Способ анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК B03B13/06 

вольфрама, в котором перед источником гамма-излучения, детектором, приемником и передатчиком с антеннами

установлены вставки из изоляционного материала со средним атомным номером не более 1 2,например из стеклопластика

Способ анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, основанный на непрерывном облучении материала потоком гамма-квантов и регистрации интенсивности рассеянного гамма-излучения, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности анализа путем решения систем линейных .уравнений, зависимости корреляционной связи интенсивности от количества аргументов, материал облучают пучком радиоволн и регистрируют интенсивность интерферепционного радиоволнового сигнала, облучают материал потоком видимого света и регистрируют интенсивность отраженного света, а качество сыпучего материала определяют по значениям трех зарегистрированных интенсивностей. 2.Устройство анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, содержащее установленные на плате источник мягкого гамма-излучения и детектор, отличающееся тем, что оно снабжено вычислительным блоком для решения системы линейных уравнений, установленным на плате источником света, двумя волоконно-оптическими световодами, светопреломляющей призмой,радиопередатчиком и радиоприемником с антеннами и фотоумножителем, причем плата выполнена в виде скользящей по поверх(Л ности сыпучего материала лыжи, при этом фотодетектор выполнен на с сцинтилляционном кристалле и детекторе, выход которого соединен с одним входом вычислительного блока для решения системы линейнЫх уравнений, другой входкоторого соединен с вы- . .ходом радиоприемника, при этом один конец одного волоконно-оптического 00 4: световода торцом установлен возле источника света, другой конец котороСО го объединен с одним концом другого световода и расположен у торца светопреломляющей призмы,другой конец другого световода торцом расположен у фотоумножителя, выход которого соединен с третьим входом вычислительного блока для решения системы линейных уравнений. 3.Устройство по п. 2, о т л ичающееся тем, -что, с целью повышения надежности устройства, ниж- няя сторона лыжи армирована слоем некоррозирующего износостойкого материала, например нержавеющей стали или

1

Изобретение относится к конвейерйому транспорту, преимущественно в горнодобывающей и горноперерабатывающей промышленности, и может быть использовано для анализа качества потока сыпучего материала на ленте конвейера с целью оперативного управления технологией добычи или обогащения, а также для анализа зольности угля и продуктов его обогащения, содержания железа, марганца в железных или марганцевых рудах..

Целью изобретения является повышение точности путем решения систем линейных уравнений зависимйсти корреляционной связи интенсивности от количества аргументов.

На чертеже изображено устройство анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, разрез.

На конвейерной ленте 1. находится слой сыпучего материала 2,. по которому скользит плата 3, яыполненная в виде лыжи. В плате 3 закреплены источник гамма-излучения 4, детектор, состоящий из сцинтшшяционного кристалла 5, сочлененного с фотоумножителем 6, Источник света 7, волоконно-оптические световоды 8 и 9, светопреломляющая призма 10, фокон 11, умножитель 12, радиопередатчик 13, передающая антенна 14, приемная антенйа 15, радиоприемник 16 и вычислительное устройство 17. Нилшяя сторона лыжи 3 армирована полосой 18 из нержавеющей стали. В корпусе лыжи 3 tipoiHB источника 4, сцинтилляционного кристалла 5, приемной и (Передающей антенны 14 и 15 выполнены каналы, против которых в полосе 18 выполнены окна 19 - 22 из стеклопластика .

Выходы фотоумножителей 6 и 12 и радиоприемника 16 соединены со входами вычислительного блока 17 для решения системы линейных уравнений. Выход радиопередатчика соединен с передающей антенной 14, а приемная

антенна 15 подсоединена ко входу радиоприемника 16. Светопреломляющая призма 10 врезана в армированное основание лыжи так, что ее светопреломляющая грань совпадает с нижней поверхностью лыжи и вместе с ней скользит по потоку сыпучего материала при работе конвейера. Свет от источника 7 через вoлoкoннb-oftт чecкий световод 8 подводится к торцу светопреломляющей призмы 10, а отводится оТ призмы волоконно-оптическим световодом 9 через фокон 11 к фотоумножителю 12.

Работает устройство следующим образом.

При работе конвейера лыжа 3 скользит по слою материала 2 (направление движения слоя показано сплошной лыжней с двойной стрелкой на фиг.1). В это время гамма-квант от источника 4 по каналу в корпусе лыжи через окошко 19 (закрытое прозрачным для гамма-квантов материалом, например бериллиевой бронзой) попадают на материал (пути гамма-квантов показаны сплошными линиями с одинарными стрелками). Обратно рассеянные материалом гамма-кванты через окошко 20 (также закрытое прозрачным для гамма-квантов материалом, например бериллиевой бронзой) попадают на сцинтшшяционный кристалл 5, вызывая в нем вспышки света, которые регистрируются фотоумножителем 6. Частота импульсов напряжения f с фотоумножителя 6 (которая пропорциональна интенсивности обратно рассеянных гамма-квантов) обратно пропорциональна зольности угля или содержанию тяжелых компонентов в сыпучем материале 2.

Кроме того, частота , слабо уменьшается с ростом плотности и влажности и флуктуирует при изменениях крупности материала. Одновременно на сыпучий материал 2 от радиопередатчика 13 через передающую антенну 14 направляют пучек. радиоволн. Интенсивность интерференционного (рассеянного материала) радиоволнового сигнала регистрируетс приемной антенной 15 и радиоприемником 16. Величина сигнала 2 выходе радиоприемника 16 обратно пропорциональна зольности угля или содержанию тяжелых компонентов в сыпучем материале. Креме того, сигнал f, растет с ростом плотности и влажности флуктуирует при изменениях крупности материала, Одновременно сыпучий материал 2 от источника света 7 через волоконно-оптический световод 8 и светопреломляющую призму 10 облучают видимым светом. Интенсивность отраженного материалом света уменьшается с ростом зольности угля или с ростом тяжелых компонентов в сыпучем материале и уменьшается с ростом плотности и влаж ности. Поэтому интенсивность отраженного материалом света, который через призму 10, волоконнооптический световод 9 и фокон 11 передается ни фотоумножитель 12, приводит к соответствующим изменениям сигнала fg на выходе фотоумножителя 12, Если, например, в устройстве на фиг, 1 в качестве вычислительного устройства 17 используется интегрирую : щий сумматор, то сигнал на его выходе . Y по истечении времени измерения t однозначно определяется зольностью угля (или содержанием железа или марганца при контроле соответственно железной или марганцевой руды) и практически не зависит от изменений влажности, плотности и крупности. Если, например, необходимо анализировать четырехкомпонентную смесь, то на искусственных смесях заранее определяют корреляционные связи сигна лов f, fjOT содержаний каждой из четырех компонентов в смеси С, , С. и . ..e Cj+cv C, , (1) {2-с, + е2С5+с 2С4, (21 t3 «5tfe5C,c/jC2 e3C4..cVjC4, (3) где о(, b , ci( , f и 5- коэффициенты. Решая систему уравнений (1) - (3) совместно с уравнением связи компонентов . С + С2 - Cj-t-C -l в специализированном вычислительном устройстве 17, определяют содержание каждой, из четырех компонентбв в сыпучем материале,. Если с помощыб устройства на фиг. 1 необходимо, например, определять состав трехкомпонентной смеси, то аналогично приведенному, на искусственных смесях определяют регрессионные градиуровочные уравнения . () г « 2 Чс/с1;с2 е| Сз (С) . (7) Решая полученную систему уравне- i НИИ (5) - (7) совместно с уравнением связи С - -С21-Сз 1 в вычислительном устройстве 17 (на пример,по методу наименьших квадратов, учитьшая, что число уравнений на 1 превосходит число неизвестных), определяют содержания компонентов в сыпучем материале. Таким образом, предложенный способ и.устройство позволяют повысить точность при анализе бинарных смесей, уменьшив до нуля влияния изменений влажности, плотности и крупности, повысить точность по сравнению с известными способами при ана-. лизе трехкомпонеитных смесей за счет различного действия на сигнешь { ; fj 5 влажности, плотности и крупности и за счет избыточного числа уравнений по сравнению с числом определяемых компонентов, проводить анализ четырехкомпонентных сыпучих материалов непосредственно на ленте конвейера без специальной подготовки материала перед измерением (сушка, дробление, стабилизация плотности и производительности конвейера), чего не позволяют делать существующие методы. .