Устройство для измерения содержанияМАгНиТНОй фРАКции B РудЕ и пРОдуКТАХОбОгАщЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01N27/00 

3 Наиболее близким к предлагаемому по техниче кой сущности является устройство для определения магнитной фракции в руде, состоящее из чувствительного элемента в виде индуктивной рамки, подключенного к генератору, выходной сигнал которого через эмиттерный повторитель, усилитель-ограничитель и частотный детектор подается на вход регистрирующего прибора 2. Недостатком этого устройства является высокая погреишость измерения, связанная с отсутствием компенсации щумов отдельных элементов и блоков (например захода частоты генератора под воздействием температуры). Цель изобретения - повышение точности измерения содержания магнитной фракции в контролируемом материале. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два синфазно работающих переключателя, один из которых поочередно подключает к генератору измерительный и компенсационный чувствительные элементы, а поочередно подключает сглаживающие фильтры к выходу частотного детектора Кроме того, катушки измерительного и компенсационного чувствительных элементов расположены на одном П -образном магнитопроводе так, что магнитный. поток измерительного чувствительного замыкателя проходит в основном через контролируемый материал, а поток компенсационного чзшствительного элемента - через воздушный зазор. Введение в устройство двух синфазно рабо тающих переключателей позволяет использоват один тракт для передачи сигналов измерител ного и компенсаодонного чувствительных эле ментов, поэтому шумы устройства в одинаковой мере добавляются к обоим сигналам и на выходе практически полностью уничтожаются. Расположение катушек измерительног и компенсационного чувствительных элементов на одном магнитопроводе позволяет уменьшить температурный дрейф сигнала изм рительного чувствительного элемента. В резу тате погрешность измерения содержания магнитной фракции снижается за счет снижения уровня собственных шумов устройства. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит измерительный 1 и компенсационный 2 чувствительные злементы расположенные на магнитопроводе 3 и пооче редно подключаемые переключателем 4 к генератору 5. с которого сигналы постзПают для усиления мощности и стабилизации по амплитуде напряжения в усилительно-формирующий блок 6, нагруженный на частотный детектор 7 с переключателем 8, поочередно подключающим к выходу частотного детекто pa сглаживающие фильтры 9 и 10, подключенные встречно к выходу регистрирующего прибора 11, контролируемый материал 12, магнитные потоки измерительного чувствительного элемента Фц и компенсационного чувствительного элемента Ф((, Устройство работает следующим образом. Переключатели 4 и 8 синфазно срабатывают с частотой, значительно меньшей, чем частота генератора 5. В промежутки времени, когда к генератору 5 переключателем 4 подключен измерительный чувствительный элемент 1, от индуктивности которого зависит частота выходного сигнала генератора 5, частотный детектор 7, преобразуя усиленный усилительноформирующим блоком 6 сигнал генератора 5, через переключатель 8 передает в сглаживающий фильтр 9 напряжение, которое можно представить в виде суммы четырех составляющихU| А + В + С + D где и, - выходное напряжение частотного детектора 7; А - составляющая сигнала, обусловленная наличием собственной индуктивности измерительного чувствительного элемента 1; В - составляющая сигнала, обусловленная измерением индуктивности измерительного чувствительного элемента под действием магнитных свойств контролируемого материала 12; С - составляющая сигнала, обусловленная изменением индуктивности измерительного чувствительного элемента 1 под действием параметров окрз жающёй среды, например температуры;D - составляющая сигнала, обусловленная щумами генератора 5, усилительно-формирующего блока 6 и частотного детектора 7. В промежутки времени, когда к генератору 5 переключателем 4 подключен компенсационный чувствительный элемент 2, от индуктивности которого зависит частота генератора 5, частотный детектор 7, преобразуя усиленный усилительно-формирующим блоком 6 сигнал генератора 5, через переключатель 8 передает в сглаживающий фильтр 10 напряжение, которое можно представить в виде суммы трех составляющих U2 А + С + D где и 2. - выходное напряжение частотного детектора 7) Встречное включение сглаживающих фильтров 9 и 10 на входе регистрирующего прибора 11 приводит к тому, что сигналы U и UflL вычитаются друг из друга. В результате регистрирующий прибор 11 контролирует сигнал и и, -и, в,, т.е. составляющую сигнала измерительного чувствительного элемента 1, обусловленную изменением его индуктивности только под действием магнитных свойств контролируемог материала 12, которые зависят от содержания в нем магнитной фракции. Составляющие сигнала, обусловленные дрей фом параметров элементов устройства под действием изменения условий окружающей среды, например температуры, практически полностью уничтожаются. Введение синфазно работающих переключателей в предлагаемое устройство позволяет существенно уменьишть щумы его элементов на выходе. Расположение катущек измерительного и компенсационного чувствительных элементов на одном П-образном магнитопроводе эффективно снижает проявление в выходном сигнале дрейфа измерительного чувствительного элемента, так как параметры катушек обоих чувствительных элементов изменяются по одному закону. Как показывают лабораторные испытания устройства, указанные изменения снижают приборную погрешность измерения содержания магнитной фракции в железной руде в 2,5 раза. Внедрение предлагаемого устройства позволяет построить систему автоматического управления качеством промежуто«щого продукта сухой магнитной сепарации, расчетный годовой экономической эффект которой составляе около 200 тыс. руб. в условиях СоколовскоСарбаргйского горно-обогатительного комбинат Экономия создается за счет уменьшения потер железа в хвостах обогащения и связанного с этим увеличения выхода товарного концентрата. Расчетный экономический эффект от использова шя одного экземпляра устройства для контроля качества железного концентрата на том же комбинате составляет 7 тыс, руб. в год за счет экономии фонда заработной платы и электроэнергии, затрачиваемой на сушку проб, а также исключение затрат на химические анализы. Формула изобретения 1.Устройство для измерения содержания магнитной фракции в руде и продуктах обогащения, включающее измерительный и компенсационный чувствительные элементы в виде катущек индуктивности, генератор, усилительно-формирующий блок, частотный детектор, два сглаживающих фильтра, включенных встречно иа входе регистрирующего прибора, отличаю щеес я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения шумов устройства, в него введены два синфазно работающих переключателя, один из которых поочередно подключает к генератору измерительный и компенсационный чувствительные элементы, а другой поочередно подключает сглаживающие фильтры к выходу частотного детектора. 2.Устройство по п. 1, отличающееся гем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения дрейфа выходного сигнала, катушка измерительного и компенсационного чзлвствктельных элементов расположены на одном П-образном магнитопроводе, причем ось катушки индуктивности иэмфительного чувствительного элемента расположена параллельно контролируемому, а ось катушки индуктивности компенсационного чувствительного элемента - перпендикулярно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мрюта А. Н. и др. Контроль качества железорудного сырья. Киев, Техника, 1976, с. 58. 2.Авторское свидетельство СССР № 409127, кл. G 01 N 27/88, 1972 (прототип).

/