Устройство контроля материала в приемной зоне дробилки Советский патент 1985 года по МПК B02C25/00 

выход кoтopo o подключен к третьему вход пятого элемента И подклювходу исполнительного прибора, а вто- чены к выходу первого счетчика рой вход третьего элемента И и второй импульсов.

1156735

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛА В ПРИЕМНОЙ ЗОНЕ ДРОБИЛКИ/ содержащее генератор напряжения ультразвуковой частоты с излучателем и приемником-преобразователем, усилитель и исполнительный прибор, о т личающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя счетчиками импульсов, амплитудным детектором, триггером Щмитта, пятью элементами И, двумя коммутаторами, блоком деления сумматором, блоком умножения, двумя задатчиками коэффициентов связи, таймером, инвертором, дифференциатором, двумя Ъ-триггерами, причем первый вход первого элемента И под™ ключей к выходу генератора напряжения ультразвуковой частоты, вход усилителя подключен к выходу приемника-преобразователя, вход амплитудного детектора подключен к выходу усилителя, а вькод амплитудного де тектора через триггер Шми-тта подключен к счетному входу первого счетчИка .тщи/.яи laif. aii T f-oJ Ду gj импульсов и к второму входу первого эле 1гнта И, вькод которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, выход второго счетчика импульсов подключен к первым входам второго к третьего элементов И и через первый коммутатор к первому входу блока деления выход первого счч;тчика импульсов подключен через второй комм,татор к второму входу блока деления, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к первому задатчику коэффициента связи, а выход к первому входу блока умножения, к второму входу которого подключен второй задатчик коэффициента связи, выход блока умножения подкгаочен к первому входу исполнительного прибораS выход таймера подключен к входу инвертора, первому входу четвертого элемента И и к первь м входам первого и второго В -триггеров, выход инвертора подключен к третьему входу первого элемента И, к входу дифференциатора, к второму входу второго элемента Инк первому входу пятого элемента И, выход дифференциОЗ атора подключен к управляющим входам первого и второго счетчиков импульсов, выход четвертого элемента И подключен к управляющим входам первого .и второго коммутаторов, sbsход третьего элемента И подключен к второму входу четвертого элемента И, выход второго элемента И подключен к второму входупервого В -триггера, выход которого подключен к второму входу исполнителького прибора ёЫходпятого и подключён к второму входу второго в-триггера,

Изобретение относится к автоматизации измельчительного оборудования и может быть использовано на горнорудных предприятиях черной и цветной метаплургии, на предприятиях строительных материалов и в химической промьшшенности.

Известно бесконтактное устройство контроля заполнения приемной зоны дробилки, состоящее из радиактивного излучателя, приемника, усилителя и исполнительного прибора 1 .

Однако это устройство недостаточно надёжно.

Наиболее близким к изобретению по технической су.дности является устройство контроля материала в приемной зоне дробилки, содержащее гене.ратор напряжения ультразвуковой частоты с излучателем и приемникомпреобразователем, усилитель- и исполнительньй прибор 2 .

Недостатком известного устройства является отсутствие информации о прекращении подачи материала из пре дьщущего по технологической линии аппарата (например, при забивке течки, отсутствии материала в бункере и др.,) а также отсутствие информации о крупности поступающего в дробилку материала.

Целью изобретения является повь шение точности контродя.

Цель достигается тем, что устройство контроля материала в приемной зоне дробилки, содержащее генератор напряжения ультразвуковой частоты с излучателем и приемником-преобразователем, усилитель и исполнительный прибор, снабжено двумя счетчиками импульсов, амплитудным детектором, триггером Шмитта, пятью элементами. И, двумя коммутаторами, блоком деления, сумматором, блоком умножения, двумя задатчиками коэффициентов связи, таймером, инвертором, дифференциатором, двумя D -триггерами,причем первый вход первого элемента И подключен к выходу генератора напряжения ультразвуковой частоты, вход усилителя подключен к выходу приемника-преобразователя, вход амплитудного детектора подключен к выходу усилителя, а выход амплитудного детектора через триггер Шмитта подключен к счетному входу первого счетчика импульсов и к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, выход второго счетчика импульсов подключен к первым входам второго и третьего элементов И и через первый коммутатор к первому входу блока деления, выход первого счетчика имйульсов подключен через второй коммутатор к второму входу блока деления, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к первому задатчику коэффициента связи, а выход - к первому входу блока умножения, к второму входу которого подключен второй задатчик коэффициента связи, выход блока умножения

подключен к первому входу исполниI

тельного прибора, выход таймера подключен к входу инвертора, первому входу четвертого элемента И и к первым входам первого и второго Т) -триггеров, выход инвертора подключен к третьему входу первого элемента И, к входу ди1})ференциатора, к второму входу второго элемента И и к первому входу пятого элемента И, выход дифференциатора подключен к управляющим входам первого и второго счетчиков импульсов, выход четвертого элемента И подключен к управляю м входам первого и второго коммутаторов, выход третьего элемента И подключен к второму входу четвертого эяемента И, выход второго элемента И подключен к второму входу первого D -триггера, выход которого подключен к вто31

рому входу исполнительного прибора, выход пятого элемента И подключен к второму входу второго D -триггера, выход которого подключен к третьему входу исполнительного прибора, а второй вход третьего элемента И и второй вход пятого элемента И подклйчены к выходу первого счетчика импульсов.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства контроля материала в приемной 39не дробилки; на фиг.2 -г дробилка с расположением излучателя и приемника, вертикальный разрез; на фиг.З - то же, вид сверху, на фиГ.4диаграммы сигналов на усилителя и детектора; на фиг.5 - диаграмма сигнала на выходе триггера Шмитта.

Устройство содержит генератор 1 напряжения ультразвуковой частоты, излучатель 2 ультразвуковых колебаний, приемник-преобразователь 3 ультразвуковых колебаний в электрический сигнал, усилитель 4 (резонансный), амплитудный детектор 5, триггер Шмитта 6, элементы И 7-11, первый 12 и второй 13 счетчики импульсов, первый 14 и второй 15 коммутаторы, таймер 16 управляющего сигнала, инвертор 17, дифферен1 1атор

18 (типа RC), блок 19 деления, сумматор 20, блок 21 умножения, згадатчик первого 22 и второго 23 коэффициентов, исполнительный прибор 24, первый 25 и второй 26 D -триггеры. Выход генератора напряжения звуковой частоты подключен к входу излучателя 2 и к первому входу первого элемента И 7. Выход приемника-преобразователя ультразвуковых колебаний в электрический сигнал 3 через резонансный усилитель 4, амплитудный детектор 5, триггер Шмитта 6 подключен к второму входу первого элемента И 7 и к счетному входу счетчика 12 импульсов Выход первого элемента И 7 подключен к счетному входу счетчика 13 импуль сов, выход которого подключен к первым входам элементов Pi 9 и 10 и через первый коммутатор Н - к входу делимого блока 19 деления. Выход счетчика 12 импульсов подключен через второй коммутатор 15 к входу делителя блока 19 деления, выход которого подключен к первому входу сумматора 20, второй вход которого подключен к задатчику 22 первого ко567354

эффициента. Выход сумматора 20 подключен к первому входу блока 21 умножения, к второму входу которого подключен задатчик 23 второго коэффициента, а выход которого подключен к первому входу исполнительного прибора 24. Вьосод таймера 16 управляющего сигнала подключен к входу инвертора 17, первому входу четвертого

10 элемента И 8 и к С-входам первого 25 и второго 26 D -триггеров. Выход инвертора 17 подключен к третьему вхо,ду элемента И 7, к входу КС-дифференциатора 18 и к вторым входам элементов И 9 и 11. Выход IJC-дифференциатора 18 подключен к управляющим входам счетчиков 12 и 13 импульсов.. Выход элемента И 8 подключен к управляющим входам первого 14 и второго

20 13 коммутаторов. Выход элемента И 10 подключен к второму входу элемента И 8. Выход элемента И 9 подключен к Т)-входу первого D -триггера 25, выход которого подключен к второму входу исполнительного прибора 24. Выход элемента И 11 подключен к 15входу второго D-триггера 26, выход кoтopoгo пoдкJrючfiн к третьему входу исполнительного прибора 24, а

Q второй пход элемента Н 10 и первый вход элемента И 11 подключены к выхоДу счетчика 12 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение генератора 1, поступая на излучатель 2, преобразуется в узконаправленный на приемник луч ультразвуковых колебаний. Излучатель и приемник закреплены на кожухе приемной зоны ниже распределительной плиты таким образом, чтобы луч пересекал падающий с распределительной плиты материал и не пересекал шейку подвижного конуса (фиг.2). Материал поступает в п иемнуто зону с распределительной плиты по всему параметру послед- . ней, что обеспечивает свободное падение материала отдельньми кусками. При этом каждый кусок, проходящий через луч, вызьшает изменение сигнала приемника по диаграмме (фиг.А), На фиг.4 приняты следующие обозrfaчёния;

f;; - время начала перекрывания куском материала луча

- длительность прохождения куском материала верхней плоскости луча

I

€ .длительность движения точ- ки материала в сечении луча-; , длительность прояозкдения куском материала нижней Плоскости луча;

длительность взаимодействия куска и ультразвукового луча,,

Пренебрегая изменением скорости куска за. датшения в зоне луча

S;.. dvi (1)

Г. .l4V/, (2) где V скорость падения куска

в эоне луча, d диаметр куска, MMS T.™ время движения куска чергз горйзои ал&ную плоскость луча, с;

Ь высота луча, мм. Сйгнал приемника цосле резонансного усилителя 4 и детектора 5 икеет вид, представленньш на . flpn сигнал на выходе триггера Шмитта 6 изменится по диаграмме, пред-ставленной на фиг.5, Время двктхенкя куска материала через горизонтапьк ю плоскость луча можно определить по формуле

г з;

Средлкй диаметр h кусков ь атери ала прошадвшх через луч за время t можно вычислить

t

.S,diKJ.i

.. ic.l. ) u,,,, u (гв

.иям и

Для опраделення подьштегральяого выражения формулы 4 вькодной гл-тгкйл триггера ЦЫитуа б после первого элемента И запа 1няется кмпзльсамп с частотой генератора 1 и сумьшруатся Б счетчике 12 импульсов на промежутках времени Т(, 5 вырабатываемого таймером б Количество про/ледших через луч кусков на промежутке времени Тц опредьг-ляется. по количеству импул)ъсов триггера 6 Бторгзэ счетчиком 13 импульса. По истечении промеж -тха времени Tj сигналы счетчиков 12 я 13 иш1ульсов соответственно через ком syтaтopы 14 и 15 поступают в блок 19 делеккя, где подьштегральное вьзра

женне делится на число кусков yL . В су(млторе 20 из выходного сигнала блока деления вычитается значение коэффидиеита К2, поступающего из задатчика 22 а полученная разность у шожается в блоке 21 на значение коэффициента KI,. поступающего из задатчика 23 „ Ползчекный. таким об- . разом сигнал, соответствующий среднему диаметру материала, поступившему а дробилку за время Т подается на первый вход исполнительного прибора,. Операции деления, суммирования и за-шожения выполняются в промежуток времени Tg между промежутками времени Т „ Сигнал на вьЕХоде таймера 6 в промежуток времени Т отсутствует,, а в проьЕежуток времени Tg присутствует. Таким образом, на третий вход первого элемента И 7 и на вторые входы элементов И 9 и 11 поступает сигнал с инвертора 17 в промежутке.времени Т,4с, Все элементы И инвертирую цие5 и сигнал на управляющие входы коммутаторов 1А и 15 поступает со второго элемента И 3 в период време-- ни Т,, при наличии сигнала с элемента К 10, cooTBeTCTBSTora.ero сигналам на выводах счетчиков импульсов 12 и Ш, что иск-тпочает выдачу ложной 1тформа- . т:.,лк при переполнении дроЗи.т1ки или прекращении подачи MaTepnajta в дробилку.

Накопленные за промежуток времена

Tt4 значения в счетчиках 12 и 13 ингульсоБ; с6рас1; ваются сигналами с НС -дифференциатора в момент заднего ilPOKTa иьшульса таймера, соответству(лщего окончанию вычисления и началу

- какгятения. информации. При отсутстВИ15 сигнапа на выходе первого счет. чкка 12 импульсов в период времени Ifj с первого D -триггера 25 на второй вход испоп.нительного прибора 24

j поступает ситнал, соответствующий переполнегчИО дро9;тлки материалом до уровня ,1датчкка и приемника., При оiC у тс ТВ гаг сигнала на Р-входе 13xjKrrepa 25 и появлении сигнала мера на С Бходе происходит сброс

)7 Триггера 25 о При отсутс/гвии сигнала на вьжоде второго счетчика 13 Шлпу.и.ьсов в период времени Т, с оторого О -триггера 26 на третий

вход ис.ь.олкительного прибора 24 поступает сигна.п, соответствующий прекраЕ ;елкю подачи материала в камеру дробления - При отсутствии сиг кала на 1) -входе D-триггера 26 и появлении сигнала таймера на С-входе произойдет сброс триггера 26,

Таким образом, предлагаемое устройство контроля материала в приемной зоне дробилки обеспечивает контголь крупности поступающего материала, контроль переполнения материалом приемной зоны и контроль прекращения подачи материала в камеру дробления,

В качестве излучателя и приемника могут быть применены кристаллы титаната бария 3314-14 мм с резонансной частотой,60 кГц, вмонтированные в металлические защитные гильзы, которые крепятся к приемной воронке сваркой.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства ав,томатического контроля обеспечивается следующими факторами.

Контроль поступления материала в дробилку исключает холостую работу дробилки, вь званную забивкой течки, отсутствием материала, неисправностью питателя и т,д., в связи с чем обеспеч1 вает повышение коэффициента использования с 0,6 до 0,64.

Контроль заполнения исключает авлрршные ситуации, вызванные переполнением дробилки материалом, что обеспечивает увеличение срока реновации автоматизированного оборудования с 4 до 7 лет о

Контроль крупности позволяет оптимизировать задание производительности питателя при колебаниях крупности материала, что, обеспечивает поBbmieHHe производительности дробилки на 3-4%,

Увеличение производительности и коэффициента, использования дробилки в связи со значительной составляющей мощности холостого хода снижает энергоемкость дробления.