Устройство автоматического контроля толщины слоя и уровня пульпы в камере флотационной машины Советский патент 1993 года по МПК B03B13/00 

Цель изобретения - повышение информативности устройства за счет измерения удельной электропроводности верхней прослойки пены и выхода пенного продукта.

На фиг. 1 представлена блок-схема дан- ного устройства; на фиг,2,- контролируемые уровни пенного слоя.

Над камерой флотомашины 1, в которой находятся пена 2 и пульпа 3, установлен реверсивный двигатель 4 и переключатели 5 и б, взаимодействующие через пружины 7 и 8, рычаги 9 и 10 и упор 11 с электропроводящим щупом,выполненным в виде гибкой нерастяжимой нити 12, к концу которой подвешен поплавок 13. Первый блок 14 управ- ления реверсивным двигателем, первый выход которого подключен к двигателю 4, переключатели 5 и 6 соответственно нижнего и верхнего положений электропроводящего щупа подключены к первому и второму входам блока 14 управления реверсивным двигателем, -а с третьим входом блока 14 соединен второй блок 15 управления реверсивным двигателем. Устройство также со-; держит первый 16 и второй 17 коммутаторы, первый блок 18 управления измерениями толщины слоя пены и уровню пульпы-, второй блок 19 управления измерениями выхода пенного продукта, третий блок 20 управления измерения удельной электро- проводности пены, первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый 24 блоки регистрации толщины пены, уровня пульпы, выхода пенного продукта и удельной электропроводности верхней прослойки пены. Коммутатор 16 имеет три входа и по второму и третьему входам соединен с первым блоком 14 управления двигателем, причем по третьему входу выход его разомкнут на все время подъема щупа, а по первому входу он имеет электрическую связь с поплавком и камер

флотомашины; Второй выход блока 14 управления двигателем соединен с входом второго блока 15 управления двигателем. Выход коммутатора 16 соединен с входом блока 18, выход которого через коммутатор соединен соответственно с блоками 21 и 22 регистрации толщины слоя пены и уровня пульпы. Коммутатор 17 также имеет три входа и по первому и второму входам соединен с электрической связью с поплавком. Выходы второго коммутатора 17 по второму и первому управляющим входам соединены соответственно с входами второго 19 и третьего 20 блоков управления измерения- ми, выходы которых соединены через коммутатор 17 с входами соответственно третьего 23 и четвертого 24 блоков регистрации. Ус-, тройство снабжено также блоком задержки 25, вход которого соединен с выходом второго 15 блока управления двигателем, а выход его подключен к третьему управляющему входу коммутатора 17. Для снижения турбулентности пульпы в зоне погружения поплавка в пульпу устройство снабжено успокоителем 26.

Устройство работает следующим образом.

При опускании поплавка 13 в момент касания его пульпы 3 натяжение нити 12 ослабевает, и пружина 8 через рычаг 9 вызывает срабатывание переключателя 5 ниж. него положения щупа. Происходит реверс двигателя, щуп начинает движение вверх, при этом через коммутатор по входу три запускается блок 18, который начинает выдавать линейно нарастающее напряжение до тех пор, пока не произойдет реверс двигателя в верхней точке траектории движения щупа.-В момент, когда поплавок 13 выйдет из пены 2, разрывается электрическая цепь через пену, пульпу, стенки флотомашины, и коммутатор 16 кратковременно замыкает электрическую цепь по первому входу, подключая блок 18. к блоку 21 регистрации .толщины слоя пены, вследствие чего на выходе последнего устанавливается напряжение, пропорциональное толщине пены. При дальнейшем подъеме щупа упор 11 через рычаг 10 и пружину 7 вызывает срабатывание переключателя 6 верхнего положения щупа и реверсирование двигателя, происходит опускание поплавка. При этом

формируется короткий импульс, который через коммутатор 16 по второму входу подключает блок 18 к блоку 22 регистрации уровня пульпы, на выходе последнего устанавливается напряжение, пропорциональное уровню пульпы. Одновременно в момент верхнего реверса двигателя запускается блок 15 управления двигателем.,, обесточивающий последний через 1-2 с движения щупа вниз, на время паузы, длительность которой задается исходя из свойств объекта, По истечении заданной паузы второй блок 15 управления восстанавливает напряжение питания на двигателе 4, способствуя восстановлению движения щупа вниз. Одновременно запускается блок задержки 25, длительность выдержки которого задается по времени перемещения поплавка от уровня верхнего реверса УВР над камерой флотомашины до уровня разгрузки (черпания) пеныУр(см.фиг.2). Время выдержки - величина постоянная, устанавливается при наладке устройства.

При касании поплавка поверхности пены по уровню-УВ второй коммутатор 17 по первому управляющему входу запускает третий блок 20 управления измерениями на

выходе которого начинает формироваться инейно нарастающее напряжение. При альнейшем погружении поплавка в пену ок в цепи и поплавок - пена - пульпа - корпус флотомашины - корпус датчика воз- 5 растает и при доставлении некоторого по стоянного, наперед заданного значения, соответствующего прохождению поплав- ком уровня Ук срабатывания компаратора заданного значен.ия тока коммутатор 17 по 10 второму управляющему входу запускает второй блок 19 управления измерениями и одновременно подключает кратковременно к выходу блока 20 вход четвертого блока 24 регистрации, на выходе которого устанав- 15 ливается напряжение, пропорциональное дельной электропроводности верхней про слойки пены во флотокамере. Напряжения на выходах блоков 19 и 20 присутствуют в течение всего времени нахождения поплав- 20 ка в пене. При достижении поплавком уровня УР разгрузки пены по сигналу с блока задержки 25 по третьему управляющему входу коммутатора 17 подключается кратковременно к выходу блока 19 вход блока 23, 25 на выходе которого устанавливается напряжение, пропорциональное выходу пенного продукта. При дальнейшем погружении поплавка в пену в момент касания его пульпы начинается новый цикл измерений.30

При этом режиме кинематическая цепь включается на время 20-50 с, необходимое для одного замера, т.е. обеспечивает пере- . мещение поплавка . вниз и вверх, а затем отключается на время 3-600 с, определяв- 35 мое емкостными свойствами флотации.

В предлагаемом устройстве выход пенного продукта основывается на измерении толщины прослойки пены (Ук-Ур) от уровня пены Ук с фиксированной электропроводно- 40 стью до уровня разгрузки пены Ур. При этом учитывается нагруженность пены и достигается меньшая погрешность измерения выхода пенного продукта.

Известно устройство, обеспечивающее 45 контроль за тремя параметрами флотации толщиной слоя пены уровнем пульпы и удельной электропроводностью верхней прослойки пены. Для эффективного же ведения флотационного процесса необходим 50 оперативный контроль одновременно за выходом пенного продукта и электропроводностью пены, коррелированной с качеством пенного продукта, что достигается использованием предлагаемого устройст- 55 ва, применение которого эффективней чем скажем двух отдельных устройств для контроля четырьмя параметрами флотации - уровнем пульпы, толщиной пены, выходом и электропроводностью пены.

Таким образом, предлагаемое устройство в отличие от известных обеспечивает одновременный контроль за четырьмя параметрами флотации причем при измерении выхода пенного продукта повышается точность контроля, что обеспечивает предлагаемому решению соответствие критерию существенного отличия.

Формула изобретения

Устройство автоматического контроля толщины слоя пены и уровня пульпы в камере флотационной машины, содержащее электропроводящий щуп , кинематически соединенный с реверсивным двигателем, переключатели верхнего и нижнего положений, подключенные к первому и второму входам первого блока управления, третий вход которого соединен с первым выходом второго блока управления, электропроводящий щуп соединен с первым входом первого коммутатора, второй и третий входы которого подключены к соответствующим выходам первого блока управления, который соединен с реверсивным двигателем второй вход второго блока управления подключен к второму входу первого коммутатора, выходы которого подключены соответственно к входам блока регистрации толщины слоя. пены, блока регистрации уровня пульпы и блока управления измерением толщины слоя пены и уровня пульпы, выход последнего подключен к четвертому входу первого коммутатора, отличающееся тем, что-, с целью повышения информативности устройства за счет измерения удельной электропроводности верхней прослойки пены и выхода пенного продукта, оно снабжено вторым коммутатором, первым и вторым блоками управления измерениями, блоком регистрации удельной электропроводности верхней прослойки пены.. блоком регистрации выхода пенного продукта и блоком задержки, при этом выход электропроводящего щупа соединен с первым и вторым входами второго коммутатора, первый выход второго блока управления через блок задержки подключен к третьему входу второго коммутатора, выходы которого подключены соответственно, к входам блока регистрации удельной электропроводности верхней прослойки пены,, первого блока управления измерениями, блока регистрации выхода пенного продукта и второго блока управления измерения-, ми, причем выходы первого и второго блоков управления измерениями подключены к четвертому и пятому входам второго коммутатора

Сущность изобретения заключается в том, что над камерой флотомашины 1, в которой находятся пена 2 и пульпа 3- установлен реверсивный двигатель 4 и переключатели 5 и 6, взаимодействующие через пружины 7 и 8,, рычаги 9 и- 10 и упор 11 ,3 с электропроводящим щупом, выполненным в виде гибкой нерастяжимой нити 12-, к концу которой подвешен поплавок 13. Первый блок 14 управления реверсивным двигателем, первый выход которого подключен к двигателю 4, переключатели 5 и 6 соответственно нижнего и верхнего положений электропроводящего щупа подключены к первому и второму входам блока 14 управления реверсивным двигателем, ас третьим входом бл.ока .14 соединен второй блок 15 управления реверсивным двигателем, Устройство также содержит первый 16 и второй 17 коммутаторы, блок 18 управления измерения толщины слоя пены и уровню пульпы, первый и второй блоки управления измерениями 19 и 20, блок регистрации .выхода пенного продукта 23 и блок регистрации удельной электропроводности верхней прослойки пены. 2 ил. (Л С