Устройство для измерения плотности флотационной пульпы Советский патент 1993 года по МПК G01N9/00 

Изобретение относится к ооласти технологического контроля в процессе флотации.

Известно устройство для измерения плотности флотационной пульпы, содержащее емкость для пульпы со сливным порогом, емкость для воды, сообщающуюся с

емкостью для пульпы и снабженную регистратором уровня воды.

Известное устройство не позволяет контролировать другие технологические параметры, такие как уровень, расход.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее емкость для пульпы со сливным порогом, емкость для воды с регистратором уровня воды, содержит размещенный в емкости для пульпы регистратор уровня пульпы, при этом оба регистратора выполнены в виде поплавковых датчиков уровня с трансформаторными преобразователями, выходная обмотка трансформаторного преобразователя датчика уровня воды с последовательно включенной схемой установки нуля и первая выходная обмотка трансформаторного преобразователя датчика уровня пульпы соединены с блоком вычитания уровней, выход которого соединен с измерителем плотности, соединенным с регистратором с реверсивным двигателем, вторая выходная обмотка трансформаторного преобразователя датчика уровня пульпы - с последовательно включенной схемой установки нуля соединена с измерителем уровня пульпы, параллельно входу которого включен разделительный трансформатор, вторичная обмотка которого через блок корректировки уровня по плотности соединена с измерителем расхода пульпы, причем блок коррекции уровня по плотности выполнен в виде дифференциального трансформатора с симметричными обмотками и резистора с крайними и средним выводами, причем средний вывод соединен с первым выводом вторичной обмотки разделительного трансформатора, крайние выводы - с выводами обмоток. дифференциального трансформатора, один из которых соединен с измерителем расхода, а сердечник дифференциального трансформатора через диск, профиль которого выполнен в соответствии с уравнением К

1 - П ( -1)2, где рп - плотность пульпы;

рй- плотность воды; П - постоянный коэффициент, соединенный с реверсивным двигателем.

На чертеже изображено устройство.

Оно содержит емкость 1 с пульпой, гидростатическую трубку 2 с водой. Емкость 1 в нижней части соединена с технологическими аппаратами (флотомашина, контактный чан и др.). Верхний конец трубки 2 сообщается через патрубок 3 со стеклянным измерительным цилиндром 4. В цилиндр помещен поплавок 5 с сердечником 6 из магнитотвердого материала. Цилиндр 4 снабжен шкалой 17 для визуального контроля плотности пульпы. Сердечник 6 расположен внутри катушки трансформаторного преобразователя 8 датчика уровня воды с обмотками 9, 10. К цилиндру 4 в верхней части подведена водопроводная вода. Плотномер содержит поплавок 11 с сердечником 12 из магнитотвердого материала, который помещен внутри катушки трансформаторного преобразователя 13 датчика уровня

пульпы с обмотками 14,15,16. Входы трансформаторных преобразователей 8 и 13 соединены с блоком питания 17. Первый вывод выходной обмотки 10 трансформаторного преобразователя 8 соединен последовательно со схемой 18 установки нуля и с входом блока 19 вычитания уровней. Со входом блока 19 соединены первый и второй выводы обмотки 15. Выход блока 19 соединен со входом измерителя 20 плотности, который

соединен с регистратором плотности, включающим в себя реверсивный двигатель 21. Блок 19 вычитания уровней содержит резистор 22, крайние выводы которого подключены к трансформатору блока питания 17, а

средний вывод соединен со схемой 18 установки нуля и резистором 23, крайние выводы которого соединены с первыми и вторым выводами обмотки 15 преобразователя 13, а средний вывод - со вторым выводом обмотки 10 преобразователя 8. Кроме того, преобразователь 13 снабжен второй выходной обмоткой 16, которая через схему 24 установки нуля и разделительный трансформатор 25 с обмотками 26, 27 соединена

с измерителем 28 уровня пульпы. Устройство также содержит измеритель 29 расхода пульпы, первый вход которого соединен с первым выводом обмотки 27 трансформатора 25, а второй вход соединен с выводом

резистора 30, крайние выводы которого соединены с обмоткой дифференциального трансформатора 31 с симметричными обмотками 32, 33, а средний вывод соединен с вторым выводом обмотки 27. Сердечник 34

трансформатора 31 соединен с профилированным диском 35, который соединен также с реверсивным двигателем 21.

Устройство работает следующим образом.

Пульпа, содержащая минералы, реагенты, поступает в емкость 1 снизу вверх, затем через сливной порог поступает в процесс, обогащения. В цилиндр 4 подается вода. Уровень Н2 воды в цилиндре 4 в соответствии с уравнением гидростатики при постоянных значениях уровня пульпы HI, будет изменяться от колебания плотности пульпы

Н2 -,, , где рп - плотность пульпы, РВ

РВ - плотность воды. Для исключения влияния плотности пульпы на глубину погружения поплавка вес поплавка делают минимальным, а площадь - максимальной, Визуально плотность определяют по шкале

7. При минимальном уровне и плотности пульпы, соответствующих началу шкалы 7, начальное напряжение на выходе обмотки 10 трансформаторного преобразователя 8 компенсируется путем подачи в противофа- зе напряжения с переменного резистора схемы 18 установки нуля. Начальное напряжение обмотки 15 преобразователя 13, снимаемое с переменного резистора 23 блока

19 вычитания уровней, компенсируется подачей в противофазе напряжения с переменного резистора 22. При этом суммарное напряжение, поступающее на измеритель

20 плотности, равно нулю. При увеличении уровня пульпы без изменения ее плотности абсолютные перемещения поплавков 5 и 11 равны по величине и противоположны по фазе, следовательно, на измеритель 20 сигнал не поступает. Напряжение с обмотки 16 последовательно с напряжением, снимаемым в противофазе с переменного резистора схемы 24 установки нуля, установленном при минимальном уровне (крайнее нижнее положение поплавка 11) поступает на об- мотку 26 разделительного трансформатора 25 и измеритель 28 уровня пульпы. При увеличении плотности без изменения ее уровня происходит подъем поплавка 5, что приводит к увеличению напряжения на обмотке 10 преобразователя 8 и на входе измерителя плотности. При одновременном измерении уровня и плотности в блоке 19 будет происходить вычитание из сигнала, пропорционального (Н2 + Нз) сигнала, про порцио- нального Нз, в результате чего на измерение плотности влияние изменения уровня не скажется. Сигнал, пропорциональный расходу пульпы по высоте Нз ее перелива, определяется в соответствии с формулой, в которую введен коэффициент К для устранения влияния плотности пульпы на измерение ее расхода, так как увеличение плотности уменьшает скорость ее перелива. В результате Q К- м- В Н.-{ 2дН, где К - коэффициент коррекции; м - коэффициент расхода; Н -высота перелива; g -ускорение силы тяжести; Q - расход; В - ширина сливного порога. К 1 -П( & - 1)2, где П -

РЪ

постоянный коэффициент; рп - плотность пульпы; рв- плотность воды. При практической реализации вь ражение для Q свелось к выражению Q м ВН 2дН-К, позволяющему наиболее простыми средствами пол- учить опенку Q. В производственных условиях при непрерывных технологических процессах и незначительных расходах пульпы применение указанного выражения обеспечивает достаточную погрешность измерений, значительно меньшую, чем без

введения сигнала коррекции. Сигнал, пропорциональный расходу пульпы, получается путем вычитания сигнала коррекции из сигнала уровня пульпы, поступающих соответственно с последовательно соединенных обмотки 27 трансформатора 25 и переменного резистора 30. При изменении высоты Нз перелива соответственно изменяется напряжение на выходе обмотки 27, которое последовательно с поданным в противофазе напряжением с резистора 30 подается на измеритель расхода. При минимальной плотности пульпы, равной плотности воды, сердечник 34 находится в среднем положении, при этом суммарное напряжение, поступающее с обмоток 32 и 33 на переменный резистор 30, равно нулю. При увеличении плотности пульпы происходит угловое перемещение сочлененного с реверсивным двигателем 21 диска 35, профиль которого выполнен в соответствии с уравнением К

1 -П( 9т- - 1)2. и линейное перемещение РВ

влево сердечника 34, что приводит к появлению разных по величине напряжений на выходе обмоток 32 и 33 и напряжения, снимаемого с резистора 30. Так как это напряжение противоположно по фазе напряжению, поступающему с обмотки 27, то результирующее напряжение, поступающее на измеритель 29, уменьшится и при дальнейшем увеличении плотности будет уменьшаться в соответствий с указанным уравнением коррекции.

Формула изобретения 1. Устройство для измерения плотности флотационной пульпы, содержащее емкость для пульпы со сливным порогом, емкость для воды, сообщающуюся с емкостью для пульпы и снабженную регистратором уровня воды, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит размещенный в емкости для пульпы регистратор уровня пульпы, причем оба регистратора выполнены в виде поплавковых датчиков с трансформаторными преобразователями, выходная обмотка трансформаторного преобразователя датчика уровня воды с последовательно включенной схемой установки нуля и первая выходная обмотка трансформаторного преобразователя датчика уровня пульпы соединены с блоком вычитания уровней, выход которого соединен с измерителем плотности, соединенным с регистратором, содержащим реверсивный двигатель, вторая выходная обмотка трансформаторного преобразователя датчика уровня пульпы с последовательно включенной второй схемой установки нуля соединена с измерителем уровня пульпы, параллельно входу которого включен разделительный трансформатор, вторичная обмотка которого через блок коррекции уровня по плотности соединена с измерителем расхода пульпы, причем блок коррекции уровня по плотности выполнен в виде дифференциального трансформатора с симметричными обмотками и резистора с крайними и средним выводами, причем средний вывод соединен с первым выводом вторичной обмотки разделительного трансформатора, крайние выводы соединены с выводами обмоток дифференциального трансформатора, один из которых соединен

с измерителем расхода, а сердечник дифференциального трансформатора соединен с реверсивным двигателем через кулачковый механизм, профиль кулачка которого выполуравнением К 1 нен в соответствии с

Рп й

лГ О гдерп плотность пульпы; (

плотность воды, П - постоянный коэффициент.

. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что емкость для воды представляет собой цилиндр, к боковой поверхности которого присоединена наклонно установленная трубка, при этом второй конец трубки

5 расположен в емкости для пульпы.

Изобретение относится к области технологического контроля в процессе флотации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство, содержащее емкость для пульпы со сливным порогом, емкость для воды, сообщающуюся с емкостью для пульпы и снабженную регистратором уровня воды, снабжено регистратором пульпы. Оба регистратора выполнены в виде поплавковых датчиков с трансформаторными преобразователями, выходная обмотка трансформаторного преобразователя датчика уровня воды с последовательно включенной схемой установки нуля и первая выходная обмотка трансформаторного преобразователя датчика уровня пульпы соединены с блоком вычитания уровней, выход которого соединен с измерителем плотности, соединенным с регистратором, снабженным реверсивным двигателем. Вторая выходная обмотка трансформаторного преобразователя датчика уровня пульпы с последовательно включенной второй схемой установки нуля соединена с измерителем уровня пульпы, параллельно входу которого включен разделительный трансформатор, вторичная обмотка которого через блок коррекции уровня по плотности соединена с измерителем расхода пульпы. Блок коррекции уровня по плотности выполнен в виде дифференциального трансформатора с сим- метричными обмотками и резистора с крайними и средними выводами, причем средний вывод соединен с первым выводом вторичной обмотки разделительного трансформатора, крайние соединены с выводами обмоток дифференциального трансформатора, один из которых соединен с измерителем расхода, а сердечник дифференциального трансформатора через кулачковый механизм соединен с реверсивным двигателем. Емкость для воды представляет собой цилиндр, к боковой, поверхности которого присоединена наклонно установленная трубка, второй конец которой расположен в емкости для пульпы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ел vj 00 00 4 СЛ §