УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ УГЛЯВ ПОТОКЕ Советский патент 1974 года по МПК G01N27/22 

1

Изобретение может найти применение как анализатор качества полезных ископаемых в процессе их обогащения.

Известны устройства для измерения зольности угля основанные на зависимости между зольностью и диэлектрическими свойствами пробы на высоких частотах, содержащие автогенераторы с включенными в их контуры датчиками с пробой. В этих устройствах в результате расстройки контура сеточный или анодный ток автогенератора изменяется пропорционально зольности.

Однако эти устройства не обеспечивают отстройки от влияния на результаты измерений колебаний влажности продукта и поэтому применяются лищь для анализа отдельных, высущенных до определенной кондиции проб.

Кроме того, результаты измерений зольности этими устройствами в значительной степени искажаются активными потерями в пробе, которые, как правило, не остаются неизменными во времени.

Для достижения непрерывности измерения в условиях переменной влажности материала и активных потерь предлагаемое устройство снабжено двумя генераторами двух фиксированных частот, в качестве нагрузок к которым через активные сопротивления подключены пассивные RLC - двухполюсники с подключенными параллельно датчику с пробой

(элементы Rx и С) коммутаторами, у которых к одному выходу подключена индуктивность (LM и Z-M -соответственно двухполюсникам), а к другому - емкость (См и См) общая точка которых подключена к общей точке двухполюсников, а выходы обоих двухполюсников через детекторы и усилители подключены к устройству сравнения, выход которого подключен к регистрирующему прибору через усредняющий фильтр.

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство.

Для обеспечения одновременности анализа

на обеих частотах одного и того же участка потока используется сдвоенный емкостный

датчик (элементы Rx, Сх, R, С ), средний электрод которого подключен к общей точке двухполюсников.

В основу предлагаемого устройства положены результаты исследований, показавщие, что разность значений диэлектрической проницаемости S угольной пробы, измеренных на двух частотах, не зависит от влажности пробы, но пропорциональна зольности угля.

Для измерения этой разности значений диэлектрической проницаемости е с исключением влияния колебаний активных потерь RX на каждой из частот использованы свойства пассивного /,С-двухполюсника, параметры импеданса которого скачкообразно изменяются (модулируются) подключаемыми поочередно посредством коммутатора индуктивностью и емкостью с одинаковым по модулю реактивным сопротивлением. Параметры обеих двухполюсников выбраны так, что при заполнении датчика углем наиболее вероятной в данном потоке зольности (эталонная проба с предварительно определенной по ГОСТ-11022-64 зольностью) выполняются равенства:-o)(Cn+Q Ш (L + АИ) 4--(Ca+Q+Q oL - (сп + с;) c.(i+ij -1 со (с;+См + с;) где Сп и Сп -подстроечные емкости; L и L - опорные индуктивности (см. фиг. 1); со и со - фиксированные частоты (например 3 МГЦ и 30 МГЦ), питающие двухполюсники генераторов 1 и 1. А параметры модулирующих элементов (LM, LM , CM и Си ) выбраны из условия + 1«)С„1. (3) + шС„| при отклонении величины Сх (а в другом двухполюснике - С ,) в процессе прохождения через датчик потока угля неизвестной зольности равенства (1) и (2) нарушаются и на выходе каждого двухполюсника высокочастотные колебания питающего его напряжения начинают модулироваться по амплитуде с частотой переключения коммутатора (например 50 гц). При этом глубина модуляции каждой частоты определяется величиной приращения Сх и Сд. соответственно, в свою очередь однозначно определяемых приращениями диэлектрической проницаемости пробы (следует иметь в виду, что приращений е, обуславливаемые изменением зольности угля на обеих частотах будут одного знака, но разные по величине, а доля приращения 6 смеси, вносимая изменением влагосодержания (влажности) на обеих частотах будет одинакова в связи с независимостью е воды от частоты вплоть до 10 мгц). Огибающие промодулированных высокочастотных колебаний выделяются детекторами 2 и 2 и усиливаются усилителями 3 и 3 с одинаковыми коэффициентами усилия. Па выходе устройства вычитания 4 получается последовательность сигнала, соответствующая колебаниям зольности угля в потоке, проходящем через датчик. Усредненный фильтром 5 (например, по «скользящему среднему) сигнал поступает на регистрирующий прибор 6 или непосредственно в систему управления обогатительными аппаратами. Переключающие коммутаторы 7 и 7 могут быть выполнены в бесконтактном варианте (например на диодных ключах). Предмет изобретения Устройство для измерения зольности угля в потоке по диэлектрической проницаемости на двух частотах, содержащее емкостный датчик, генераторы ВЧ, детекторы, усилители, схему сравнения и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью достижения непрерывности измерения в условиях переменной влал ности материала и активных потерь, в нем применен дифференциальный емкостный датчик, а в качестве нагрузки к каждому из генераторов через активное сопротивление подсоединен пассивный RLCдвухполюсник с подключенным параллельно датчику коммутатором, к одному выходу которого присоединена индуктивность, а к другому - емкость, а выход схемы сравнения подключен к регистрирующему прибору через усредняющий фильтр.