Устройство для анализа качества слоя угля на ленте конвейера Советский патент 1986 года по МПК B03B13/06 B65G43/08 

:,, вход которого соедииг Н с .(:;;пм счетч псл, Л управляюп(ие вхо- ;у,г т;(;ммутатора гогдимены с первыми иыуядлми гонератора импульсов и ге- ;;рVin-fdpa пусковые импульсов, вторые nhixoji,;. которых обттединеиы между со- fiinl м поя, к входу первого -гг М.-нгя ,;,ржки и разрешающриу нкпцу 11С-)р, электронного ключа, чягтррщлю11ил нхол которого соединен i,..iKo;;ori г Г рлого эломента эадерж- , nnxo,r;bi генератора импуль го н м Г1 .- р-iTc p-: пугкояьгх импульсов -м, р чг.-рмы f-tCM:; y собой и подклмчеш. 4Xii/iji i Сброс иррвого, второго i ,рг( опсратииных чапоминпк)ч : f: 11 я, их че 1 иертыс пыхода

..:- (iriT priiiHtMiM между собой я под- i ; ) -; 41, к RKOAV Сброс счетчика,

,.-г-1м r-C4iep;iTopa пусковых икпу р. :iM riKMlHHt Fl г входом БТОрО1 О

..lificirra ч чдсржки, выход которого

:. ; чяпус ,11.-)дим ВХОДОМ гене- ;; ггм игг ;vMf.Cfii4 и ттравляющим вхо: : iliipOfO КЛЮЧО, ВХО

;-.(() (ч С динеп г выходом источнн ii .- lufя , л пцхол - с входом г ене)l ;-iip.-j Tiyi KdHblX ИМГ УЛЬСОВ , ШвСТОЙ

01 к горогп соединен с входом

(. rVioir.-j -., пятьп1 н.ixoд - 1 |гиг:о пмтр. л г,(оп соединен с вхо :г,,.. ;Vr(V-; очредоления чначе : . . .|пг ;, .- |ирстой ei o , -,-.: ixon i i Сброс пока ин- i:.;,; I .- и , И( | рлнии, ииформа шои- .:: М, ;, -1 iinf.j c, сордипеи г- чствер .,; опреде:.еитпл яначе ч дь -юй вьгхои гене- . птфьпч

i-- i;;;---. o;i viibH:)fTH ,

..,( U i p ( Ml . I I -. ,,|..i . . i : yi --pr;:

, i . li; Г Т-Р: 1 J

V Fi; t. О Г ;т i i : ; i jf i; НЛ (

.T ; ;M4 )- , , L i мы ,;ОЧИ ii

.:: , И|ЯС

, ,1llfn . Г л с г

тг а ,

п . 1 , о т л и - , , что бло яалублоках деления, , трех сут-тма -М .:;111 гелях разности л: .;) ксг ф4|Ициента : Mi -uvu парного и 5ме- и - динен с первым

.;;} деления, лыход :: ; С ВХОДОМ квадрато . ТРрвого и ir-To- i: i вход послед

nPp;3i,Mj; входами вт li.nnocTH н второго Д| Л Ч111Я -i iT i и-:лячен к выходу

:;;.),- П-гс.р, ЬХОД ВТОрОГО 5ЛО

. СООДИ1М iT с выходом 1адаг :; 1ГО r-(v-;rj;:i ГГ рРЫМИ П г

: г у;.-)ма УС1рп , o6 0;UiH :l / ; и- pitTf-j:.i

чика коэффициента деления, а выход - с пторым входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу третьего измерителя разрюсти, второй вход которого,соединен с выходом первого блока умножения, первый вход которого объединен с первыми входами второго и треть- ег о блоков умножения и подключен к выходу четвертого измерителя разности, выход второго блока умножения соединен с третьим входом второг о сумматора, выход третьего сумматора подключен к первому входу третьего блока деления, второй вход которого соединен с задатчиком коэффициента деления, выход третьего блока деления подключен к первому входу четвертого измерителя разности, выход Tpt Tbero блока умножения подключен к второму входу второго измерителя рачности, кроме того, первые входы nt. измерителя разности и третьего сумматора объединены вторым входом перпого блока деления и являются 1герв1лм входом блока запуска, вторые входы первого измерителя разности и сумматора являются вторым входном блока запуска, второй вход le: вертг:,о измерителя разности и четвертый вход второго сумматора являются третьим входом блока запуска, входы Сброс сумматоров, измерителей ра- мости, блоков деления, блоков умножения и квадратора являются входом Сброс блока запуска, второй вход первого умножения является чет взртый входом блока запуска, второй Bxo/i, второго блока умножения и второ н.чод третьего блока умножения являются соответственно пятым и шестым входами блока запуска, выходы второго сум -1атора, второго и третьего измерителей разности являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока запуска.

3. Устройство по п. 1, о т л и - чающе еся тем, что блок определения значения зольности выполнен виде пяти блоков умножения, трех измерителей разности, трех сумматоров и трех задатчиков коэффициентов, при этом первый задатчик коэффициентов подключен к первому входу первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход котоporo подключен к второму эадатчику коэффициентов, выход первого измерителя разности соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого блоков умножения, выход второго блока умножения соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом пятого блока умножения, соединенного с третьим эадатчиком коэффициентов, выход третьего блока умножения соединен с первым входом второго измерителя разности, второй вход которого соединен с вьгходом третьего сумматора, выход четвертого блока умножения соединен с первым входом третьего измерителя разности, причем выходы второго сумматора, второго и третьего измерителей разности являются соответственно пер- вьм, вторым и третьим выходами блока определения значения зольности, входы Сброс блоков умножения.

1

Изобретение относится к конвейерному транспорту, предназначено для анализа качества сыпучих веществ в транспортных технологических потоках а более конкретно - к устройствам контроля качества угля, предназначенным для измерения зольности или содержания серы в угле в транспортных потоках углеобогатительных фабрик, коксохимзаводов, металлурги- ческих комбинатов, тепловых электростанций и других предприятий.

Цель изобретения - повьпиение точности анализа за счет одновременного устранения транспортного запазды- вания, сглаживания случайных возму- .щеннй и точного воспроизведения динамики изменений качества угля.

На фиг. I схематически показано расположение источника и детектора над слоем угля на ленте конвейера; на фиг.2 - функциональная схема устройства; на фиг.З - функциональная схема блока запуска; на фиг.4 - функциональная схема блока работы.

С помощью конвейерной ленты I контролируемый слой,угля 2 подаетсумматоров и измерителен разности являются входом Сброс блока определения значения зольности, второй вход первого блока умножения и первый вход первого измерителя разности являются первым входом блока определения зольности, второй вход первого измерителя разности объединен с третьим входом второго сумматора и является вторым входом блока четвертый вход второго сумматора и первый вход третьего сумматора являются третьим входом блока, другой вход пятого блока умножения, второй вход третьего сумматора и второй вход третьего измерителя разности являются четвертым входом блока, вторые входы четвертого, третьего л второго блоков умножения являются ( ответственно пятым, шестым и седьмым входами блока, а выход первого сумматора является четвертым выходом блока.

ся в зону контроля. Над слоем угля 2 установлен неподвижно цилиндрический поворотный коллиматор 3, в котором закреплен источник А ионизирующего излучения из амерция-241. В коллиматоре выполнено коллимационное отверстие диаметром D,, а в нем в свою очередь закреплен на глубине Н, источник 4. Источник 4 установлен на расстоянии h от источника 4 до слоя угля 2. Над слоем угля 2 также неподвижно установлен второй цилиндрический поворотный коллиматор 5, в котором закреплен детектор. На фиг.I показан пример устройства, в качестве детектора у которого Hcnojfb3OBaH сцинтиллятор NaI(TF)G диаметром 40 мм и толщиной 10 мм, сочлененный с фотоумножителем 7 типа ФЭУ-93. На выходе фотоумножителя включен эмиттерный повторитель 8 для согласования выхода фотоумножителя с кабелем. Повторитель 8 и фотоумножитель 7 получают соответствующие напряжения (12 В и 1400 в) от блока питания (не показан) Сцинтиллятор 6 закреплен в коллимационном отверстии диаметром DZ на глу

Д

. Vii c 11,,. Рагс гонсие от центра

I l i Д С-ЧОЯ УГ ЛЯ 2 p/lHHO

1 лгстояиие or ря источника 4 п.еитрп счилти.пинтора 6 гори- мг, p;u4fo И (база измерения). тр истг чкика А совпадает с огыо .aiuc iiHf KfiiijinMaTopa 3, а центр сцин- г:,;-,,1 ()п-; f: -Г ои11,1да{;т с огью нрап;ения пп;:.. п i, .чиматор 3 иаклонен

,-ч:Г;: /r/iSi : так, Т(1 угол Меж,:ту

,1г, ,-1-глпмлтора 3 и nf piieHAHKVJTHpon г.п,м -утгп- 7 рппен л , :, Угол между - 1: г: ,|. ч: ;-i i4ipa if г(ертнкалыо ра: ,л- тогтора Ч гординен с

ихолот 1п;)вого электро;Ч;: 0, которого сгюдиiiuiM с И тчи :; П. Злпррщлю- ; лгрчсго л;.- ргппГОТ О KJVr;- :i;ii t 4i выхс дом первого 1 . ; ., а paapeniaini-un i

Чс 10 СООДИИОИ с ПТОрЫМ rililч ,:,тора 13 кусковых нмпу.г;ь rif-ixnjb- -( 4Miopa V(ipa I А : :;,.. Ч ix(j;ibi ге.черггг фо

. jiH ;) ; viipnr.jUiHinu .MM ii Iff VT;vroi;;- i .

, - ipflM и i рС ТИЙ ЛХОДЬ

. cfH/juiH .MiM соответст- ч( 1 иым, пторым n третм т-- i П.-и-г.л Ih i.тускл, 1 ервы11:,,., .;- ;11 ,Ч 16 ЧЛИУСКЛ Г ОР,, , ,,...,- nir T .fi иыходами :/. 1 , второй и

г: . ,-4. 1, л 17 г:11рРДОЛП,,,:,; ;;-I ll уГ .ПЧ СОСДИ. : ; . , 1 }Г- и

,. I i3. IlepBbM-ctuib : ; i 7 .-чфсде; )) 1на: :; Ui. i.f Vi liff (; : РДИ И i Ч1Ы Г

; . - i::i-:i.:f, ;г 11дамн т,о -1му- 1 . ,:., ;:.j.;i)oro 18, нто-- ;,; Г,- О . 0 и четвертого

, - iiMi : т.ч ir S iiiamUHX yC7 pOl C

Mf HHo с: седьмым,

, МТЬМ 7(У.ОДПМИ

:и1ерл ;-цв11ых fi ; С ЗУ) 8-2i

л i 1;1-ч-1 :мн.чдHci- vipa ; 5. 1чход

..л д ленпя л;1(мл,1 Ln I lT-i рх.одом ком-

т т

и ЛЧЛЛ 1Ь

т;; Г , диие)1 с дтм Над 1М;, Ta-i iipa 5, В1. Klunnii .is.iU га сглажи 1 П11надцптым входом . д:.нлд ла1 i.n вход.

519594

коммутатора 15 соединен с выхо/ ( счетчика 1I. Вторые выходы генераторов 13 и 1А соединены также с вхо- дг)м первот о элемента 12 чадержки.

5 Третьи выхода генераторов 13 и 14 соединены между собой и подключены к шинам сброса первого 18, второго 19 и третьего 20 ОЗУ. Четвертые выходы генераторов 13 и 1А соединены

10 между собой и подключены к шине сброса счетчика 11. Пятьй выход генератора 13 пусковых импульсов соединен с второго элемента 25 задержки, выход которого соединен с запус 5 каютим входом генератора 14 импульсов и управляющим входом второго электро1пюго ключа 26, вход которого соединен с выходом источника 27 питании гоиера-гора 13 1усковых импульсов,

20 шина гп такия которого подключена к выходу второго элек гро)ного ключа 26. Шестой выход генератора 13 пусковых импу.льсов соединен с шиной сброса блпкл 15 члпуска,пятый вр1|ход генера25 тор; импульсов соединен с шиной сброс- блока работы, а шестой выход гене;1лгог,а 14 соединен с тиной сбро- ся Пт1о;,,-, 28 индикации и регистрации, nxoj О Т1.)рого соединен с четвертым

30 FiLix: дом блока 17 работы. Седьмой выгод ciit;:iaTopa 14 соединен с шиной сбрс1 л четпертого ОЗУ 21.

Влок 16 запуска состоит из блоков 29-3 деления; блоков 32-34 умноже3j5 имя, гумматоров 35-37, измерителей 38-4 разности, квадратора 42 и зада гчика 43 коэг1)фициента деления. Пер- ны1) Bxo;i .пока 16 запуска соединен с i. i: входами первси о измерителя

40 38 рл. 1Л1-ГТИ (ИР) , третьего суммато - р,ч 35 ij перпого блока деления (БД), inopoi t рход блока 16 запуска соединен с в ктрььми входами третьего сумматора 35 и первого измерителя 38 раз45 ности. Трети вход блока 16 запуска сордииен с 1 торым входом четвертого измерителя 39 разности и первым входом второго сумматора 36. Входы сбро- сп I pcx БД 29-31 , 1 рех блоков умно5(1 жеиия (КУ) 32-34, трех сумматоров 35-37, четырех ИР 38-41 и квадратора 42 соединены между собой и являются входом Сброс блока 16 запуска. В; i- ход первого ИР 38 соединен с вторым

55 входом первого БД 29, выход которого соединен с входом квадратора 42,пер- Bf.iM входом nepBoi o сумматора 37 и вто- lixoaoM второго сумматора 36 . Выход

S

задатчикл A3 ктффип.иента деления соединен с вторыми nxoдй и третьего 30 и рторого 31 ВЦ.Выход третьего сумматора 35 coeдинe с iitp)3biM входом третьего БД 30, иыход которого соединен с первым входом четврртого ИР 39, выхо которого сог /и чен с первыми входами блоков умножения 32-34, Выход квадратора 42 соеди 1он с первым входом второго БД 31, третьим входом второго сумматора 36 и первым входом второго ИР 41, второй вход которого соединен с выходом третьего БУ 34, второй вхо которого является шестым входом блока 16 запуска. Выход второго БУ 32 соединен с четвертым входом второго сумматора 36, выход которого является первым выходом блока 16 запуска, пятым входом которого является второй вход второго БУ 32. Выход второ- го БД 3 соединен с вторым входом первого с - гматора 37, выход которого соединен с первым входом третьего PfP 40, второй вход которого соединен с выходом Hf pBoro БУ 33, а его выход является вторым выходом блока 16 запуска. Втгфой вход первого БУ 33 является четвертым входом блока 16 запуска. Выход второго ИР 41 являет- ся третьим выходом блока 16 за- пуска,

Блок 7 работы выполнен в виде пяти блоков 44-Л8 умножения, трех измерителей раэног.ти ИР 49-51, трех сумматоров 52-54 и трех задлтчи- ков 55-57 коэс{х;)ициентов. Первый вход блока 17 работы соединен с пер- В1,гми входами перпого БУ 44 и первого ИР 49. Второй вхол блока 17 работы соединен с вторым рходом первого ИР 49 и первым входом второго сумматора 53, второй вход которого с третьим входом блока 17 работы и первым входом третьего сум- матора 54, а третий вход соединен с выходом второго БУ 45, первый вход jcoToporo является четвертым входом блока 17 работы, а второй вход соединен с выходом первого ИР 49 и , первыми входами третьего 47 и четвертого 48 БУ. Выход первого адатчи- ка 55 коэффициента соединен с вторьм входом первого БУ 44, выход которого соединен с nepBhiM входом первого су 1мттора 52, к второму входу которого подключен второй задатчик 56 коэффициента, а к выходу - вход

(а 28 индикации и регистрации. Пятый )д блокт 7 рлРотм подсоединен к первому входу пятого БУ 46, второму входу третьего сумматора 54 и к первому входу третьего ИР 51, второй вход которого соединен с выходом

четвертого БУ

второй вход которого является шестым входом блока 7 определения величины Зольности. Третий задатчик 57 коэффициента подключен к второму входу пятого БУ 46, выход которого соединен с четвертым входом второго сумматора 53, седьмой вход блока 17 определения величины зольности является вторым входом четвертого БУ 47, выход которого соединен с вторым входом второго ИР 50, к первому входу которого подключен выход третьего сумматора 54, ,1 его выход является вторым выходом блока 17 определения величины :;ольности, третьим выходом которо- г с является выход третьего ИР 51, п первым выходом является выход второго сумматора 53. Шины сброса БУ A - tS, IfP 49-51 и сумматоров 52-54 гоединены мгжду собой и представляют вход Сброс блока 17 определения величины зольности соединенньп с пя- Т1.1М выходом генератора 14 импульсов. Коллимированный пучок гa fмa-квaн- тов от источника 4 попадает на контролируемый слой угля 2. Часть рассеянных углем гамма-квантов через отверстие в коллиматоре 5 попадает F сциитиллятор 6, вызывая в нем световые вспышки, регистрируемые фото- умножителем 7. Электрические импуль- f ь с фото -множителя 7 через эмиттер- иый повторитель 8 поступают на вход ключа 10 и через него на вход счет- ;ика 1 1 .

Средняя частота следования этих импульсов пропорциональна плотности потока попадающих в сцинтиллятор 6 I с .мма-квантов, которая, в свою оче- рел1., зависит от показателей качества слоя угля 2.

Подготовка устройства к работе.

После включения устройства в за- датчики 55-56 коэффициентов засылают значение свободного члена А (в задатчик 56) и углового коэффициента В (в задатчик 55) градуировочного уравнения

А А + BN,

(2)

I де Л - качественный показатель угля (например, его зольность) ; N - число зарегистрированных

счетчиком 11 импульсов от детектора 9 яа время измерения t.

Значения этих коэффициентов определяют п процессе градуировки устроства до его запуска в работу на кон кретном продукте данного предприяти Методика определения коэффициентов может быть любой из известных: мето наименьших квадратов, метод максимума правдоподобия, метод коифлюэнтно го анализа, метод Чебышева, и т.д. От метода градуировки зависит лшпь количество необходимых параллельных определений А (или S) устройством стандартным способом так, что чем хуже метод градуировки, тем больше параллельных определений необходимо провести для вычисления коэффициентов А и В с наперед заданной точностью. Достигаемый же устройством результат не зависит от метода градуировки. В задатчик 57 засылают значение 1,5; в задатчик 43 засылают значение 2. Значения засылаемых в задатчик 22 коэффициента деления а, , в блок 23 начального коэффициента а ив задатчик 24 коэффициента сглаживания aj величин определяют следующим образом. Засьшаемы в блоки 22-24 величины взаимосвкза- ны между собой соотношениями 3

«24 0

22

23

1 ,5 о; (2 -л); (1 - 3 с ) .

(3)

(4) (5)

В формулах (3J - (5) величины а,

и

однозначно

ределяются постоя 1ной сглаживания об , выбираемой из условия

О

«;

(6)

Экспериментально установлено, что постоянная сглаживания об и условия (1) тесно взаимосвязаны и наивысшая точность анализа качества угля достигается при ci 0,3. Тогда в соответствии с соотношениями (3) - (5) засылаемые в блоки 22-24 значения будут соответственно равны

,027; .,2295; ,.

0 5

0

5

0

На этом подготовка устройств к работе заканчивается.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства (фиг.2) напряжени- питания подается на блоки 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16 - 28, (т.е. на все блоки кроме генератора 14 импульсов). Затем после необходимого прогрева блоков устройства пусковой кнопкой Пуск ( не показа- иа) запускается в работу генератор 13 пусковых импульсов и начинается период запуска устройства.

Первый тактовьп импульс с генератора 13 поступает на четвертый его выход и далее на шину сброса счетчика 1I, который при этом обнуляется. Через приблизительно t 0,1 мс второй тактовый импульс с генератора 13 поступает на третий его выход и далее на шины сброса ОЗУ 18-20, которые при этом обнуляются. Счетчик 11 и ОЗУ 18-20 обнулены и подго- товле1гы к периоду запуска.

Третий тактовый импульс с генератора I3 поступает через то же время около t 0,1 мс после второго импульса на второй его выход, на вход i) 12 задержки (имеющего время задержки t, равное времени измерения) , на разрешающий вход первого электроиьтого ключа 10, а также на пя- Tbui выход генератора 13 и на вход второго элемента 25 задержки (имеющего время задержки t,,), равное периоду заиугь : устройства). При этом под действием третьего тактового импульса выход детектора 9 через первый 1Л(ктроиный ключ 10 соединяется с входом счетчика II импульсов. По истечении времени измерения t задер- жаннь(й на t третий тактовый импульс с первого элемента 12 задержки поступает на запрещающий вход первого электронного ключа 10 и он отсоединяет выход детектора 9 от входа счетчика 11. За это время t в счетчике 11 запишется число импульсов i

N J f(t) dt.

(7)

где f(c) - текущая частота следования импульсов с детектора 9. Через время (t-«-t) (где t как и ранее t,,0,1 см) с генератора 13 на первый его выход и на управляющий вход коммутатора 15 поступает четвертый так9

товый импульс, под действием которого вьрсод счетчика I 1 через коммутатор 15 соединяется с входом ОЗУ -18 туда заносится содержимое счетчика И N. По истечении ,,0,1 мс с ге нератора 13 на шину сброса счетчика

I1 поступает пятьп тактовый импульс и счетчик 11 обнуляется. Через t 0,1 мс с генератора 13 на второй

его выход,на вход первого элемента 12 задержки и на разрешающий вход первого электронного ключа 10 поступает шестой тактовый импульс: выход детектора 9 через первый электронны клкзч 10 соединяется с входом счетчи ка II импульсов. По истечении времени t шестой тактовый импульс с певого элемента 12 задержки поступает на запрещающий вход первого электронного к.точа 10 и он отсоединяет выход детектора 9 от входа счетчика II. За это время t в счетчике I1 запишется число импульсов

t.

N - I f(t) dt . (8)

ЬМп

Через ,l мс после импульса с элмента 12 (или через время (t « t) после шестого тактового импульсаJ с генератора 13 на первый его выход и на управляющий вход коммутатора 15 поступает седьмой тактовый импульс, под действием-которого выход счетчика 1I соединяется с входом ОЗУ 19 и туда заносится содержимое счетчика

IINj, По истечении tj,0,l мс с генратора 13 на шину сброса II счетчик поступает восьмой тактовый импульс

и счетчик 11 обнуляется, еще через ,l мс с генератора 13 на второй его выход, на вход первого элемента 12 задержки и на разрешающий вход первого электронного ключа 10 поступает девятьп тактовый импульс: выхо детектора 9 через первый электронны ключ 10 соединяется с входом счетчика 11 импульсов. По истечении вре 14ени t девятый тактовый импульс с первого элемента 12 задержки поступает на запрещающ вход ключа 10 и он отсоединяет выход детектора 9 от входа счетчика 11. За это время t в счетчике 11 запишется число импульсов

tei,.i,HMt

f f(t) dt.

959

10

Через ,I мс после деиятого задержанного в элементе 12 импульса (или через время (t t ) после девятого тактового импульса с генератора) с генератора 13 на первьпТ его выход и на управляющий вход коммутатора 15 поступает десятьп тактовый импульс, под действием которого выход счетчика 11 соединяется с входом ОЗУ 20 и туда заносится содержимое счетчика 11 Nj. По истечении ,l мс с генератора 13 на шину сброса счетчика 11 поступает одиннадцатый тактовый импульс и счечик И обнуляется, еще через t 0,1 мс с генератора 13 на второй его выход, на вход первого элемента 12 задержки и на разрешающий яход первого электронного ключа 10 поступает двенадцатый тактовый импульс выход детектора 9 через электронный ключ 10 соединяется с входом счетчика 1I.

По истечении ,l мс с генератора 13 на шестой его выход и на шину сброса блока 16 запуска поступает тринадцатьв тактсный импульс, под действием которого обнуляются блоки 29-А2 блока 16 запуска.

По истечении ,l мс с генератора 13 на первый его выход и на управляющий вход коьтутатора 15 поступает четырнадцатый тактовый импульс под действием которого выход ОЗУ 18 соединяется с первым входом блока 16, выход ОЗУ 19 соединяется с вторым входом Х блока 16, выход IX ОЗУ 20 соединяется с третьим Входом X,, блока 16, выход XI задатчик 22 коэффициента деления соединяется с четвертым входом блока 16, выход блока 23 начального коэффициента соединяется с ПЯТЬЕМ входом блока 16, выход задатчика коэффициента сглаживания соединяется с шестым входом блока 16. Под действи- ej поступивших на шесть входс-в блока 16 запуска сигналов N, Nj, Nj, а, , а , а в нем производится (согласно структуре на фиг.З) сле- дуюЕцие одновременные вычисления

())55 л(

N,4- NI

2 - N,);

(10)

a,(i)

N,-N, . „ , ,.

. 0,5 () -H N,N,

V,., . - N -)

л, I . -(У ) 1 - тi ,

I231C1 (И)

N,-N,.2 ч ... , ,

---- «; 1-т:;N,).

N,

(12)

Г : ii i на фиг, , сиг ;;. г 1 Vff IO г 11ПрВ ЛЙ В.

i fi ii на пр рвм: вход коммутато- ., г.,т1 а j ( i ) поступайт на )зто ,;;; i олпк; in ц на Ртспой

Oh : ,. : ;; Г Г1|М i . ГИГНЭЛ ii i - 11:1 Тр.еТИ FlfiKOfl блок, s6

гпи яхпд кпг.му-г атора 15.

; ui Tt чрпим t (Mf oi5x:i,n, riu i r;u-4 riM лг.и чим N;, ),

|ч; ф.,;1Му: ;{М (И)) - (12), ;-п-го; 11...-ь r.f c.4v -.-ic 1 . Кже равно ; i , ( i fMii ;i.i riii.M 13 на третий , и я; сброса ОЗУ 1В - 2 г,-;ст 11 ггч;|,,1 rijif тактовый , ПОм ДР Т1 ТПИГ Г- К ОТОрОГО ОЧУ

О (Т i:.:Kvi и . Еще Через 1„ чгчмол генерач i lpa п.ч упранл П.11 ч- Бход коммутатора

г ;- ,Ml;:i;-T tlir И ЛД ДЛТЫЙ тактов,

1 , ;- , д(-Г :-I iiHOM которого пер- :V,I;T 1л.-.г к ута I M I 5 соединяется

г- г,1ПП ДП,- . - lЬiXOДO , ЕЧ ОрОЙ

г 1 г( Д,)| п .М и третий вход ;-п М-- :i VV,,, При ЭТГ--М значе ::: - ,-Mv;. -, i W 18, а Г ) за : . л .1 , (i) .-и-юсится

тк V - ibih им f- : :-:if irra 2. задсрж- ;:,.-1.4- .чг.:.;- ;: 1л -чч-ми I:,, ) и,1 , .. .:i:,i iiuif г;;: д г иера - .1 : 1: i.i упрь-iJrfU inu-lft

, v4 ; рОЧНОГС К.,, 26. - ii - l; .;. 1И.-ТО11НИКа - IT гечератмра

I m и -CJH льислючает .щульсор -Janус-

i: 4;i :;Д:;,аТ : J ТаК

. ifopa i ора ; ;, уо , -. т: KT.,,p;i 9 : :ику i п; vi нем : I числи, .-мпу г11.

ЧК f; i;0 -л-. ,iuse1 -гг пу/и-сV .; ( ене- -.riet-iema I 2 j5912

цсрж,. чтот 1 2-Й тактоный импульс по:туп, :1 ча т а up Р тающий вход ключа 10 и он С1-гс;огд1Шяет выход детектора 9

от входа счетчика 1

На этом период запуска устройства яаканчиваетси. За время запуска р ) 3V 58-20 занисыпаются значения , a(iK a(i), а в счетчик 11 N ,

Через время t,0,l мс после от- ключени выхода детектора 9 от входа счетчика II с генератора 14 m-t- пульсов на седьмой его выход и на шину сброса ОЗУ 2 поступает первый стр(;биру1 ций импульс, обнуляющий ОЗУ 21. Череч , мс с первого т.(.|(,да гс-нератора 4 на управляющий )j, коммуTaTcipa 1 5 поступает вто- стробирующнй нмнульс, под действием ко юрого вьгход счетчика 1 1 сое- г;ц;ччгм-ся С ВХОДОМ ОЗУ 21 и туда эа25

:)Q

35

с

40

50

55

N

Еще через t

ногитгя значение О I мс 1. второго 1 енерато- ра iJ на раэрегааю ций вход ключа 10 и на ;i од элемента 12 чадержки по- ,,.,,,,.,,J,.;. третий стробирующий импульс, ч- -/: :|,сйствием KOTOpoi o выход детек- i;,;;,i 9 соединяется с входом счет- чнка i i и туда нач 1нают поступать ifMtiy.ubChi детектора. Чере ,1 мс с пятого и шестого выходов генератора I ( поступает четвертый строби- ;;укш;ий импульс на ш.чны сброса блока 7 р. боть и блока 28 индикации и ре- гис 1 рач1П (ЕИР), нод действием кото- piiro гнч ВИР 28 и блоки 44-54 0,ока i / работы.

По истечении времени , мс с 1 рног о пыхода генератора 13 на уп- p.:MijiHio tH i вход коммутатора 15 по- ступг -от пятый стробирующий импульс, под д.ейстпием котор.-лго в коммутаторе соединяются: вход блока 17 соединяется с выходом ОЗУ 18, второй вход - с нь ходом ОЗУ 21 , третий вход - с выходом ОЗУ 19, четвертый вход - с выходом ОЗУ 20, пятый вход - с выходом блока 24, шес- то «ход с выходом блокя 22, седьмой вход - с выходом блока 23. Под действием семи сигналов Ny, N, a, i), ,-i,.(), a,,,., a,,,, a,..поступивших на первый - седьмой входы блока 17 определения isetupjHHbi зольности, н п(м производятся вычисления следующих величин:

Л;

А + BN;;

N,4, ,(i) + l ,5 а(л) + (l-3nt,) (N,-N);

(lA)

(15)

a,(i)

(16) (17)

a, (i-t-l)a, fi -t- 1,5 ot (2 -ot)(N;-N);

a(i-t-l) a.t i) -«.(Nj-N)

Вычисленное no (14) значение зольности , поступает в блок 28 индикации и регистрации, где индицируется и регистрируется (например, на цифровом табло-ичдикаторе и на лен- :те цифропечатающего блока ). Как видно из схемы на фиг. 4, сигнал N,4i поступает на первый выход блока 17, сигнал а (i+1) поступает на второй выход блока 17, а сигнал aj(i- -l) поступает на третий выход блока 17.

По истечении времени tg (необходимого для расчета величин Ы,%, , a,(i-i-l), ) по формулам (15) - (17), которое в нашем случае также равно 0,1 мс) с генератора 14 на третий его выход и на ши1гы сброса ОЗУ 18-20 поступает шестой стробирую- дий импульс, под действием которого ОЗУ 18-20 обнуляются. Еще через ,l мс на первый выход генератора 14 и на управляющий вход коммутатора 15 поступает седьмой строби- рующий импульс, под действием которого четвертый вход коммутатора соединяется с его четырнадцатым вько- дом, пятый вход - с пятнадцатым выходом X,j , а вход VI - с выходом Xj . При этом значение N;,, заносится в ОЗУ 18, a(i-t-l) заносится в ОЗУ 19, а a(i-H) заносится в ОЗУ 20

В это время после третьего строби рующего импульса в течение времени t выход детектора 9 подключен к счетчику 1 1 и в нем за t секунд записалось число импульсов

N,

J f(t) dt.

(18)

Третий стробирующий импулг)С с генератора 14, задержанный на время t в элементе 12 задержки, поступает на запрещающий вход ключа 10, и он отсоединяет выход детектора 9 от счетчика 1 1 .

После этого начинается второй цикл измерения, который, как и перг вый цикл, начинается снова с подачи первого стробирующего импульса на шину с 5роса ОЗУ 21 . Далее весь цикл измерения повторяетдя: по рекурентным формулам (14) - U7) вычисляются следующие значения А;,,, N;,, a,(), ,(.1 + 2) (вместо N; используется вычисленное в предыдущем цикле N,,,, 5 вместо a,(i) - a,(i + l), вместо а,() и вместо ).

Рекурентные формулы (14) - (17) позволяют в каждом цикле работы определить сглаженное значение А; коэффициент для последующего сглаживания a,(i-t-l) и a(i-i-l) и сглаженное значение N;,.

Таким образом, для непрерывной автоматической работы устройства по 5 непрерывному измерению текущих сглаженных значений А. (или S;) свободных от вариаций возмущающих факторов и от транспортного запаздывании , с генератора 14 должен посту-. пать сначала первый стробирующий импульс, через tn -второй, через 4„ - третий, через t - четвертый, через tn пятый, через t - шестой, через t , - седьмой стробирующий нмпу.чьсы первого цикла измерения. Первый стробирующий импульс второго цикла измерения поступает через время t после третьего стробирующего импульса первого цикла измерения и ° т.д.

Еще одной существенной особенностью устройства, выгодно отличающем его от известных, является его некритичность к неточности установ- 5 ления первых значений N,, N, N и т.д., так как уже через 5-6 циклов текущее экспоненциально сглаженное значение А не будет заметно зависеть от погрешностей отдельных иэме- 0 ренных значений N.. и т.д.

Еще одним преимуществом устройства является то, что при наличии лиш1 четырех ОЗУ производится сглаживание значений более, чем за 10 5 циклов измерения, причем по мере устаревания измерений N; их влияние на очередной (i+1)-и результат падает, и этот результат AJ свободен от транспортного запаздывания. Пример. Для измерения зольности концентрата углей Донбасса используют источник из амерция-241 типа ИГИА-2 активностью 200 мКи, детектор из кристалла ЫаЛ(ТГ) диаметром 5 40 мм и толщиной 10 мм, сочлененного с фотоумножителем ФЭУ-93. Геометрические параметры измерения составляют: В 0,343 м, hi 0,088 м.

И

0,03 м, h, 0,04 м, .,,- )0 И, 0.028 м. Средняя скорость счота равняется 810 с , чувс 1 Ритглр.ность к lonbHocTH состав ляот f, нтменения сигналя с дйтек- 11Ч1П ИГ; 1% и змрненмп зольности при -)пль :пгти 10%, чувствительность к iij:,.Tir:i -TH %, чувгтрительность со- п, ржлиня жолезл 9,5%, чувствитель- н.. Стт, к пл;-,жности 0,%, Средняя квад ратичегкая погрешность определения чолу.ногти таким устройством при мриьше 0,05 лб.%.

3h ieHHR геометрических параметЬ,

п

Н,,, V г, h,, по :тояи1и й

rt, , D,, H,,

f тякжг по :тояи1и й сглаживания

,. ,ч;,ли гичрски но гки ут быть опре- ;ii;nctu.i, так как ил дгипюм уровне ра iMi-i ii ял( фи шки ке сутцестпует 1ил п rii icf ких И.Г1П м1т11рическнх зави .-шк и-гой r / MapHnfi nori jefflHocTH от vi a iпиных парамотрон .

iln-i япя ус тано : ленип оптималны : -(И )че11ий этих параметров методами 1пГ||, 1Р) и комилексяого пла- нир 1Г1аннц тксгтеримсятов производят чкстч-риг- омтальную (лтшинзати-по пара- MpT;i(i)f угтройстна- В результате про и дгии.ч более 800 зкспертшентов уст и-1 i iiiiHawT uf r4jT:Ko указанР1ые опти- iir,ii iii,.4enu4 па1)лметров By , h

M-I 1 .

||

H

D

o(.

HO

( . ( жду отмошениями

I- , , ;: тпь жс 1.

i .:-; ri;--; |ОДе111.Ц . НОТОрЫХ

IP г я ();--.ц iin -,:1 рнтельная

: {;iil ; мг-: ПЯЯ 1 1 ЬНОСТИ

paMt г р- 1Н уг ля ,

:;ii; п1;гр Ч Г1 -|,-пь определе/ГИ Т-1КН - УГ РРЙСТВОМ

О,OS аб.% дости0 .(

0

. i- 1 о/,5 -bl. к

J. . ,, ::

D, - - ,,,

Г .:ли чти соог ; uT U: тгт епчс1 fi ; f V; n-ч; .)т 2.71

iiif-HUb изменяются ..TiyKi с юрону от чли же если изме1 ч, тги н :1оГгую С 1Чфг;}гу от 0,3, то

п-M jif ii:iivi.. TT. рс Ч - учелпчннается . Так,

н iiITMivn-;.: ;ч-

5 О

с/.

г77

16

0,95 -Ь1; -51D,

2,5

-IJi. Н/

. 0,2,

то с ммарная погрешность увеличивается втрое и составляет 0,15 аб.% Аналогичное значение погрешности получается и при

(. - 0,5,

10 погрешность становится равной 0,3 аб.%, т.е. становится недопустимо большой Гвоэрастает против минимального значе1П1я уже в 6 раз) . Такая же погрешность возникает если

0,85

h«

Вг D,

2 4 --- Н/

0,1.

При дальнейших изменениях соотношений (1) или изменений за пределы ниже 0,1 или выше 0,5 погрешность резко растет

oil

-;7- Ь35р; 3,

ОС

«2.

Н/

2h, D,

погрешностьравна 0,5%;

.V, Jlj-o 7Sbi. . н.

с, , Н/

06 -0,6;

«i 0,1;

погрешность равна 0,5%;

3 45 2 «г h, D, 2.2 ,

5 погрешность равна 1%; ) -.,05 bi; DU2,2

oil

h, D.

D.

H/

«, «0,7;

a -0,1;

погрешность равна 1%.

.

50

При уменьшении коэффициента (, устройство перестает отсле- живат динамику изменений качества угля с периодами меньше одного часа, т.е. становится непригодным для аналшза качества на ленте конвейера, где наблюдаются временные изменения с периода1ми от 5 мин и более.

Экспериментальные исследования соотношения (I) между четырьмя из показали, что сами значения парамет- Э7их параметрюв. Поэтому соотношения, ров В, hj.tt; , Hj, D , h,, of, , (. 1 ) как существенные для повышения Н , и D, в MeHbmf H степени оказыва- точности вынесены в формулу изобреются на величине погрешности, нежели5 тения.

8

й П/

v--IK;E -5i- b,;

..Г

, i I 57 ,

,,

J

. ...

.|-i::z:zifi;-)

C::)CTrit ii H jib I-l. Пачаркина

rexpC i ii.BoHKartoКорректор Е.Сирохман

I..ьл-. .Ti ;0/HТираж, 5i4Подписное

; 1 улзпствени(;го сомитета СССР

; . -мм нчпбретении и (1ткр,ггий П ЗО ЗЗ, Мс- Гквя, Ж-35, Раушская Наб., .д. 4/5

Ц TiieFn;; -;;: пигр.гфичес кп,-

,

Jj И

-f I

zzjizi ,,

- tjO, г.Ужгород, ул.Проектная, А