Устройство для измерения скорости движения твердой фазы пульпы земснаряда Советский патент 1978 года по МПК E02F3/88 G01P5/18 

1

Изобретение касается измерения скорости движения и расходов фаз многокомионентных потоков и может быть преимущественно использовано для автоматизации технологических процессов, например, горных машин, предназначенных для добычи полезных ископаемых гидроспособом - землесосных снарядов.

По основному авт. св. о 606952 известно ycTpoiicTBO, содержащее два безынерпионных консистометра, датчики которых расположены на фиксированном расстоянии друг от друга вдоль пульповода, п вычислительный блок. Вычислительный блок включает лиа -Jлeмeiiтa игшяти. сравнения и дифференП1;р)ва11ия, элемент совпа.теиии. блок управления, и счетчик времени. Выходы и входы первого и второго элементов дифференцирования соединены, соответственно, со входами элементов сравнения и па.мяти. к другим входам элементов сравнения подключены выходы элементов памяти, а к выходам - входы эле.мента совпадения, выход которого соединен со входами счетчика времени и блока управления, выходом соединенного с управляющими входами элементов памяти и вторым входо.м счетчика времени.

Недостатком данного устройства, огра щчивающим его возможности при использовании в системе автоматического управления процессом грунтозабора земснаряда (по величине его текупхей производительности) и учета количества добываемого им материа.1а. является необходимость введения поправки на его показания, учиплм ающей текущее значение величины консистенции .пульпы. Это обстоятельство требует дополнительного безынерционного прибора, измеряющего консистенцию пульпы, что приводит к ус.южнению всей системы в целом и увеличению длины требуемой измерительной базы пульповода для установки датчи-ч а этих устройств.

Кро.ме того, измерение ве.чичины консистенции пульпы и скорости движения ее твердой фазы в с.мещенпых по .длине пу. ьповода сечениях (в известных системах измерения производительности земснаряда) приводит к увеличению погрешности при их перемножении за счет того, что эти измеренные параметры относятся к различиым микрообъемам твердой фазы пульп. Это положение усугубляется еще и нестапиоиарпостью в узком смысле процесса изменения ве.ичины консистенции пульпы во времени, что является специфической особенностью процесса грунтозабора земснаряда. Целою изобретения яв.тяется расширение функциона.1ьигз1. В()змо 1 ностей уп poiiciOci. Поставленная цель достигается тем, что вычислительный блок дополнительно снабжен элементом ввода величины сечипия пульповода и двумя элементами умножения, ко входам одного элемента умножения подключены выходы элемента ввода величины сечения пульповода и счетчика времени, а входы другого элемента умножения соединены со входом второго элемента дифференцирования и выходом первого элемента у.множеСущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена функциональная схема устройства для измерения скорости движения твердой фазы пульпы земснаряда. Устройство содержит два безынерционных консистометра 1 и 2, емкостные датчики которых 3 и 4 расположены на фиксированном расстоянии tдруг от друга вдоль пульП|)юда. Емкостные датчики рассеянного но1я имеют узкие полукольцевые электроды, что обеспечивает высокую точность измерения консистенции пульпы в узком сечении пульповода (А и Б), расположенных на всасывающем трубопроводе земснаряда за зоной грунтозабора (для сведения к минимуму величины транспортного запаздывания сигнала). Выходы консистометров подключены ко входам блока (вычислительного) ВБ, включающего элементы памяти 5 и 6, сравнения 7 и 8, дифференцирования 9 и 10. совпадения 1, блок управления 12, счетчик времени 13, элементы умножения 14 и .15 и элемент 16 ввода величины сечения пульповода. Работа устройства заключается в следующем. С помощью консистометров 1, 2 измеряют текущее значение консистенции пульпы в соответствующих сечениях А и Б пульповода. Сигналы с выходов консистометров подаются на ВБ, который определяет время, затраченное локальным объемо.м твердой фа.зы пульпы на прохождение измерительного участка АБ известной длины 1. Тогда скорость движения твердой фазы иульпы для одного цикла измерения определится V у. (М/С). Указанное время определяется с помощью ВБ следующим образом. Элементы памяти 5. 6 и сравнения 7, 8 обеспечивают запоминание в начале базы измерения А и последующее обнаружение ее в конце Б характерных признаков данного микрообъема твердого: величины его консистенции и ее производной, определяемой с помощью элементов дифференцирования 9, 10. Момент обнаружения «меченого микрообъема фиксируется по совпадению обоих признаков с помощью элемента совпадения 11, вырабатывающего ко.манду на остановку счетчика времени 13, который был заиущсн в момент подачи команды с блока управления 12 на эле.менты памяти 5, б для нанесения «метки на микрообъем. Одновременно с этим с элемента совпадения II подается сигнл.- на блок управления 12 для начала с,1ед ЮП1его цик.ча измерения. ГЗре.мя цикла измерения автоматически меняется в фупкшги скорости движения твердой фазы пульны, что обеспечивает постоянство относительного щага квантования по скорости, а значит и ногрещности измерения. В случае необнаружения «меченого объема, возможного за счет естественного искаження «метки, через время 1макс - по команде с блока управления 12 осуществляется стирание с элементов памяти 5, 6 исходной информации о нем и начинается очередной цикл измерения. При этом на выходе устройства запо.минается ранее определенная величина скорости. В зависимости от скорости движения твердой фазы пульпы и при 2лб 0,15 .м устройство осуществляет 10-40 измерений в секунду, что обеспечивает высокую достоверность информации о скорости. Далее сигнал, пропорциональный скорости движения твердой фазы пульпы и(Ут), поступает на элемент умножения 14, где перемножается с сигналом U(S), пропорциональным величине сечения So из.мерительного участка пульповода, который вводится с помощью элемента 16 (при установке устройства на конкрет: ный земснаряд) вручну1о. Затем сигнал L(VrS) поступает с выхода 14 на вход другого элемента умножения 15, где перемножается с сигналом U(V), пропорциональным величине консистенции пульпы, поступающим на элемент умножения 15 со входа второго элемента дифференцирования 10. В результате с выхода элемента 15 получаем сигнал, пропорциональный величине текущей производительности земснаряда по твердому, определяемой в данно1у1 устройстве из выражения: q k-Vr -S мз/с Причем при определении происходит перемножение величины VT и К, определяемых для одного и того же микрообъема твердой фазы пульпы, что значительно повыщает методическую точность измерения при наличии явно выраженной нестационарности в узком С1 ысле процесса изменения .величины консистенции пульпы во времени. Использование данного изобретения, расщиряющего функциональные возможности известного устройства для измерения скорости движения твердой фазы пульпы земснаряда путем измерения производительности и повыщения точности этих измерений по сравнению с известными систе.мами (для этой же цели), позволит существенно упростить последние и повысить надежность их работы. Кроме того, это позволяет уменьщить длину

требуемой измерительной базы для установки датчиков.

Увеличение точности измерения производительности земснаряда позволит повысить качество учета добываемого им материала, что даст большой экономический эффект.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости движения твердой фазы пульпы земснаряда ио

ав;. св. Л 606952, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональны.х возможностей, вычислительний блок дополните.1ьно снабжен элементом ввода величины сечения пульповода и двумя элементами умножения, ко входам одного элемента умножения подключены вы.ходы элемента ввода величины сечения пульповода и счетчика вре.мени, а входы другого элемента умножения соединены со входом второго элемента дифференцирования и выходом первого элемента умиожения.