Устройство для непрерывного контроля качества угля Советский патент 1991 года по МПК B65G43/00 

Изобретение относится к горной автоматике и может быть использовано для контроля качества угля на ленте конвейера или в первичных отобранных пробах на предприятиях угольной, энергетической, металлургической и других отраслей промышленности.

Цель изобретения - повышение точности контроля за счет одновременного снижения влияния флуктуации распада ядер источника |л расстояния до контролируемого слоя угля, а также расширение функциональных возможностей путем осуществления контроля как на ленте конвейера, так и в первичных отобранных пробах.

На фиг,1 показано устройство при его установке под дентс-й конвейера, продольный разрез; на ф и-,2 - то же, вид сверху (лента конвейера и слой угля показаны условно прозрачными); на фиг.З - экспериментальная зависимость суммарной погрешности ст. от величины отношения Н/М; на фиг,4 - экспериментальная зависимость суммарной погрешности CL от величины H/ti,

Слой 1 угля транспортируется конвейерной лентой 2. Под грузом ветвью яенты 2 конвейера располагается устройство для непрерывного контроля качества угяя. Устройство содержит источник гемма-излучения 3 и детектор 4 с электронным блоком 5, которые смонтированы в общем корпусе 6. По обе стороны от корпуса б на линии источ- ник-детсктор под лептой 2 установлены поддерживающие ролики 7 и 8.

Устройство снабжено двумя установочными пластинами 9 и 10, расположенными между корпусом б и контролируемым слоем 1 угля. Соотношение расстояния от центр источника гамма-излучения 3 до центра дет .;- тора 4Н к длине детектора М выбрано из ус.кз- вия Н/МЙЗ.88-1,59. Отношение расстояния Н к толщине установочных пластин h выбрано из условий H/h 3,7 или H/h 11,1.

Корпус 6 устройства закрыт крышкой, которая состоит из прозрачных для гамма- излучения частей 11 и 12 (окна крышки) и из непрозрачных для гамма-изяучения частей 13 и14 (корпус крышки).

Устройство работает следующим образом.

Грузовая ветоь ленты 2 конвейера подает поток 1 угля в зону положения устройства.

В зоне измерения качества угля от источника 3 поток гамма-мзлучения через прозрачную дпя гамма-излучения часть 11 крышки попадает на уголь. Часть гамма- квантов после взаимодействия с углем рассеивается им обратно в сторону детектора 4 (пути гамма-квантов от источника 3 на слой 1 угля и от угля на детектор 4 на фиг.1 показаны сплошными линиями со стрелками).

Детектор 4 регистрирует поток обратно рассеянного углем гамма-излучения. Интенсивность потока рассеянных углем гамма-квантов обратно пропорциональна зольности А угля. Зависимость между средней частотой импульсов с детектора F и зональностью А угля близка к линейной . -(1)

Свободный член а и угловой коэффициент b линейного уравнения (1) определяют

при градуировке устройства на конкретном угле данного предприятия. Метод вычисления а и b может быть любым: метод наименьших квадратов, метод максимального правдоподобия, конфлюэнтный метод, метод ортогональной регрессии и т.д. Тип градуировки на работе устройства не отражается; несовершенная градуировка потребует большого числа сравнений значений F с детектора и Ad по результатам

стандартного термогравиметрического оп едвл8ния зольности. Электронный блок 5 проводит обработку поступающих с детектора 4 импульсов со средней частотой F по линейному уравнению (1). В электронном

блоке 5 по заложенным в его память значениям коэффициентом а и b (после градуировки устройства) и полученной с детектора 4 средней частоте импульсов F по уравнению (1) определяется неизвестная зольность Ad контролируемого угля и это значение А индицируется и регистрируется электронным блоком 5.

Сущность установления оптимальных значений отношений Н/М и H/h состояла в

следующем,

Нужно установить также значения отношений Н/М и H/h, при которых суммарная погрешность из-за одновременных флуктуации распада числа ядер источника 3 ифлуктуаций расстояния h до контролируемого слоя угля (или до ленты конвейера при контроле из-под ленты) была бы наименьшей из возможных. Чтобы установить эти отношения провели две стадии экспериментов.

На первой стадии определяли экспериментальные зависимости (Ь)длп выбранного значения М (определяется типом детектора; так, например, для счетчика СБМ-19 значение мм) и выбранного

типа источника гамма-излучения (например, для источника из америцил-241 активностью 100 мКи)и при различных зольностях угля Ad и для различных значений Н. Было установлено, на любой зависимости (h) наблюдается максимум, причем значение h0, соответствующее максимуму F, сдвигается в сторону больших значений h при увеличении значения Н. для которого снимались зависимость (h), а также то, что положение максимума на зависимости (h) слабо зависит от зольности угла Ad. По полученным экспериментальным зависимостям строили графики (h). Из полученных графиков в областях их максимумов определяли значения чувствительностей к зольности S/y (в единицах изменения числа импульсов с детектора за время регистрации т, равное (F т.), приходящихся на 10% изменения зольности) и к изменениям расстояния h S/I(B единицах изменения числа импульсов (F т.), приходящихся на 10 мм изменения расстояния (h), а также значение среднего квадратического отклонения числа

ых импуль

a VpF.

Sa, Sh и а для каждого значения Н определяли величину среднего квадратического отклонения суммарной погрешности из-за одновременных флуктуации числа распада ядер источника и флуктуации расстояния h по формуле:

Ofc-fSR+o SJT (I)

На второй стадии по полученным на основе экспериментов значениям строили зазарегистрированных импульсов за время t, численно равное о - Vp-t. Зная величины

0

5

0

5

0

висимости (H/M и (H/h), которые показаны на фиг.2 и 4 соответственно. Приведенные на фиг.З и 4 зависимости суммарной погрешности (LOT значений отношений (Н/М) и (H/h) позволяют, задаваясь допустимым значением суммарной погрешности в 0,2 абс.% по зольности, определить оптимальные диапазоны изменений отклонений, в которых суммарная погрешность не превышает допустимого значения.

Формула изобретения Устройство для непрерывного контроля качества угля, содержащее смонтированные в общем корпусе источник гамма-излучения и детектор с электронным блоком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет одновременного снижения влияния флуктуации распада ядер источника и расстояния до контролируемого слоя угля, оно снабжено двумя установочными пластинами, расположенными между корпусом и контролируемым слоем угля, причем отношение расстояния от центра источника гамма-излучения,до центра детектора Н к длине детектора М выбрано из условия Н/М(0,88-1,59), а отношение Н к толщине установочных пластин h выбрано из условий ,7или H/h 11,1.

Изобретение относится к горной автоматике и м.б. использовано для контроля качества угля на ленте конвейера или в первичных отобранных пробах на предприятиях угольной, энергетической, металлургической и других отраслей пром-сти. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет одновременного снижения влияния флуктуации распада ядер источника и расстояния до контролируемого слоя угля, а также расширение функциональных / возможностей путем осуществления контроля как на ленте конвейера, так и в первич- ных отобранных пробах. Устройство содержит источник 3 гамма-излучения и детектор 4 с электронным блоком 5, которые смонтированы в общем корпусе 6. По обе стороны от корпуса 6 на линии источник-детектор под лентой 2 установлены поддерживающие ролики 7 и 8. Между корпусом 6 и контролируемым слоем 1 угля расположены установочные пластины 9 и 10. Отношения Н расстояния от центра источника 3 до центра детектора 4 к длине М детектора 3 выбрано из условия Н/М-(0,88-1,59) а отношение Н к толщине h пластин 9 и 10 - из условия H/h 3,7 или H/h 11,1. Детектор 4 регистрирует поток обратно рассеянного углем гамма-излучения. Интенсивность потока рассеянных углем гамма-квантов обратно пропорциональна зольности Ad угля. Зависимость между средней частотой импульсов с детектора и зольностью Ad угля близка к л ;нейной. , где а и b - соответственно свободный член и коэффициент линейного уравнения. 4 ил. сл с а Ч) а со сл со

Фие.2

CO

in

CO

o

O5

o

0

I D

Z Q

Ј

«

со