капсюля, переключателей и нагревательной спирали через плату выводов 35 идут к измерительно-регистрирующему блоку 2, который, кроме генератора имитирующего сигнала, содержит усилитель 36, регистратор декрепитаций 37 (пересчетный прибор), терморегулятор 38 с прибором визуального контроля температуры и блок питания 39. Устройство работает следующим образом. Нагревательный элемент 3 создает в своей рабочей камере необходимую температуру и терморегулятор 38 постоянно поддерживает ее заданную величину. Пробу помещают в сменную чашку 23, закрывают стеклом 24 и устанавливают в углубление стойки 26 пробоподающего приспособления. Перемещением с помощью рукоятки

21 штока 20 внутри цилиндра 22 пробу вводят во внутренюю часть нагревательного элемента до крайнего верхнего положения штока и фиксируют его стопором. Одновременно крышка 9 герметизирует звукоизоляционный ЯШ.ИК и пружина 30 замыкает контакты переключателей 29. Один из них при закрытии крышки разрывает цепь питания нагревательного элемента для устранения возможных помех на микрофон, другой переключает регистратор декрепитаций 37 в режим измерения.

Механические импульсы растрескивания, возникаюшие при нагревании газовожидких включений, через звукопровод 25 подаются на пьезоэлемент 7, который преобразует их в электрические сигналы. Предварительный усилитель 32 усиливает сигналы и они поступают в блок 2 для регистрации.

После выдержки, необходимой для регистрации интегральной декрепитационной активности пробы, шток 20 пробоподающего приспособления опускают, одновременно разгерметизируется звукоизоляционный яшик, включается цепь питания нагревательного элемента и отсоединяется регистратор декрепитаций. Пинцетом заменяют сменную чашку с пробой на следуюшую, контролируют визуально по прибору, фиксируя, что терморегулятор 38 обеспечивает восстановление заданной температуры, и начинают новый цикл измерения. Длительность одного цикла измерения в среднем 5 мин.

Перед началом и периодически во время работы с помощью имитат9ра сигнала проверяют правильность работы устройства. Также производится периодический контроль температуры воды в радиаторе охлаждения. В случае ее нагрева более 40°С воду сливают и заливают новую с меньшей температурой

Предложенное устройство для декрепитационного анализа горных пород обеспечивает простоту конструкции, небольшое потребление электроэнергии в расчёте на один анализ, полученные результаты не требуют трудоемкой обработки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКРЕПИТАЦИОННОГО АНАЛИЗА ГОРНЫХ ПОРОД, включающее нагреватель, помещенный в звукоизоляционный ящик с крышкой, и измерительно-регистрирующий блок, отличающееся тем, что, с целью снижения времени проведения анализа при массовых измерениях интегральной декрепитационной активности минералов и горных пород, оно снабжено пробоподающим приспособлением с выдвижным штоком, скрепленным с крышкой звукоизоляционного ящика, а нагреватель выполнен в виде термостата с дополнительной теплоизоляцией и терморегулятором для поддержания постоянной температуры, при этом термостат имеет радиатор охлаждения для предотвращения перегрева измерительно-регистрирующего блока и звукоизоляционного ящика.