Устройство для анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера Советский патент 1983 года по МПК B65G43/00 

Изобретение относится к конвейерному горному транспорту, а именно к непрерывному бесконтактному анализу качества углей, руд, продуктов их обогащения и переработки непосредственно на ленте конвейера с целью учета, автоматического управления или регулирования процессов добычи, шихтовки, обогащения или переработки.

Известно устройство для непрерывного определения зольности угля методом просвечивания, содержащее источник гаммаизлучения, детектор, электронный блок и специальный измерительный конвейер для подачи между источником и детектором слоя угля постоянной толщины 1.

Недостатком известного устройства является необходимость применения специального измерительного конвейера, что приводит к усложнению устройства.

Известно также устройство для анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, содержащее ограничители ширины потока, плужковый сбрасыватель, закрепленный на раме конвейера, источник излучения, установленный под лентой в контейнере-колли.маторе, и детектор, установленный над лентой 2.

Основным недостатком известного устройства является невысокая точность анализа состава и количества перемещаемого на конвейере материала.

Цель изобретения - повыщение точности анализа.

Цель достигается те.м, что устройство для анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, содержащее ограничители щирины потока, плужковый сбрасыватель, закрепленный на раме конвейера, источник излучения, установленный под лентой в контейнере-коллиматоре, и детектор, установленный над лентой, снабжено экраном, закрейленным на детекторе со стороны источника излучения, обрезиненным подпружиненным роликом с закрепленным на его оси тахогенератором, дополнительным детектором, тензодатчиком, установленным в месте крепления плужкового сбрасывателя, двумя трехканальными амплитудными анализаторами и вычислительным блоком, причем выходы детекторов соединены с входами трехканальных амплитудных анализаторов, выходы которых соединены с шестью входами вычислительного блока, к седь.мому входу которого подсоединен тензодатчик, а к восьмому - выход тахогенератора.

На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

На раме 1 конвейера закреплены ограничители щирины потока 2 и плужковый сбрасыватель 3, который прикреплен к раме 1 с помощью кронштейна 4, винта 5 и установлен на высоте, примерно равной средней толщине слоя. На ленте 6 конвейера находится слой сыпучего материала 7. Под

лентой 6 находится источник 8 гамма-излучения из цезия - 137, закрепленный в контейнере-коллиматоре 9. Над лентой 6 установлен детектор, состоящий из сцинтиллятора 10, сочлененного с фотоумножителем 11. Устройство для комплексного анализа содержит также вычислительное устройство 12 с восемью входами.

Под лентой 6 конвейера установлен дополнительный детектор, состоящий из сцин0 тиллятора 13, сочлененного с фотоумножителем 14. На сцинтилляторе 10 со стороны источника 8 закреплен экран 15, практически полностью перекрывающий прямой поток гамма-квантов от источников 8 к сцинтиллятору 10. Выходы фотоумножителей И и 14

5 соединены соответственно с входами трехканальных амплитудных анализаторов 16 и 17, выходы которых соединены с первыми щестью входами вычислительного устройства 12.

Q Под лентой 6 установлен тахогенератор 18, закрепленный на оси ролика 19, покрытого слоем резины 20. С помощью шарнирного рычага 21 и пружины 22 ролик 19 прижимается к ленте 6. В месте крепления плужкового сбрасывателя 3 между рамой 1 и

5 кронштейном 4 установлен тензодатчик 23, который подсоединен к седьмому входу вычислительного устройства 12, восьмой вход которого соединен с выходом тахогенерато-. ра 18.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

С помощью конвейерной ленты б сыпучт й материал 7 подается в зону контроля (направление движения материала показано сложной линией с двойной стрелкой на

фиг. 1). С ломощью Л-образного плужкового сбрасывателя 3 формируется поверхность материала 7. Чем больше слой материала и чем больще плотность материала и его скорость, тем с больщей силой материал действует на плужковый сбрасыватель 3, и тем

0 сильней сжимается Чензодатчик 23, и тем больше сигнал на его выходе J.

Слой материала 7 от источника 8 облучается гамма-квантами с энергией 662 Кэв. Гамма-кванты, рассеиваясь в материале,

г частично поглощаются в нем, а частично выходят из материала в направлениях сцинтилляторов 10 и 13 (пути гамма-квантов в материале показаны на фиг. 1 сплошными линиями с одинарными стрелками на концах) . При неупругих рассеяниях гамма-квантов их энергия постепенно уменьщается от рассеяния к рассеянию, причем тем быстрее, чем на больший угол изменяется направление гамма-кванта при очередном рассеянии. На сцинтиллятор 10 попадают рассеянные в направлении вперед (однократно, двухкратно и т. д. и многократно рассеянные) гамма-кванты. Чем выше энергия попадающего на сцинтиллятор гамма-кванта, тем ярче вспышку он в нем вызывает и тем большей амплитуды электрический импульс при этом возникает в фотоумножителе И. Таким образом, на выходе фотоумножителя 11 будут электрические импульсы разных амплитуд: импульсы с малыми амплитудами соответствуют многократно рассеянным гамма-квантам, попавшим в сцинтиллятор 10. С помошью трехканального амплитудного анализатора 17 из всего спектра поступающих в него электрических импульсов выделяются три канала: первый канал, соответствующий импульсам с энергией 20- 60 Кэв; второй 90-150 Кэв и третий - свыше 400 Кэв. При этом на первом выходе анализатора 17 появляются импульсы частотой ifj, пропорциональной количеству попавших в сцинтиллятор гамма-квантов с энергией 20-60 Кэв; на втором if - количеству гамма-квантов с энергией 90- 150 Кэв; на третьем if j - пропорциональная количеству попавших в сцинтиллятор гамма-квантов с энергией выше 400 Кэв. Аналогичные процессы происходят при попадании гамма-квантов в сцинтиллятор 13. В результате на первом выходе трехканального амплитудного анализатора 16 появляются импульсы средней частотой , пропорциональной количеству попавших в сцинтиллятор 13 гамма-квантов с энергией 20- 60 Кэв; на втором выходе появляются импульсы частотой ij)5 , пропорциональной количеству попавших в сцинтиллятор 13 гамма-квантов с 90-150 Кэв; на третьем выходе появляются импульсы.частотой f, пропорциональной количеству попавших в сцинтиллятор 13 гамма-квантов с энергией выше 400 Кэв. Сигнал на выходе тахогенератора Jj пропорционален скорости движения конвейерной ленты 6. Таким образом, на влод вычислительного устройства 12 поступают 8 сигналов, являющихся функцией 8 контролируемых параметров: зольности угля А-, его теплотворной способности Q, количества проходящего по конвейеру угля Р, влажности угля W, его плoтнocтиJГ, содержания железа в угле Fe, содержания серы в угле S и скорости ленты V b-fjIV.) (У) ,S,.WPp) i f4(fe,S,AV,a,wPp) 3 ,fe,R5)С5) (Fe,S.A.f,Q,WP)fg) s-fKFe,S,A,p.Q,WP)(7) (.P,Fe,S,VV)() Совокупность доотличительных и отличительных существенных признаков эвристическим способом была подобрана таким образом, чтобы точность определения 8 неизвестных из системы уравнений (1) - (8) была наибольшей. Этим обусловлено использование тахогенератора, тензодатчика, источника, двух детекторов, двух трехканальных амплитудных анализаторов, экрана, вычислительного устройства, плужкового сбрасывателя и ограничителей ширины потока, их взаимное расположение и соединение, а также энергетические диапазоны в трехканальном анализаторе и тип источника из цезия -137. Видоизменение или ликвидация любого из этих признаков не позволит из системы уравнений (1) - (8) однозначно определить 8 неизвестных: А, Q, Р, , J , Fe, S,V . Аналогично обстоит дело при контроле промпродукта, хвостов, концентрата, кокса, а также железных и асбестовых руд. Вычислительное устройство 12 решает систему уравнений (1)-(8) и определяет неизвестные. Вид уравнений и коэффициенты уравнений определяются в процессе его градуировки (как градуируется и любой прибор для косвенных измерений, в котором происходит преобразование измеряемой величины в другую физическую величину - например, количества сахара в растворе в коэффициент поляризации видимого света и т. п.). Предложенное устройство может опреелять и меньше 8 неизвестных параметров. При этом система уравнений (1)-(8) реается, например, по методу наименьших вадратов, а точность определения параметов повышается обратно пропорционально оличеству определяемых параметров. При использовании цезия -137, сцинтиляторов из NaJ(Tl) толщиной 40 мм и диметром 40 мм и фотоумножителей ФЗУ-93 очность анализа качества угля на конвейее выше точности стандартного метода опобования: погрешность определения зольости не более 0,3 абс. %, содержания серы е более 10 отн. /о, теплотворной способноси не более 5 отн. %, плотности не более отн. % и влажности не более 10 отн. /о.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА КАЧЕСТВА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА НА ЛЕНТЕ КОНВЕЙЕРА, содержащее ограни1ители ширины потока, плужковый сбрасыватель, закрепленный на раме конвейера источник излучения, установленный под лентой в контейнере-коллиматоре, и детектор, установленный над лентой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности анализа, оно снабжено экраном, закрепленным на детекторе со стороны источника излучения, обрезиненным подпружиненным роликом с закрепленным на его оси тахогенетатором, дополнительным детектором, тензодатчиком, установленным в месте крепления плужкового сбрасывателя, двумя трехканальными амплитудными анализаторами и вычислительным блоком, причем выходы детекторов соединены с входами трехканальных амплитудных анализаторов, выходы которых соединены с шестью входами вычислительного блока, к седьмому входу которого подсоединен тензодатчик, а к восьмому - выход тахогенератора.