му входу БС 11 подключен Д 9. Выход блока 11 соединен с входом блока 13 управления. Второй вход БС 11 соединен с Д 10 положения затвора. Выход блока 13 через усилитель 14 мощности подключен к исполнительному элементу (ИЗ) 15 затвора 6. При отсутствии крупного продукта в камере накопителя и камере предварительного обогащения, заполненной водой, суммарный ток Д 7 и 8 равен току Д 9, следовательно, на выходе БС 11 сигнал отсутствует и управление ИЭ 15 не происходит. При поступлении крупного продукта суммарньй сигнал с Д 7 и 8 и сигнал с Д 9 не равны между собой. С выхода БС 11 подается сигнал рассогласования на блок 13. Блок 13 формирует управляющий сигнал и через усилитель 14 мощнос1;и управляет ИЭ 15, открывающим затвор 6, При открывании затвора 6 сиг нал с Д 10 поступает на второй вход блока 13. При равенстве сигналов с Д 10 и БС 11 затвор 6 прекращает перемещение. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к устройствам для управления технологическими процессами, в частности для автоматического управления выгрузкой твердых материалов из отсадочных машин и гидроклассификаторов. Цель изобретения - повышение точности управления и повышение его надежности. Устройство снабжено датчиком (Д) 9 электропроводности пульпы камеры предварительного обогащения и Д 8 электропроводности среды гвдроклас- сификационной камеры. Выход Д 8 объединен с выходом стержневого Д 7 электропроводной зоны накопителя крупного продукта, и подключен к входу блока 11 сравнения (БС). К второi (Л С 4 О сд о 00 tffve.f
Изобретение относится к устройствам для упр авления технологическими процессами, в частности для автоматического управления выгрузкой твердых материалов из отсадочных машин и гидроклассификаторов.
Цель изобретения - повышение точности управления и повышение его надежности.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство5 на фиг.2а - конструкция электрода, контролирующего злектро- проводность зоны, расположенной по оси камеры накопителя, а на фиг.26 - нелинейная статическая характеристика Gg f(hrp), этого электрода, на которой обозначены: G.§ - электропроводность контролируемой среды между поверхностью эл€ ктрода и корпусом камеры накопителя, h,.p - уровень гравия, К,, К, К, и.К - статические коэффициенты усиления электрода датчика на различных участках нелинейной характеристики на фиг.З - вид по стрелке А на фиг.2а; на фиг.4-6 - разрезы Б-Б, В-В и Г-Г на фиг.2а соответственно.
Устройство содержит гидравлический классификатор с камерой 1 предврительного обогащения исходной горной -массы, включающей патру.бок 2 дл подачи на классификацию исходной гидросмеси и патрубок 3 для слива пульпы, классификационную камеру 4 накопитель 5 крупного продукта, а также поворотньш затвор 6 окна для
выгрузки крупного продукта из накопителя, датчик 7 электропроводности зоны, расположенной по вертикальной оси камеры накопителя, датчик 8 электропроводности среды классификационной камеры, датчик 9 электропроводности пульпы, сливаемой из камеры предварительного обогащения,датчик
10 положения поворотного затвора,
блок 11 сравнения величин переменных токов, проходящих через датчики электропроводности и предварительной обработки сигнгшов этих датчиков,блок
12 питания, блок 13 управления, усилитель 14 мощности и исполнительный элемент 15. .
Датчики 7 и 8 электропроводности между собой-включены параллельно, а
через вход блока 11 включены последовательно с первичной обмоткой измерительного трансформатора тока блока 11 и питающей обмоткой понижающего трансформатора .блока 12 питанин.
Датчик 9 электропроводности пульпы через вход блока 11 включен пос-
ледовательно с первичной обмоткой измерительного трансформатора тока
блока 11 и питающей обмоткой понижающего трансформатора блока 12 питания .
Выходы блока 11 и датчика 10 под- ключ:ены на входы блока 13 управления, последовательно соединенного с усилителем 14 мощности и исиолнительЯым элементом (силовым гидроцилиндром) 15 привода поворотного затвора 6.
31461503
Устройство работает следующим образом.
При отсутствии крупного продукта в камере накопителя 5 и камере 1 предварительного обогащения, заполненной водой, суммарньй ток, проходящий через датчики 7 и 8 и первичную обмотку трансформатора тока блока 11 равен току, проходящему через датчик 9 и первичную обмотку трансформатора тока блока 11. Подвижный контакт потенциометра блока 11 установлен так, что в этом режиме потенциал на выходе блока 11 равен нулю.
Если поворотный затвор 6 разгрузочного окна камеры накопителя 5 закрыт, то потенциал на выходе датчика 10 положения поворотного затвора 6 равен нулю и на обоих входах блока 13 управления потенциалы отсутствуют. Следовательно, усилитель 14 мощности не получает управляющих сигналов и поворотный затвор 6 остается зафиксированным в положении закрыто.
При подаче через патрубок 2 в ка- меру 1 предварительного обогащения гидросмеси, содержащей, например, гравий, последний из камеры 1 через классификационную камеру 4 поступает в камеру накопителя 5 крупного продукта . Поскольку затвор 6 находится в положении Закрыто, то уровень гравия в накопителе 5 быстро растет, а электропроводность зон, контролируемых датчиками 7 и 8, уменьшается пропорционально увеличению объемной концентрации гравия в классификационной камере и пропорционально росту уровня гравия в камере накопителя, в результате чего электрический ток, проходящий через первичную обмотку трансформатора тока и датчики 7 и 8, уменьшается. При этом балансировка мостовой схемы нарушается и на выходе блока 11 появляется положитель- ньй потенциал, величина которого пропорциональна уровню гравия в накопителе 5 и объемной концентрации гравия в классификационной камере 4:
К
(.)
де
Р гр. V.K
ff + Ка Ргр.к.к ,
объемная концентрация гравия в классификационной камере ( Р го к и dh г( л. {
«. 1
Следовательно,
К
f(.i
h,p + К
к . 2.
N .
0
5
0
5
0
0
5
Если,уровень потенциала U, на выходе блока 11 меньше заданного положением статической характеристики блока 13, то уровень гравия в накопителе 5 гидроклассификатора меньше заданного, в результате чего поворотный затвор 6 разгрузочного окна накопителя 5 остается в закрытом состоянии.
При уровне гравия в камере накопителя 5 больше заданного, на выходе блока 11 появляется положительный сигнал, в результате чего усилитель 14 мощности включает исполнительный элемент 15 на открытие затвора 6. При перемещении затвора.6 tia выходе датчика 10 положения затвора 6 появляется напряжение, величина которого пропорциональна уровню открытия затвора и на выходе блока 13 управления появляется отрицательный потенциал, который на входе элемента сравнения блока 13 суммируется с положительным потенциалом с блока 11 сравнения. При равенстве этих потенциалов суммарный сигнал оказывается равным нулю. При этом усилитель 14 мощности прекращает по5 дачу рабочей жидкости в силовой гидроцилиндр, в результате чего перемещение поворотного затвора 6 прекращается. ,
Если уровень открытия разгрузоч0 ного окна накопителя 5 гидроклассификатора поворотным затвором 6 обеспечивает сток гравия через разгрузочное окно, равный его притоку из классификационной камеры 4, то уро5 вень гравия в накопителе 5 не меняется, величины напряжения датчика 10 и блока 11 остаются неизменными, т.е. их сумма остается равной нулю, и положение поворотного затвора 6 не изменяетсяk. .
Если уровень гравия в камере накопителя 5 гидроклассификатора уменьшается, сигнал на выходе блока 11 уменьшается, сумма потенциалов вычислительно блока 13 оказывается отрицательной (-U, +U, 0), то на выходе элементов блока 13 появляются отрицательные потенциалы ( и 1)4 . 0) , вследствие чего на выходе
блока 13 управления появляется напряжение, включающее усилитель 14 и исполнительный элемент 15 на закрытие поворотного затвора б, в результате чего сток гравия из накопителя 5 крупного продукта уменьшается и уровень гравия стабилизируется или начинает расти. Таким образом, циклы работы, устройства повторяются, а уровень гравия в камере накопителя 5 стабилизируется. При этом устройство обеспечивает автоматическое открытие поворотного затвора 6 на величину, пропорциональную превышению напряжения 1), на выходе блока 11 над уровнем порогового напряжения зоны нечувствительности блока 13.
При изменениях удельной электропроводности жидкой фазы гидросмеси и при изменениях удельной электропроводности разрабатываемой горной массы электрические токи, проходящие. через датчики 7-9 электропроводности и первичные обмотки.измерительных трансформаторов тока, изменяются в одинаковой степени, а напряжение U,, на выходе схемы сравнения при этом (если уровень гравия и его объемная концентрация в классификахщонной камере не меняются) остается практически без изменений. Это является следствием того, что суммарная площадь датчиков 7 и 8 электропроводности зоны по вертикальной оси камеры накопителя 5 и среды в классификационной камере равна площади датчика 9 электропроводности пульпы,сливаемой из камеры 1 предварительного обогащения, и эти датчики контактируют с гидросмесями, содержащими жидкую и твердую, фазы, обладающие одинаковыми физико-механмческими и электрическими свойствами.
Применение в устройстве.дополнительного датчика 9 электропроводности пульпы, сливаемой из камеры 1 предварительного обогащения, обес- печивает автоматическое изменение уровня крупного продукта, стабилизируемое устройством в накопителе 5 гидроклассифшсатора в зависимости о содержания полезного продукта в исходной горной массе:
при,большом количестве полезного продукта в исходной горной массе,кода вероятность прорыва жидкой фазы через разгрузочное окно накопителя
мала, в накопителе 5 поддерживается меньший уровень крупного продукта, при малом количестве полезного
продукта в исходной горной массе и большом содержании в ней нетоварных фракций, когда вероятность прорыва жидкой фазы через разгрузочное окно накопителя 5 сильно увеличивается,в
накопителе 5 поддерживается больший уровень крупного продукта.
Изменение поддерживаемого уровня крупного продукта в камере накопителя 5 в зависимости от содержания
5 полезного продукта в исходной горной массе осуществляется в устройстве следующим образом.
При увеличении содержания полезного продукта в исходной горной мас0 се относительное количество нетовар ных фракций в ней уменьшается, т.е. объемная концентрация пульпы, сливаемой из камеры 1 предварительного обогащения, уменьшается.
5 При этом электрический ток, проходящий через датчик 9 электропроводности пульпы, сливаемой из камеры 1 предварительного обогащения, и первичную обмотку трансформатора то0 ка, увеличивается, в результате чего необходимое для открытия поворотного затвора 6 напряжение U,, будет получено на выходе блока 11 при меньшем уровне крупного продукта в
5 камере накопителя 5, т.е. устройство будет поддерживать меньший уровэнь гравия в накопителе 5.
При уменьшении содержания полезного продукта в исходной горной мас0 се содержание нетоварных фракций в ней сильно увеличивается, в результате чего объемная концентрация пульпы, сливаемой из камеры 1 предвари- . тельного обогащения, увеличивается.
5 При этом электрический ток, проходящий через датчик 9 электропроводности пульпы, сливаемой из камеры предварительного обогащения,, и первичную обмотку трансформатора тока блока 11 .уменьш;ается, в результате чего необходимое дпя открытия поворотного затвора 6 напряжение U, будет но на выходе блока 11 при большем уровне крупного продукта в камере
- 5 накопителя, т.е. устройство будет поддерживать больший уровень гравия в накопителе 5.
Использование дополнительного датчика 8 электропроводности среды
в классификационной камере гидроклассификатора позволяет устройству автоматически учитывать и корректировать режим выгрузки крупного продукта из камеры накопителя 5 по одному из основных возмущающих воздействий, изменяющих уровень гравия в камере накопителя 5, т.е. по притоку полезного продукта в накопитель.
При изменениях притока крупного продукта в камеру накопителя 5 устройство работает следующим образом.
Если приток крупного продукта в камеру накопителя 5 увеличивается, то при этом одновременно увеличивается объемная концентрация гидросмеси ( ргр.к.к классификационной камере 4, в результате чего электропроводность среды в классификационной камере 4 уменьшается и электрический ток, проходящий через датчик 8 электропроводности среды в классификационной камере 4 и первичнз обмотку трансформатора тока, также уменьшается. При этом величина напряжения и, на выходе блока 11 возрастает, в результате чего степень открытия затвора 6 увеличивается,что вызывает увеличение стока крупного продукта из камеры накопителя 5 до нового уровня его притока, благодаря чему уровень гравия в накопителе 5 остается без изменений.
При переполнениях камеры накопителя 5 крупным продуктом (что возможно в нештатных ситуациях) датчик 8 электропроводности среды в классификационной камере оказывается зава- ленным грунтом, в результате (поскольку датчик 8 выполнен в виде смонтированной на изоляторе узкой дпинной пластины из металла, ось которой ориентирована параллельно го- ризонтальной плоскости) даже незначительное изменение уровня (в пределах высоты пластины датчика) приводит к очень сильному уменьшению электропроводности датчика 8 и к зна чительному уменьшению электрического тока, проходящего через первичную обмотку трансформатора тока, в результате чего напряжение U на выходе блока 11 сильно увеличивается и блок 13 формирует команду на полное (аварийное) открытие поворотного затвора 6 разгрузочного окна накопителя 5 гидроклассификатора.
10
15
20
5
0
5
0 5
За счет того, что датчик 7 электропроводности зоны, расположенной по вертикальной оси камеры накопителя, вьтолнен с переменным периметром его поперечных сечений, уменьшающимся при движении вдоль оси датчика сверху вниз и имеет благодаря этому переменный статический коэффициент усиления, устройство при разных уровнях полезного продукта в камере накопителя 5 работает с различными статическими коэффициентами усиления разомкнутой системы, за счёт чего имеет улучшенные качественные показатели процесса регулирования, т.е. при малых превышениях фактического уровня крупного продукта в камере накопителя 5 над уровнем, заданным блоком 13, коэффициент усиления датчика 7 сравнительно не-, велик, а управляющие воздействия, корректирукщие положения поворотного затвора 6, малы, а следовательно, и частота включений исполнительного элемента 15 также мала.
При большом превышении фактического уровня крупного продукта в камере накопителя 5 над заданным уровнем, т.е. когда крупным продуктом завалена верхняя часть датчика 7 электропроводности зоны, расположенной по оси камеры накопителя, то коэффициент усиления датчика 7 и разомкнутой системы сильно увеличивается, в результате чего управляющие воздействия, корректирующие положение поворотного затвора 6, становятся большими, за счет чего ошибка регулирования (превьпиение уровня гравия над заданным значением) быстро ликвидируется. Таким образом, переменный коэффициент усиления датчика 7, полученный за счет придания ему определенной геометрической формы, существенно улучшает точность и быстродействие устройства для автоматического управления выгрузкой крупного продукта из гидравлического классификатора.
При попадании под поворотный затвор 6 разгрузочного окна накопителя 5 гидроклассификатора негабаритных включений устройство работает следующим образом.
Если уровень крупного продукта в. камере накопителя 5 гидроклассификатора не изменяется или растет, то устройство на присутствие негабарит9146
ного включения под затвором 6 не реагирует, т.е. при очерёдном открытии затвора негабаритное включение может оказаться вынесенным истекающим из под затвора потоком гравия.
При уменьшении уровня крупного продукта в камере накопителя 5 гидроклассификатора блок 13 управления через усилитель 14 мощности формирует исполнительному элементу 15 команду на закрытие поворотного затвора 6. При этом затцор 6 движется вниз и защемляет негабаритное включение между затвором 6 и лотком.
При формировании блоком 13 управления команды на закрытие затвора 6 в блЬке 13 управления.запускается таймер, который через настроенный интервал времени (порядка 15 с) выдает на выход положительное напряжение, вследствие чего на выходе появляются положительные напряжения, в результате чего через усилитель 14 мощности в теченце 2-3 с на исполнительный элемент 15 проходит команда на открытие затвора 6. При этом затвор 6 поднимается и поток гравия выносит негабаритное включение из- под затвора ,6 в лоток, затем блок. 13 формирует команду на закрытие затвора 6, т.е. оишбка рассогласования на входе элемента сравнения блока 13 ликвидируется, так как поворотный затвор теперь уже беспрепятственно доходит до заданного устройством положения за время, равное менее 15 с Таким образом, устройство осуществляет автоматический пропуск негабаритных включений, попадающих под поворотный затво р 6, автоматическое управление выгрузкой крупного продукта из. накопителя 5 гидроклассификатора и адаптацию системы автоматического управления к изменяющимся ус ловиям ее функционирования.
10 ула изобретения
0
5
0
5
5
0
5
0
к первому входу блока управления, выходы которого через усилитель мощности подключены к исполнительному механизму привода затвора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления и повы шения его надежности, устройство снабжено датчиком электропроводности пульпы камеры предварительного обогащения и датчиком электропроводности среды гидроклассификационной камеры, выход которого объединен с выходом датчика электропроводности зоны накопителя крупного продукта и под-- ключен к первому информационному входу блока сравнения, к второму информационному входу которого подключен датчик электропроводности пульпы, а выход блока сравнения подключен к. второму входу блока управления
в
515
:J
гН
Вад
(РиеМ в-В
(Риг, 5 Г-Г
Pus.6
| Авторское свидетельство СССР № 882613, кл | |||
| Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
| Авторское, свидетельство СССР № 812346, кл | |||
| Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
