Устройство для автоматического регулирования расхода реагентов Советский патент 1991 года по МПК B03D1/00 G05D11/13 

8

7 et

w

п

ел

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в системах автоматического регулирования расхода реагентов. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Устройство содержит основной индикаторный электрод 1, установленный в проточной электролитической ячейке (ЭЛЯ) 2, электрод 3 сравнения, установленный в проточной ЭЛЯ 4, блок 5 корректировки электрохимического потенциала электрода 3, измерительный блок 6, блок 7 памяти, регулятор 8, регулируемый клапан с исполнительным механизмом 9, пробоотборник 10, установленный до точки подачи реагента, пробоотборник 11, установленный после точки подачи реагента, насосы 12 и 13 (используются при отсутствии возможности подачи пробы жидкой фазы пульпы в ЭЛЯ 2 и 4 самотеком), распределительный клапан 14 и временный блок 15. При работе устройства происходит автоматическая возможность корректировки величины потенциала электрода 3 сравнения, поступающей на измерительный блок 6, до значения, соответствующего характеристике индикаторного электрода 1 при измерении концентрации контролируемых ионов в жидкой фазе флотационной пульпы. Указанное построение схемы позволяет исключить влияние на точность регулирования различий в калибровочных характеристиках электродов 1 и 3. 2 ил.

Реагент

I- 5 «

SL

и

4of

I

I

о а о vj

ел со

Ј

точки подачи реагента, насосы 11 и 13 (используются при отсутствии возможности подачи пробы жидкой фазы пульпы в ЭЛЯ 2 и 4 самотеком), распределительный клапан 14 и временной блок 15. При работе устройства происходит автоматическая возможность корректировки величины потенциала электрода 3 сравнения, поступающей на изИзобретение относится к области автоматизации технологических процессов обо- 1ащения полезных ископаемых и может быть использовано в системах автоматического регулирования расхода реагентов.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

На фиг,1 показана зависимость величин потенциалов семи аргентитовых электродов ЭА-2 от концентрации ксантогената в растворе; на фиг.2 - структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит основной индика- торн.ый электрод 1, размещенный в проточной электролитической ячейке 2, и электрод 3 сравнения, расположенный в проточной электролитической ячейке 4.

Измерительный электрод 3 соединен с первым входом блока 5 коррекции, а электрод 1 - с первым входом измерительного блока 6, выход которого подключен к первому входу блока 7 памяти и второму входу блока 5 коррекции. Выход блок- э 7 памяти соединен с входом регулятора 8, выход которого соединен с исполнительным меха- низмом 9, Пробоотборник 10 установлен перед точкой подачи реагентов и гидравлически соединен с входом ячейки 4 через насос 11, пробоотборник 12 установлен после точки подачи реагентов и через насос 13 и нормально открытый канал распределитель ого клапана 14 гидравлически соединен с входом ячейки 2, Сливные патрубки я -зек 2 и 4 соединены между гобой. Нормально закрытый канал клапана 14 подклю- чен к выходу пробоотборника 10. Соответствующие выходы времеткно блока 15 соединены с зторым входом блока 7 памяти, управляющим входом распределительного клапана 14 и третьим входом блока 5 коррекции, выход которого подключен к второму входу измерительного блока 6.

Как видно из графика (фиг.1), потенциалы электродов в одних и тех же раст ворах ксантогената изменяются в довольно широ- ких пределах, причем пр изменении концентрации ксантогэната на одну и ту же величину в большинстве случаев величина

мерительный блок 6, до значения, соответствующего характеристике индикаторного электрода 1 при измерении, концентрации контролируемых ионов в жидкой фазе флотационной пульпы. Указанное построение схемы позволяет исключить влияние на точность регулирования различий в калибровочных характеристиках электродов 1 и 3, 2 ил.

изменения потенциала аргентитовых электродов различна. Аналогичные зависимости потенциалов индикаторных электродов наблюдаются и от других переменных факторов жидкой фазы пульпы, Разность калибровочных характеристик основного и дополнительного индикаторных электродов оказывает существенное влияние на точность контроля концентрации определяемых ионов, а следовательно, и точность регулирования расхода реагентов.

Особое значение это приобретает при малых содержаниях определяемых ионов в жидкой фазе пульпы.

Устройство работает следующим образом.

Представительная проба жидкой фазы пульпы перед точкой подачи реагентов с пробоотборника 10 через насос 11 поступает в электролитическую ячейку 4, в которой установлен электрод 3 сравнения. Представительная проба жидкой фазы пульпы после точки подачи реагента С пробоотборника 12 чарез насос 13 и нормально открытый канал распределительного клапана 14 поступает в электролитическую ячейку 2, в которой установлен основной индикаторный электрод 1. Электродные ячейки соединены между собой гидравлически через сливные патрубки. Электрический сигнал (электрохимический потенциал) с основного индикаторного электрода 1 поступает непосредственно на вход измерительного блока 6, а с электрода 3 сравнения на вход блока 6 поступает сиг-, нал, скорректированный в блоке 5. Блок 6 проводит измерение разности потенциалов между основным индикаторным электродом м электродом сравнения. Сигнал, пропорциональный этой разности, поступает через блок 7 памяти на регулятор 8, который с помощью регулирующего клапана с исполнительным механизмом 9 изменяет расход реагента, подаваемого в процесс флотации, обспечивая поддержание разности потенциалов на заданном уровне.

Через определенное время, зависящее от характеристики конкретного объекта (например, при определении концентрации

ксантогената в жидкой фазе пульпы коллективной флотации на обогатительной фабрике оно составляет 2 ч), производится корректировка величины электрохимического потенциала электрода сравнения, поступающей в измерительный блок 6. С этой целью временной блок 15 подает сигнал в блок 7 памяти на запоминание текущего значения разности потенциалов (в течение всего периода корректировки на регулятор 8 будет подаваться сигнал, пропорциональный этой разности), переключает распределительный клапан 14 и отключает насос 13, обеспечивая поступление пробы из пробоотборника 10 одновременно в ячейки 2 и 4. Через определенное время, необходимое для замены пробы жидкой фазы пульпы в ячейке 2 и установления потенциала основного индикаторного электрода (например, для условий работы устройства на обогатительной фабрике оно составляет 5 мин), блок 15 подает сигнал в блок 5 корректировки на включение компенсации разности ло- тенциалов, поступающей через второй вход блока корректировки с измерительного блока 6. В процессе корректировки устанавливается такая величина напряжения, снимаемого с источника стабилизированного питания постоянного тока блока корректировки, соединенного последовательно с электродом сравнения, при которой разность потенциалов между основным индикаторным электродом и электродом сравнения (измеренная блоком 6) равняется нулю, т.е. величина потенциала электрода сравнения, поступающая в блок 6, становится равной величине потенциала основного индикаторного электрода. Тем самым условно уравниваются их калибровочные характеристики для каждого конкретного случая.

Затем через определенное время, необходимое для проведения указанных операций (например, 2 мин), блок 15 подает сигнал на возвращение распределительного клапана 14 в исходное положение и прекращение процесса корректировки блоком 5. При этом величина напряжения, снимаемая с источника стабилизированного питания постоянного тока блока корректироваки, остается неизменной до следующего цикла корректировки,

Через определенное время после замены пробы жидкой фазы пульпы в электролитической ячейке 2 на пробу, поступающую с пробоотборника 12 на установление потенциала основного индикаторного электрода 1 (например, 5 мин), блок 15 подает сигнал в. блок 7 на сброс памяти и подачу сигнала с блока 6 непосредственно на регулятор 8.

Таким образом, оценка контролируемых ионов в жидкой фазе пульпы производится по потенциалу основного индикаторного электрода, а учет переменных возмущающих параметров производится по скорректированному потенциалу электрода сравнения, величина которого в каждый конкретный момент соответствует величине потенциала основного индикатор0 ного электрода, если бы он находился в этих же условиях.

Уравнение характеристик индикаторных электродов повышает точность контроля концентрации контролируемых ионов, а

5 следовательно, и точность регулирования расхода реагентов.

Блок 5 корректировки величины электролитического потенциала электрода сравнения может быть выполнен, например,

0 на основе источника стабилизированного напряжения постоянного тока (например, типа ИПСЗ-01), включенного последовательно с электродом сравнения. При этом величина устанавливаемого на

5 нем напряжения должна быть равна по величине и обратна по знаку разности потенциалов между основным, индикаторным электродом и электродом сравнения, когда в электролитные ячейки поступает одна и та

0 же проба жидкой фазы пульпы. Это условие может быть выполнено, например, устройством, состоящим из усилителя (например, типа У1М-01УХЛ4), на вход которого подается сигнал, пропорциональный разности

5 потенциалов между основным индикаторным электродом и электродом сравнения, а выход подключен к управляющей обмотке реверсивного двигателя (например, типа Д- 32П1), который через редуктор связан с

0 движком реохорда, включенного в цепь источника стабилизированного напряжения постоянного тока. При наличии напряжения разбаланса на входе усилителя двигатель перемещает -движок реохорда в сторону

5 уменьшения разбаланса до величины, определяемой зоной нечувствительности усилителя. Таким образом, в цепь электрода сравнения будет подано дополнительно такое напряжение, при котором разница по0 тенциалов между основным индикаторным электродом и электродом сравнения (поступающая на вход измерительного блока 6) будет равна нулю.

В качестве измерительного блока 6 мо5 жет быть использован, например, преобразователь промышленный П-215.

Запоминающее устройство 7 может быть выполнено, например, на основе регистрирующего прибора типа КСПЗ или ДИСК-250, в котором на заданное время

отключается управляющая обмотка реверсивного двигателя.

Временной блок 15 может быть выполнен, например, на основе реле времени ти- па ВЛ-68 или ВЛ-70 с диапазоном выдержек времени 0,1-100 и 0,1-1000 мин.

В качестве регулятора 8 может быть использован, например, регулирующий прибор типа Р25.

Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования расхода реагентов, содержащее измерительный электрод и электрод сравнения, измерительный блок, регулятор, выход которого соединен с входом исполнительного механизма с регулирующим клапаном подачи реагентов во флотмашину, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, устройство снабжено распределительным клапаном, блоком корректировки, блоком памяти, временным блоком, двумя пробоотборниками и двумя проточными электролитическими ячейками, индикаторные электроды установлены в проточных электролитических

Скс, ме//1

5

It.

3ячейках, расположенных внефлотомашины, при этом основной индикаторный электрод подключен к первому входу измерительного блока, а электрод сравнения к первому входу блока корректировки, выход которого соединен с вторым входом измерительного блока, выход последнего подключен к второму входу блока корректировки и первому входу блока памяти, выход которого соединен с входом регулятора, выход временного блока соединен с управляющим входом распределительного клапана, третьим входом корректировки и вторым входом блока памяти, сливные патрубки проточных электролитических ячеек связаны между собой, вход ячейки с электродом сравнения гидравлически соединен с пробоотборником, установленным перед точкой подачи реагента, а вход ячейки с основным индикаторным электродом гидравлически соединен через нормально открытый канал распределительного клапана с пробоотборником,установленным после точки подачи реагента, и через нормально закрытый канал - с пробоотборником, установленным перед точкой подачи реагента.