Устройство для измерения влажности ферромагнитных сыпучих продуктов Советский патент 1986 года по МПК G01N27/22 

1

Изобретение относится к измерению влажности ферромагнитных сыпучих материалов и может быть использовано на предприятиях, перерабаты- ваншщх железные руды.

Цель изобретения - повьшение точности измерения влажности ферромагнитных сыпучих материалов.

Благодаря тому, что предлагаемое устройство снабжено блоком регистра- ции прекращения величины индуктивности контурной катушки, обеспечивается независимость измерения величины индуктивности контурной катушки от насыпной плотности контролируе- мого продукта, В результате этого величина индуктивности оказывается однозначно связанной с содержанием в продукте ферромагнитной фракции, что позволяет ввести точную поправ- ку в результат измерения влажности. Уплотнение пробы сыпучего материала путем многоразового динамичес- кого воздействия вместо обычно применяемого одноразового статического действия определено тем, что в последнем случае для исключения зависимости величины индуктивности катуя1ки с помощью которой определяется содержание ферромагнитной фракции, требуются настолько большие усилия, что это приводит при высоких влаго- содержаниях к отжатию воды из продукта .

Предлагаемое устройство позволя- ет свести.к минимуму погрешность измерения ферромагнитных сьптучих материалов от содержания в них ферр омаг- нитной фракции и от и:х насыпной плотности. Благодаря этому при контроле влажйости железорудных концентратов с переменным содержанием магнетита относительную погрешность измерений удается обеспечить в пределах 3-5%.

На фиг. 1 представлено устройство на фиг.2 - блок-схема устройства на фиг.З - принципиальная схема блока регистрации прекращения прироста величины индуктивности контурной катушки и блока автоматического управ- ления опусканием и подъемом штока пневмоцилиндра.

Устройство состоит из узла формирования контролируемой пробы, включающего первичный преобразователь 1 состоя щий из конденсата 2, плоской катушки индуктивности 3, кюветы для сыпучего материала 4, пиевмощшинл,12

pa 5 с патрубками 6 и 7 и электропневматическими вентилями 8 и 9, снабженными катушками управления tO и 11, штока пневмоцилиндра 12, и иэ схемы измерения и управления, включающей измерительные генераторы 13 и 14, опорный генератор 15, делитель частоты 16, блоки выделения разностных частот измерительных и опорного генераторов 17, 18, преобразователи разностных частот в постоянное напряжение 19 и 20, блок 21 регистрации прекращения прироста величины контурной катушки, СОСТОЯ1ЦИЙ из запоминающих пиковых детекторов 22 и 23, выполненных на операционных усилителях 24 и 25 и времязадающих конденсаторах 26 и 27, компаратора 28, транзисторного каскада 29 с включенной в его коллектор катушкой реле 30 с контактами 31-33, блока 34 автоматического управления положением штока 12 пневмоцилиндра 5, включающего выполненньй на кольцевом регистре распределитель импульсов 35 на триггерах 36-415 транзисторный каскад 42 с включенной в его коллектор катушкой реле 43 и его контактом 44, транзисторный каскад 45 с катушкой р-еле 43 и его ктнтактом 44, транзисторный каскад 45 с катушкой реле 46 и контактом 47, транзисторный каскад 48 и транзисторный каскад 49 с катушкой реле 50 и его контактами 51 и 52, блок 53 вычитания сигналов о содержании р контролируемом продукте магнитной фракции и воды, регистрирующий прибор 54 и источник питания 55 и тумблер 56.

Устройство работает следущим образом.

Контролируемый сыпучий ферромас нитный мaтepиaJ помещается в кювету 4, которая устанавливается на шасси узла формирования пробы.

Источник питания 55 тумблером 56 подключается к блоку автоматического управления опусканием и подъемом штока 12 пневмощитиндра 5, подготавливая тем. самым распределитель импульсов 35 к работе, на вход которого через контакт 31 с делителя частоты 16 подаются импульсы. При подаче на вход распределителя 35 первого импульса на выходе триггера 36 появляется сигнал, вызывающий протекание импульса тока через транзистор , На коллекторе транзистора 42

формируется напряжение, которое подется на катушку Ю электропневматического вентиля 8, в результате чего сжатый воздух через патрубок 6 подается в пневмоцилиндр 5, что приводит к опусканию штока 12 и прижатию первичного преобразователя 1 к контролируемо {у материалу. При протекании импульса тока через транзистор 42 срабатывает также и реле 43, что приводит к замыканию на время прохождения этого иьшульса контакта 44, через который на пиковый детектор 22 с преобразователя частоты 19 подается сигнал с катушки индуктивности 3.

При подаче на вход распределителя 35 второго импульса появляется сигнал на выходе триггера 37, что вызьюает протекание тока через транзистор 48. При этом на коллекторе . транзистора 48 формируется напряжение, которое подается на катушку 11 злектропневматического вентиля 9, в результате чего самый воздух через патрубок 7 поступает в нижнюю полос пневмоцилиндра 5, что обеспечивает .подъем штока 12 с первичньм преобразователем 1 .

С приходом третьего импульса на вход распределителя 35 сигнал появляется уже на выходе триггера 38, что вызывает протекание тока через транзистор 45. Появляющееся на коллекторе транзистора 45 напряжение подается на катушку 10 вентиля В, что обусловливает подачу сжатого воздуха в верхнюю полость пневмоцилиндра 5 и очередное прижатие первичного преобразователя 1 к контро- лируемо1 у продукту. При протекании импульса тока через транзистор 45 срабатывает реле 46, что приводит к замыканию на время прохождения этого импульса контакта 47, через который на пиковьш детектор 23 с преобразователя частоты 19 подается сигнал с катушки индуктивности 3.

Приход четвертого импульса вызывает появление сигнала на выходе триггера 39, что приводит к подаче с коллектора транзистора 48 на катушку 11 напряжения, выэьшающего в итоге подъем штока 12 н съем первичного преобразователя 1 с пробы мате- 55обмотку реле 50, включенного в гран- риала. Подача пятого импульса назисторный каскад 48. При протекании

вход распределителя 35 вызьшает по-тока через обмотку реле 50 замыкают-г

явление сигнала на выходе триггерася контакты 51 и 52, что приводит

10

15

20

25

30

5

0

5

0

40, который в качестве стробирующе- го импульса подается на компаратор 28, обеспечивая подключение его выхода к транзисторному каскаду 29. При этом на вход транзисторного каскада 29 поступает сигнал, равный разности напряжений на выходах запоминающих пиковых детекторов 22 и 23, полученных после первого и второго сжатий пробы. Если уровни напряжений оказьшаются на выходах пиковых детекторов равными (что наблюдается при уплотнении пробы, при котором последующее ее сжатие не приводит к увеличению значения величины индуктивности катушки 3 по сравнению с предьщущим сжатием), размыкается контакт 31 и замыкаются контакты 32 и 33 реле 30, включающего в коллектор транзистора 29. При размыкании контакта 31 прекращается подача управляющих импульсов с делителя частоты 16 на блок управления 34 (на распределитель импульсов 35). Поэтому в дальнейшем до перехода на ручное управление подъема штока 12 не происходит и первичный преобразователь 1 остается прижатым к сыпучему продукту.

При замыкании контактов 32 и 33 к одному из входов блока 53 поступает сигнал о содержании влаги в контролируемом продукте с преобразователя частоты 20, а на второй вход - сигнал о содержании в продукте магнетита, снимаемый с выхода запоминающего пикового детектора 23. Эти сигналы вычитаются и с выхода блока 53 на регистрирующий прибор-54 подается сигнал, соответствуюш 1й влажности ферромагнитного сыпучего мате-°- риала с учетом поправки на содержание в нем магнетита.

В том случае, когда уровни напряжений на пиковых детекторах 22 и 23 после первого и второго уплотнений пробы оказьгааются различньгми, контакт 31 замыкается на вход распределителя импульсов поступает шестой импульс, вызывакяций появление сигнала на выходе триггера 41. Это приводит к возвращению распределителя импульсов 35 в исходное состояние и протеканию импульса тока через

S12608

к разряду конденсаторов 25 н 27 п подготовке пиковых детекторов 22 и 23 к запоминанию информация о величине индуктивности 3 после следующ -1х воздействий штока 12 с закрегшенньпч 5 на нем первичным преобразователем на контролируемый материал.

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности ферромагнитных сыпучих продуктов, включающее первичный преобразователь катушка индуктивности которого и конденсатор включены в раздельные измерительные генераторы,, выходы которых подключены к преобразователям разностных частот измерительных и опорного генераторов, блок вычитания сигналов о содержании в продукте ферромагнитной фракции н воды, один вход которого соединен с выходом преобразователя частоты, пневмо5

0

5

0

цилиндр со штоком и .электропневматическими вентл лями, о т л и ч а ю щ е- ё с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены блок автоматического упраапения положением штока пневмо- цилиндра5 блок регистрации прекращения прироста величины индуктивности контурной катушки, входы которого подключены соответственно к выходу преобразоват(У1я разностной частоты опорного генератора и измерительного генератора и к первому выходу блока, автоматического управления, а выход блока регистрации соединено первым входом блока вычитания сигналов о содержании в контролируемом продукте ферромагнитной фракции и воды, при чем вход блока автоматического управления подключен к выходу делителя частоты, а его второй и третий выходы соединены с электропневмати- ческньш вентилями.

f

й й/

Фиг. 5

Изобретение относится к области измерения влажности ферромагнитных сыпучих материалов. Цель изобретения - повьшение -точности измерений. Устройство содержит уплотнитель пробы, вьшолненный в виде пнев- моцилиндра, первичный преобразователь, содержащий емкость и индуктивность, каждая из которых включена в свой измерительный генератор, блок вычитания сигналов измерительных генераторов, регистратор. Повы- ,шение точности измерений достигает- |ся за счет введения в устройство блока регистрации окончания приращения индуктивности датчика и блока управления пневмоцилиндром. 3 ил.