Способ автоматического контроля качества угля на ленте конвейера Советский патент 1992 года по МПК G01N23/203 B03B13/06 

Изобретение относится к горной автоматике, конкретнее к способам и устройствам автоматического контроля качества угля на ленте конвейера, и может быть использовано .на углеобогатительных фабриках, коксохимзаводах, шахтах, тепловых электростанциях, угольных разрезах,

Известен способ комплексного анализа качества углей и горючих сланцев, включающий измерение изменений массы пробы угля, ее удельного сопротивления, диэлектрической проницаемости, тангенса угля диэлектрических потерь и магнитной проницаемости при изменении температуры пробы от комнатной до 550-650°С и определение по этим изменениям теплотвор- ной способности, зольности, выхода летучих и содержания серы в угле.

Недостатками известного способа яв- ляются низкая экспрессность, связанная с необходимостью отбора, приготовления и нагрева пробы, а также невозможность непрерывного контроля на ленте конвейера.

Известен способ автоматического конт- роля качества угля на ленте конвейера, включающий облучение потока угля электромагнитным излучением, регистрацию рассеянного углем электромагнитного излучения и измерение его интенсивности, из- мерение температуры угля, его диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, емкости конденсатора с углем между пластин-ами, электрического сопротивления слоя угля и шумов при перемещении угля по наклонной пластине и определение по измеренным значениям зольности, влажности, плотности и гранулометрического состава угля, со- дег жания в нем серы, степени засоренности угля породой и производительности конвейера.

Недостатком известного способа является его большая погрешность, связанная с низкой глубинностью контроля и малой ин- формативностью измеряемых физических величин, а также большая стоимость и низ- кая надежность из-за высокой сложности и необходимости пропускания угля по наклонной металлической пластине.

Целью изобретения является уменьшение погрешности контроля при одновременном снижении стоимости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического контро- ля качества угля, включающему облучение потока угля электромагнитным излучением, регистрацию рассеянного углем электромагнитного излучения, измерение его ин- тенсивности и определение по измеренным значениям зольности, влажности, плотности угля и содержания в нем серы, уголь облучают сверху потока на середине грузовой ветви ленты конвейера коллимирован- ным пучком гамма-излучения в энергетическом диапазоне не менее чем от 50 до 310 кэВ и регистрируют интенсивности li, 2 и 1з обратно рассеянного углем гамма-излучения в диапазонах энергий соответственно 50-70, 150-175 и 230-310 кэВ в области инверсии зависимости интенсивности рассеянного гамма-излучения с энергией около 230 кэВ от плотности, причем для нескольких, например, для пяти, значений зольности, влажности, плотности и содержания серы, равномерно заполняющих весь диапазон их измерения, по нескольку раз измеряют каждую из трех интенсивностей и определяют их средние значения, после чего определяют два ближайших расстояния от зарегистрированных интенсивностей до соответствующих средних значений интенсивности и по ним судят соответственно о зольности, влажности, плотности угля и о содержании в нем серы.

Найдены оптимальные режимы облучения и регистрации гамма-излучения, а также определены оптимальные косвенные величины (два ближайших расстояния), по которым можно с наименьшей погрешностью по трем измерениям величин Н, 12 и з судить о четырех параметрах угля: зольности Ad, влажности Wp, плотности р и содержании серы S. На основе этого разработаны режимы облучения (в диапазоне энергий не менее чем от 50 до 310 кэВ) и регистрации (в диапазонах 50-70, 150-175 и 230 - 310 кэВ) при инверсии к плотности при энергии около 230 кэВ) гамма-излучения, а также величины (два ближайших расстояния I; и IH-I), по которым судят о А , Wp, р и S угля.

На фиг.1 приведены экспериментальные зависимости массовых коэффициентов ослабления гамма-излучения горючей частью угля /fy, негорючим остатком /гд (золой), водой /АВ и железом//ре от энергии гамма-излучения Е; на фиг.2 - зависимости среднего квадратического отклонения погрешности а определения зольности а, влажности О2 и содержания железа оз от энергии Е регистрируемого гамма-излучения; на фиг.З - датчик устройства.для реализации способа, продольный разрез; на фиг.4 - функциональная схема для реализации способа.

Датчик для автоматического контроля качества угля 1 на грузовой ветви ленты 2, поддерживаемой роликами 3, содержит установленные в корпусе 4 источник 5 гамма-излучения, смонтированный в контейнере-коллиматоре 6, и детектор, состоящий из сцинтиллятора 7, сочлененного с фотоумножителем 8, которые помещены в коллиматор 9. Корпус 4 в передней части выполнен с закруглением 10 (в виде лыжи) и на шарнирах 11 и 12 с помощью рычагов 13 и 14 подвешен над лентой 2 так, что под собственным весом корпус 4 с деталями 5-9 прижимается к потоку угля 1 при его движении слева направо (фиг.З), в направлении стрелки.

Схема устройства для реализации способа (фиг.4) содержит фотоумножитель 8 с высоковольтным источником питания (ВИП)

15. К выходу фотоумножителя 8 подключен трехканальный амплитудный дискриминатор (Т АД) 16, выходы которого соединены с входами интенсиметров (ИНТ) 17-19. Выходы йнтенсиметров соединены с входами микропроцессора (МП) 20, к выходу которого подключен четырехканальный блок 21 индикации и регистрации (БИР).

МП 20 содержит блок 22 вычисления эвклидовых расстояний (БВЭР), блок 23 памяти (БП), блок 24 выбора пар наименьших расстояний (БВПР), блок 25 вычисления сумм пар наименьших расстояний (БВСР), блок 26 вычисления цены делений (БВЦД) и блок 27 вычисления показателей качества углы (БВПК).

Входы БВЭР 22 соединены с выходами ИНТ 17-19 и с выходами БП 23, а его выход соединен с входом БВПР 24. Выход БВПР 24 соединен с вторым входом БВПК 27 и входом БВСР 25, выход которого соединен с первым входом БВЦД 26, другие входы которого соединены с выходами БП, а выход соединен с первым входом БВПК 27, другие входы которого соединены с выходами БП 23. Выход БВПК 27 соединен с входом четы- рехканального БИР 21.

Способ осуществляют следующим образом.

, На ленте конвейера формируют поток угля с ровной гладкой поверхностью толщиной, большей толщины слоя насыщения при минимальной зольности угля для энергии гамма-излучения 310 кэВ. т.е. не менее 15 см.

Уголь на грузовой ветви ленты конвейера по оси сверху потока облучают колли- мйрованным пучком гамма-излучения в энергетическом диапазоне не менее чем от 50до310кэВ.,

Обратно рассеянное углем гамма-излучение по оси конвейера сверху коллимиру- ют и регистрируют детектором интенсивности Н, 2 и з соответственно в диапазонах энергий 50-70, 150-175 и 230- 310кэВ.

Режимы облучения и регистрации осуществляют наклонением источника и детектора навстречу друг другу под острым углом f к потоку угля и располагают источник и детектор на расстоянии I друг от друга, выбранном из условия широкой инверсии интенсивности при энергии около 230 кэВ к плотности угля р.

Отбирают п проб одинаковой (например, минимальной) зольности Aid const и при различных значениях влажности Wp var, плотности р var и содержания

серы S var и в каждой 1-й пробе измеряют значения трех интенсивностей 1ц, l2i и 1з1. Определяют средние значения интенсивностей при зольности As ;

ПК

П1 1

1П

|21-Ч- z

i2i;

1

-JL

п 2-1

131 .

(1)

I -1

Аналогично отбирают п проб с другим значением зольности A2d, измеряют интенсивности и по аналогичным к (1) формулам

рассчитывают их средние значения i, (22 и 132. Затем отбирают пробы с A3d и определяют Из, 123 и 1зз, отбирают пробы с и определяют 1и, 124 и 1з4, отбирают пробы с As макс const и определяют hs, 125 и з5Отбирают п проб одинаковой (например, минимальной) влажности Wip const и с различными значениями Ad var, p var и и в каждой i-й пробе измеряют значения трех интенсивностей в соответствуюЩи энергетических интервалах Ht, hi и bi. Определяют средние значения интенсивностей при постоянной влажности Wip

L V

п -Ј

n

I ll

Ж:

п ,

bi-4- Ъ .

п ,

(2)

Аналогично определяют средние значения интенсивностей других значениях влажности: Из, 122;и 1з2 при Л/2Р; Из, 123 и зз

При l l4, 124 И 134 При W4PI l l5, I25 И I35 При

Wsp макс.

Поступая аналогично, определяют

средние значения интенсивностей для пяти знзчений(плотнссти: Гц, 121 и 1з1

Р - МИН, l l2, I22 И I32 ПРИ pl l l3. 123 И 1зЗ При/Зз; , 124 И 134 при/94, I l5, 125И 135 при

PS макс.

Поступая аналогично, определяют средние значения трех интенсивностей для каждого из пяти значений содержания серы: ii, l2t и Гзт при Si мин; Ъ, I22 и Гз2 при ГЪ, 123-и при , 124 и Гз4

717214848

при const I i s, 125 и 1з5 при const- Wjp j-e расстояние находится по аналогич- .ной к (3) формуле:

Изобретение относится к горной автоматике, а более конкретно к способам и устройствам автоматического контроля качества угля на ленте конвейера, и может быть использовано на углеобогатительных фабриках, коксохимзаводах, шахтах, тепловых электростанциях, угольных разрезах. Целью изобретения является уменьшение погрешности контроля при одновременном снижении стоимости. В способе автоматического контроля качества угля на ленте кон- вейера, включающем облучение потока угля электромагнитным излучением, регистрацию рассеянного углем электромагнитного излучения, измерение его интенсивности и определение по измеренным значениям зольности, влажности, плотности угля и содержания в нем серы, уголь облучают сверху потока на середине грузовой ветви ленты конвейера коллимированным пучком гамма-излучения в энергетическом диапазоне не менее чем 50-310 кэВ и регистрируют интенсивности li, Ig и з обратно рассеянного углем гамма-излучения в диапазонах энергий соответственно 50-70. 150-175 и 230-310 кэВ, в области инверсии. зависимости интенсивности рассеянного гамма-излучения с энергией около 230 кэВ от плотности. Причем для нескольких. Например для пяти, значений зольности, влажности, плотности и содержания серы, равномерно заполняющих весь диапазон их измерения, по несколько раз измеряют каждую из трех интенсивностей и определяют их средние значения, после чего определяют два ближайших, расстояния от зарегистрированных интенсивностей до соответствующих средних значений интенсивности и по ним судят соответственно о зольности, влажности, плотности угля и о содержании в нем серы. 4 ил. (Л С -ч ю Ј со N

60 средних значений интенсивностей

UU рсдпил огтмогти пп icnuKionuu ICKIr i

111, 121, 131 115. I25, l35. Hi. 121, «31«15, fo,Rj Л (l-l lj)2 + (12 - fcj)2 + (l3 - 3j)2 (7)

i i i i Г i i i1 i

I35, Hi. I21, 131Il5, 125. 135, Hi, I21..I31, .... П5,5

125, 1з5 и 20 значений соответствующих имСравнивают расстояния между собой и

показателей качества Aid Asd. WIPнаходят два наименьших. Пусть, например,

Wsp,/3i/°5 Si85 запоминают как гра-это будут RS и R/J (тогда измеренная точка

дуировочные.лежит между третьей и четвертой градуироОпределяют эвклидовы расстояния из-10 вечными точками по влажности). Определямеренных интенсивностей от заложенных вют сумму минимальных расстояний

памяти средних значений интенсивностей,

при различных вольностяхRW R3+R4, (8)

(li- In)2 + (l2- I2i)2 +(l3- l3i)215 Определяют диапазон влажности на

.:-,этом суммарном расстоянии

(h-ll2)2+(l2-l22)2 + (l3-l32)2

.::,AWp W4p-W3p. (9)

R3(H-li3)2 + (l2-l23)2 + (l3-l33)2..

,г,20 Находят искомую влажность, соответстR4 л(1г- Ii4)2 + (l2-124)2 + (з - Ы)2вующую измеренным интенсивностям (1i, la

):

R5 л|(11-115)2+ (12- (25)2 + (l3 - I35)2 (3)

- Г Л/8 -4R + R

Сравнивают между собой все пять рас- 25W 2 . рд , Dl

стояний и определяют два наименьших из

них. Пусть, например, это будут R2 и RS, что

свидетельствует о том, что точка с измерен-+ Д/Р AWP р 1 ч -

ными интенсивностями И, 12 и 1з лежит меж-R 4- RJ

ду второй и третьей градуировочными 30

ТОЧКаМИ ПО ЗОЛЬНОСТИ (112, 122, 32) И (Il3, 123,1pi pi

1зз). Определяют сумму этих расстояний. ( W§ + VV8 ) Н 7-AWp.

R + R4

RA R2 + R3.(4)

Определяют диапазон зольности на

этом суммарном расстоянииОпределяют пять эвклидовых расстояний от точки (И, 12, 1з) до пяти градуировочд Ad A3d- A2d. (5)ных точек плотности, причем для j-й

40 плотности р j-e расстояние находится по

Находят искомую зольность, соответству- аналогичной (7) формуле: ющую измеренным интенсивностям (И, 12,„

И13)Rj(ll-lij)2 + (l2-l2j)2 + (l3-l3j)2(11)

. 1 и AAdd Сравнивая пять расстояний; определяА -у ( А2 + пр- | в R2 + Аз -ют два наименьших. Пусть, например, это R

и R2 (измеряемая точка лежит между первой

dи второй градуировочными по плотности

Рз ) - ( д$ + А ) хточками). Определяют сумму наименьших

р LR оу - Oi-V J /

2 f расстояний

AAd ,р ,. ..R + R 2.(12)

(.R2-R3 -(6)

Определяют диапазон плотности на

Определяют пять эвклидовых расстоя- 55 этом суммарном расстоянии ний от измеренных интенсивностей (h, (2 и

з) до заложенных в память пяти среднихАр /Э2 - р .(13)

значений интенсивностей при пяти различных влажностях, причем для j-й влажности

Находят искомую плотность, соответствующую измеренным интенсивностям (И, 2 и з);

1

3- rtftr

+«-1

-i-(p1+p2) +

R4-R21

-f

Rl + RU

А/о.

Определяют пять эвклидовых расстояний от точки (И, 2 и з) до пяти градуировоч- ных точек содержания серы, причем для j-ro содержания серы S j-e расстояние находится по аналогичной (7) формуле

(Н)М|2-12)1з-1з/ (15)

Сравнивая пять расстояний, находят два наименьших. Пусть это и RS (измеренная точка лежит между четвертой и пятой градуировочными точками). Определяют сумму минимальных расстояний:

Rs R4+Rs.

Определяют диапазон изменения содержания серы на этой сумме расстояний:

AS Ss-S4.(17)

Находят искомое содержание серы: 1

S -j-(S4 +Ss) + AS x

R4 - RS ,

ЛMIin j

Rk - Rg1

Работа устройства для реализации способа осуществляется следующим образом.

Слой угля 1 на ленте 2 конвейера, поддерживаемой роликами 3, при его движении в показанном фигурной стрелкой на фиг.З направлении, сглаживается давлением корпуса 4 (с установленными в нем деталями 5-9), который имеет закругление 10 в передней части. Поэтому под корпусом 4 уголь 1 в зоне между источником 5 и детектором (сцинтиллятор 7 и фотоумножитель 8) оказы

вается уплотненным и сглаженным (с ровной поверхностью).

Слой угля 1 облучается от источника 5 коллимированным пучком гамма-излуче- 5 ния в энергетическом диапазоне от 50 до 310 кэВ (пути гамма-квантов от источника 5 в уголь показаны на фиг.З сплошными линиями со стрелками). Часть попавших на уголь гамма-квантов рассеивается углем в на10 правлении сцинтиллятора 7, который помещен в коллиматор 9. Поэтому сцинтиллятор 7 регистрирует коллимированный пучок обратно рассеянного углем гамма-излучения. Попавшие в сцинтиллятор 7 гамма-кванты

15 вызи ют в нем вспышки света, яркость которых пропорциональна энергии гамма- кванта, а количество вспышек пропорционально количеству гамма-квантов. Световые вспышки регистрируются фотоумножите20 лем 8: амплитуда импульсов на выходе фотоумножителя 8 пропорциональна энергиям соответствующих гамма-квантов, а средняя частота импульсов пропорциональна интенсивности потока гамма-квантов на сцинтил25 лятор 7.

ТАД 16 на первом выходе выделяет импульсы напряжения, соответствующие гамма-квантам в диапазоне энергий 50- 70 кэВ, которые поступают на вход первого

30 ИНТ 17(фиг.4). Аналогично на вход второго ИНТ 18 поступают с второго выхода ТАД 16 импульсы, соответствующие гамма-квантам в диапазоне энергий 150-175 кэВ. С третьего выхода ТАД 16 на вход третьего ИНТ 19

35 поступают импульсы, соответствующие энергии гамма-квантов в диапазоне 230- 310 кэВ. На выходе ИНТ 17 формируется сигнал Непропорциональный интенсивности потока гамма-квантов с энергиями от 50

40 до 70 кэВ на сцинтиллятор 7. На выходе ИНТ 18 формируется сигнал 2, а на выходе ИНТ 19-сигнал з.

Перед проведением измерений устройство градуируют, т.е. определяют средние

45 значения сигналов In, 121. Isihs. 125, las,

l35.fi 1, 121, 131, .... flS, 125, 135 (как ОПИСЭНО ПО

формулам 1) и (2) и аналогичным) и соответствующие им значения показателей качест50 ва AdA5d, Wip, ... W5p,/9ips. S85.

Все эти 80 значений заносят в соответствующие ячейки БП 23, на чем и заканчивают вею градуировку устройства для контроля четырех параметров А , Wp, S и р.

55 Сигналы li, 2 и 1з поступают на вход БВЭР 22, в котором по формулам (3), (7), (11) и (15) вычисляются четыре пятерки эвклидовых расстояний : Ri, RaRS: Ri. R2 Rs;

Rl, R2RsnRi,R2Rs.

Двадцать значений эвклидовых расстояний из БВЭР 22 поступают на вход БВПР 24. На выходе БВПР 24 (как это описано на примере способа) формируются четыре пары наименьших эвклидовых расстояний, на- пример, R2 и RS (из первой пятерки расстояний), Взи (из второй пятерки 0(W% Ri и R-j (из третьей пятерки ор) и RS (из четвертой пятерки об S).

Выбранные четыре пары расстояний из БВПР 24 поступают на вход БВСР 25, в котором по формулам (4), (8), (12) и (16) вычисляют значения сумм RA, Rw, R и Rs.

Значения четырех сумм из БВСР 25 поступают на первый вход БВЦД 26, на другие входы которого из БП 23 поступают значения параметров Aid, A2d, ..., Asd, Wip, W2P,

.... W5p,/oi ,/92ps, Si, 8285. В блоке

БВЦД 26 по формулам (5), (9), (13) и (17) и частично по формулам (6), (10). (14) и (18) вычисляют четыре значения цены делений для каждого из четырех контролируемых параметров

AAd

R2 + Нз рЗ + R}

AIL

AS

R f+RiJRH +Rl

В БВПК 27 поступают четыре значения цены деления из БВЦД 26, четыре пары наименьших значений эвклидовых расстояний из БВПР 24 и значения показателей качества из БП 23. В блоке БВПК 27 по формулам (6), (10), (14) и (18) -определяют искомые значения зольности А ,. влажности Wp, плотностир и содержания серы S, которые поступают вчетырехканальный БИР21, где индицируются и регистрируются.

Обоснование режимов операций способа автоматического контроля качества угля на ленте конвейера.

Основная сущность режимов способа по энергиям, где а (Е)-мин (фиг.2), поясняется приведенными на фиг.1 кривыми .и f(E). При построении кривых на фиг.1 зола угля была представлена алюмосиликатами ( и SiCte), окислами кальция СаО и железа Ре20з и пиритом FeS2. Дисперсию //А- золы определяют при постоянной зольности Ad const (т.е. при постоянной сумме составляющих золы) и при одновременных флуктуациях (перераспределениях) содержаний , SiO2, СаО, Ре20з и FeS2. Дисперсия од определялась для каждого

значения Е в единицах//2, в см4/г2. Средние значения //А золы при различных энергиях на фиг.1 представлены в виде кривой

0

5

/М f(E). Горючая часть угля представлена углеродом//у, влага угля - водой да и там же приведена зависимость/iFe f(E) для железа.

Кривые I - .f(E) имеют девять точек попарных пересечений, когда при определенной энергии соответствующие массовые коэффициенты ослабления гамма-излучения одинаковы и перераспределения этих

0 компонентов не сказываются на величине интенсивности регистрируемого излучения. Кривые //А и /ив (зольности и влажности) пересекаются при энергии 158 кэВ, когда fi/ да , Кривые /гу и //А (угля и зо5 лы) пересекаются при энергиях 275 кэВ и 2,6 МэВ, когда у А и изменения зольности не сказываются на интенсивности. Кривые //в и Fe (содержания влаги и железа ) пересекаются при энергиях 220 кэВ и 4,7 МэВ, когда да и перераспределения влаги и железа в угле не сказываются на интенсивности, Кривые //.у и дае (углерода и железа) пересекаются при энергиях 350 кэВ и 2.7 МэВ, когда //У мре и перераспределения содержаний углерода и железа не сказываются на интенсивности, Кривые /м и дае (золы и железа) пересекаются при энергиях 400 кэВ

Q и 2,8 МэВ, когда /м и ире и перераспределения золы и железа не сказываются на интенсивности.

Для количественной проверки влияния энергии на погрешности определения соот5 ветствующих показателей качества угля (фиг.1) рассчитывают соответствующие погрешности. Сначала определяют средние квадратические отклонения (СКО) массовых коэффициентов ослабления гамма-излучеQ ния горючей частью угля 0у (с учетом перераспределений компонентов горючей части) золой ад (из:за перераспределений в золе SI02, А120з, СаО, Рв20з и FeS2) и водой OB (из-за изменений ее солености) при раз5 личных энергиях. С ростом Е все погрешности плавно уменьшаются. Из фиг.1 видно, что расстояние между значениями /гу ,/м ,да и дае сначала быстро падает с ростом Е до 100 кзВ, а затем изменяется

0 очень своеобразно и немонотонно. Как увеличения Оу , ОА , ов и сгре , так и уменьшения расстояний между значениями /гу , д ,да и дае приводят к росту погрешностей контроля показателей качества угля

5 при прочих равных условиях.

Для повышения точности определения содержания горючей части в угле Су нужно свести к минимуму суммарное влияние флуктуации химсостава золы с СКО Од и влияния флуктуации влажности и зольности.

выражающихся во взаимной замене друг на друга Wp и Ad при Су . const. Последнее по аналогии с СТА определяют в виде СКО массового коэффициента ослабления.гамма-из- лучения смесью золы и воды из-за их перераспределений СТАВ. Считая флуктуации СТА и СТАВ независимыми, СКО массового коэффициента ослабления гамма-излучения углем при определении Су рассчитывают на основе экспериментальных данных пб фор- муле

4 Vo& +о&в , см2/г(19)

Чтобы выразить это СКО непосредст- венно в процентах содержания Су, делят

СТу на величину чувствительности к Су, выраженную в единицах изменения ц на каждый процент изменения Су, т.е. на величину 0,01 (//з -//у). Тогда СКО контроля Су в угле, выраженное непосредственно в процентах .содержания, можно рассчитывать по экспериментальным данным по формуле

CTi 100(1/43 -Цу ) 1 х

х од+оАв .

(20)

Аналогично СКО погрешности контроля влажности Ст2 рассчитывали по формуле

(Л 100(f//3-«y I )

- 1

х стд+стду ,

(21) 35

где Стду - СКО массового коэффициента ослабления гамма-излучения сухим углем из- за перераспределений Су и Ad.

СКО погрешности контроля содержа- ния железа в угле (содержания серы) рассчитывают с учетом перераспределений Су, А и Wp с СКО СТАВ и стду и флуктуации химсостава золы с СКО СТА по формуле

.

СТЗ 100 (1(ЫЗ I ) . X

х VCTA +CTAB +СТАУ..

(22)

Зависимости CTI f(E), (fi f(E) и Стз f(E) приведены на фиг.2.

Минимальная погрешность контроля зольности (не более 0,2%) обеспечивается регистрацией гамма-излучения в диапазоне 150-175 кэВ. Минимальная погрешность контроля влажности (не более 0,05%) обеспечивается регистрацией гамма-излучения в диапазоне 230-310 кэВ. Минимальная погрешность контроля содержания серы в

угле (не более 0,2 % ) обеспечивается регистрацией гамма-излучения в диапазоне 50-70 кэВ. Содержание серы тесно коррелирова- но с содержанием железа и с плотностью угля. Для обеспечения минимальных значений CTI и Ст2 нужно отстроиться от влияния флуктуаций/э. Поэтому при регистрации обратно рассеянного углем гамма-излучения коллимированный пучок гамма-излучения на слой угля и коллимированный пучок обратно рассеянного углем гамма-излучения на сцинтиллятор наклоняют навстречу друг другу под острым углом р к слою угля (фиг.З, где р 39°), а источник 5 и сцинтия- лятор 7 располагают на расстоянии f друг от друга, выбранном из условия

Ј(14 - 18)cos, см

(23)

20

5

0

5

0

5

0

5

Условие (23) обеспечивает: уменьшение интенсивности h от увеличенийр и S: уменьшение интенсивности 2 с ростом А и S и ее слабое уменьшение с ростом р; увеличение интенсивности з с ростом Wp, ее слабое увеличение с ростом р.

Однако даже при регистрации интен- сивностей в трех оптимальных диапазонах энергий и при оптимальном расстоянии t согласно (23) все три интенсивности h, 2 и з не позволяют контролировать качество угля с минимально возможной погрешностью.

Предлагаемый метод определения четырех показателей качества А , Wp,p и S по трем сигналам h, I2 и з (даже для метрологии вообще)с использованием всехтрех сигналов Н, 2 и здля определения каждого из четырех параметров формулы (3) {18), а также независимость каждого из контролируемых показателей о виде его независимости от сигналов (эта зависимость может быть линейной, квадратичной, экспоненциальной или любой другой, но введение цены деления и определение двух наименьших расстояний, позволяет определять показатели при любом типе зависимостей, важно только, чтобы зависимости не были многозначными.

Пример. Источник типа ИРИС, ИРИТ или ИРИП, в котором устанавливается фильтр, например, из стали, такой толщины, чтобы Н 1зот источника. Если Н 1з, толщину фильтра увеличивают. Если li з, толщину фильтра уменьшают до получения 1Ыз. Сцинтиллятор - из №1(Тф диаметром 40 мм и толщиной 50 мм, сочлененный с фотоумножителем ФЭУ-93, у 39°, 13 см. Толщина слоя угля под датчиком не менее 12 см.

Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает уменьшение стоимости в два раза, более чем двукратное увеличение надежности, расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля качества угля в . широком диапазоне крупности от нуля до 120 мм непосредственно на ленте конвейера, применение простой универсальной для любого типа зависимости градуировки.

Формула изобретения Способ автоматического контроля качества угля на ленте конвейера, включающий облучение потока угля электромагнитным излучением и измерение интенсивности обратно рассеянного излучения It, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности контроля при одновременном снижении стоимости, уголь облучают полиэнергетическим колли- мированным пучком гамма-излучения с энергией в диапазоне 50-310 кэВ и регистрируют интенсивности. li, 2 и з обратно

#,мг/

0,1081180.875 100 2.50 Ю Фиг.1

рассеянного углем гамма-излучения в диапазонах энергий 50-70, 150-175 и 230- 310 кэВ соответственно, причем для градуировки используют пробы с несколькими значениями зольности AI , А2

влажности Wip, W2P,

...,Апь

WnP,ПЛОТНОСТИ

/01 ,/92рп и содержания серы Si, 82, ....

Sn (r S 2), равномерно заполняющих диапазон их измерения, при этом для каждого i-ro

из заданных значений Aid const, WIP const, /oi const и Si const (где 1 I n) отбирают no m проб (m 2), для каждой к-й пробы (2 k m) измеряют интенсивности hk, l2k и зк и для каждого i-ro заданного значения

Aid, Wip, /Oi и Si определяют средние по m пробам значения интенсивностей , bi и lai, после чего определяют два ближайших расстояния от зарегистрированных значений интенсивностей И, 12 и 1з до соответстзующих средних значений интенсивностей и по ним судят соответственно о зольности, влажности, плотности угля и о содержании в нем серы.

Е,Мзв

Э, АБС. Л

Е,нэ8

Фиг. 2

,.

Фце.З