Устройство для автоматического управления процессом покусковой сортировки минерального сырья Советский патент 1989 года по МПК B07B13/18 

: о1

Изобретение относится к горнопере рабатывающей отрасли народного хозяй ства и может быть использовано для ; автоматического управления процессом сортировки.

Целью изобретения является повышение точности управления за счет определения соотношения рудных и породных участков на всей поверхности куска.

На чертеже представлена схема устройства.

j Устройство содержит фотометрическую камеру 1 осмотра с отверстием |дпя подачи сортируемых кусков и окнами, выполненными по периметру камеры, в которых установлены источники 2 и приемники 3 излучения с входными отверстиями, направленными во внутрь фотометрической камеры 1, выходы которых подсоединены к информационным входам аналогового переключателя 4, адресные входы которого подсоединены к выходам первого счетчика 5, вход которого подсоединен к выходу первого генератора 6 тактовых импульсов прямоугольной формы. Выход анапогового переключателя 4 под- соединен к первому входу перво- t-o блока 7 сравнения. Выходы блока 7 сравнения через первьп и второй элементы И 8 и 9 соответственно подсоединены к счетным входам второго и третьего счетчиков 10 и 11, выходы которых подсоединены к информационным входам второго блока 12 срав- J нения, обнуляющий вход которого подсоединен к обнуляющим входам счетчиков 10 и И и к выходу блока 13 задержки.

Выход блока 12 сравнения подсое- 10 Динен к первому входу третьего элемента И 14, второй вход которого и вход блока 13 задержки подсоединены к выходу одновибратора 15, вход которого подсоединен к первому выходу )5 первого блока 7 сравнения.

Выход 7 третьего элемента И 14 через усилитель 16 подсоединен к электромагниту исполнительного механизма 17. Блок 18 питания подсоеди- 0 ен к источникам 2 излучения и входу оптрона 19, выход которого подсоединен к первому входу задатчика 20, который включает два потенциометра 21, конденсатор 22 переменной 5 емкости и шесть независимых переключателей 23. Выходы потенциометров 21, которые формируют низкие и высокие уровни порогов блока 7, соединены соответственно с вторым и третьим 0 входами первого блока сравнения, третий выход задатчика 20 (выход конденсатора 22) подключен к второму генератору 24 тактовых импульсов прямоугольной формы, выход которого сое

3145

динен со счетным входом четвертого счетчика 25 и вторым входом второго элемента И 9, а умножительные входы счетчика 25 подключены к четвертому выходу задатчика 20, а именно к переключателю 23.

Причем источники 2. излучения выполнены в виде ламп накаливания с оптической системой концентрации светового потока. Приемники 3 излучения выполнены в виде кремниевых фотодиодов, нагруженных операционными усилителями типа К140УД8 с регулируемой обратной связью. Фотометрическая камера 1 выполнена в виде многогранной призмы или полого цилиндра

Генераторы 6 и 24 тактовых импульсов и элементы И 8,9 и 14 выполнены на базе элементов типа К155ЛАЗ. Аналоговый переключатель 4 выполнен в . виде блока аналоговых коммутаторов К590КН1. Блок 7 сравнения выполнен в виде двух компараторов напряжения

0

5

ния которого через адресные входы и счетчик 5 задается генератором 6 тактовых импульсов прямоугольной формы.

Для обеспечения быстродействия блока 7 сравнения и рациональной загрузки счетчиков 10 и 11 частота генератора 6 тактовых импульсов задана равной 20 кГц.

На первом выходе первого блока 7 сравнения формируется дискретный сигнал при появЛ(ении любого участка поверхности в зоне сканирования фотометрических приемников 3 излучения. Счетчик 10 регистрирует общее количество детектируемых участков поверхности куска. На втором выходе первого блока 7 сравнения формируется дискретный сигнал при детектировании светлых участков поверхности куска. Счетчик 10, который регистрирует общее количество детектируемых участков, и счетчик П, который регистрирует количество рудных участ

Изобретение относится к горнопе- рерабатывающей промьшшенности и позволяет повысить точность управления за счет определения соотношения рудных и породных участков на всей поверхности куска. Для этого по периметру фотометрической камерь 1 осмотра с отверстием для подачи сортируемых кусков выполнены окна. В них ус- таноБленб источники 2 и приемники 3 излучения с входными отверстиями, направленными во внутрь камеры 1. Выходы приемников 3 поочередно подклю & (Л

типа К521САЗ или одного двухпорогово- 25 ков, получают разрешение на счет.

го.

В качестве счетчиков 5,10 и 11 используются счетчики типа К155ИЕ1, К155ИЕХ2, К 155ИЕ8.

Блок 12 сравнения выполнен в виде сборки микросхем К155(555) СП1.

Блок 13 задержки собран на базе элемента К455ЛН1. Детектором выхода куска из зоны измерения служит одно- вибратор 15 типа К155АГ1.

Настройка устройства ведется по эталонам с пороговым содержанием полезного компонента. Потенциометрами задатчика 20 устанавливаются пороги срабатывания блока 7 сравнения. Конденсатором переменной емкости задатчика 20 задается длина квантования куска равная 1 мм. Переключателями задатчика 20 задается порог срабатывания блока 12 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Куски в свободном падавши пересекают измерительную зону фотометрической камеры 1. Фотометрические приемники 3 излучения осуществляют непрерывное сканирование поверхности кусков, преобразуя отраженный ими свет в пропорциональный электрический сигнал. Выходы фотоэлектрических приемников 3 излучения поочередно подключаются к первому входу первого блока 7 сравнения с помощью аналогового переключателя 4, частота переключе5

0

когда на вторые входы первого элемента И 8 и второго элемента И 9 поступают сигналы соответственно с выхода второго генератора 24 такто- 0 вых импульсов прямоугольной формы и с выхода счетчика 25 с управляемым модулем счета.

Переключением входов умножения счетчика 25 можно задать порог ера-, батывания устройства в пределах 1,56-98,43% с интервалом 1,56%. Отдельные комбинации включения входов умножения приведены в следующем виде:

Порог, %: 10,94; 15,62; 20,31; 25; 29,69; 40,62; 50; 59,37.

Входы умножения: 2,1,4; 2,8; 1,4, 8; 16; 1,2,16; 2,8,16; 32; 32,42.

Общее количество детектируемых g участков умножается на коэффициент , пересчета счетчика 25 и регистрируется счетчиком 10, а количество светлых участков регистрируется счетчиком 11. В блоке 12 сравнения происходит непрерывное сравнение показаний счетчиков 10 и 11. Если количество светлых участков превысит заданное процентное содержание, то результат счетчика 11 превысит показания счет- чикл 10 и на выходе второго блока сравнения появляется сигнал, который поступает на второй вход элемента И 14. При выходе куска из зоны изме рения сигнал на выходе первого блока

0

5

7 сравнения равен нулю и на выходе одновибратора 15 формируется сигнал логической единицы, поступающий на вход блока 13 задержки и на первый ;вход элемента И 14. При этом сигнал с выхода блока 12 сравнения через элемент И 14 и усилитель 16 поступает на электромагнит исполнительного механизма 17. Одновременно на вход I блока 13 задержки с выхода одновибратора 15 подается сигнал, сбрасывающий на ноль счетчики 10 и 11 и второй блок 12 сравнения, подготавливая схему к приему следующего куска. Если относительное количество светлых участков меньше порогового, то сигнал на выходе блока 12 сравнения отсутствует и напряжение в цепь включения исполнительного механизма 17 не подается.

При понижении напряжения питания источников 2 излучения снижается ос i вещенность приемников 3 излучения и фоторезистора оптрона 19. При этом сопротивление на выходе оптрона 19 растет, что приводит к снижению опорного напряжения, поступающего с потенциометров 2 задатчика 20 на второй и третий входы блока 7 срав- нения. При повышении напряжения сети опорное пороговое напряжение также ..автоматически повышается за счет об- I ратной зависимости сопротивления фо- I торезистора от его освещенности. I Круговое сканирование поверхности I куска и измерение процентного соотношения компонентов на этой поверхности обеспечивает повьшение точности управления сортировкой. Кроме того, применение фотоэлектрических приемников излучения на порядок по- вьшзает разрешающую способность устройства.

Формул

изобретения

Устройство для автоматического управления процессом покусковой сортировки минерального сырь, содержащее камеру осмотра с отверстием для подачи сортируемого минерального сырья источник и приемник излучения, подключенные к блоку гштания, блок срав нения и исполнительный механизм, о т личающееся тем, что, с

526266

целью повышения з очности управления за счет определения соотношения рудных и породных участков на всей поверхности куска, оно снабжено двумя генераторами тактовых импульсов, вторым блоком сравнения, аналоговым переключателем, тремя элементами И одно вибратором, блоком задержки, уси- IQ лителем, четырьмя счетчиками, задат- чиком, оптроном, подключенным к блоку питания и входу задатчика, дополнительными источниками и приемниками излучения, при этом на поверхнос- 5 ти камеры осмотра выполнены окна, в каждом из которых размещен источник и приемник излучения, а первый генератор тактовых импульсов подключен к первому счетчику, выходы которого соединены с адресными входами аналогового переключателя, к информационным входам последнего подключены при- , емники излучения, выход аналогового

переключателя соединен с первым вхо- 25 дом первого блока сравнения, выходы которого соответственно соединены с первыми входами первого и второго элементов И, выходы последних соединены со счетными входами второго и 3Q третьего счетчиков, выходы которых соединены с информационными входами второго блока сравнения, подключенного к первому входу третьего элемента И, выход которого через усилитель подключен к исполнительному механизму, причем выход одновибратора соединен с вторым входом третьего элемента И и с входом блока задержки, выход которого соединен соответственно с обнуляющими входами второго блока сравнения, второго и третьего счетчиков, а вход одновибратора подключен к первому выходу первого блока сравнения, к второму и третьему входам последнего подключены соответственно первый и второй выходы задатчика, к третьему и четвертому выходам которого соответственно подключены второй генератор тактовых импульсов и умно- жительные входы четвертого счетчика, выход последнего соединен с вторым входом первого элемента И, а выход второго генератора тактовых импульсов - со счетным входом четвертого

35

счетчика и с вторым входом второго элемента И.