Гранулометр Советский патент 1981 года по МПК G01N15/02 

(54) ГРАНУЛОМЕТР

Изобретение относится к измерител ным и регистрирующим приборам и может быть использовано в системах автоматического регулирования крупноети помола барабанных мельниц мокрого измельчения на обогатительных фабриках черной и цветной металлурги Между линейным размером частиц максимальной крупности, частотой их появления в зоне контроля с одной стороны и процентом содержания частиц любого класса крупности с другой имеется устойчивая корреляционная связь, где гранулометрический состав твердой фазы гидросмеси может быть достоверно определен косвенным методом по измеренной средней величине частиц максимальной крупности. Поэтому для измерения Крупности помола барабанных мельниц в водной среде наиболее близкими по технической сущ ности являются гранулометры, действие которых основано на прямом измерении среднего линейного размера час.тиц максимальной крупности. Известно устройство для кoJ тpoля грансостава пульпы,содержащее неподгвижную пяту,подвижный микрометричес кий вдуп с кулачковьв 1 механизмом,прог раммным устройством и приводом,датчи линейных перемещений, регистрирую- . .щий прибор и усредняющее устройство ДЗ . Недостаток этого устройства низкая эксплуатационная надёжность и малый срок службы подвижных элементов кинематической схемы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является гранулометр, содержащий неподвижную пяту, подвижный микрометрический щуп с наконечником и его штоком, соединенным с сердечником .электромаг,- нита привода,дифференциально-транс-. форматорную катушку с плунжером,связанную с электЕЙ1ческим датчиком линейных перемещений 23 . Однако данным устройством можно осуществлять лишь выборочный контроль частиц максимальной крупности, по которым можно судить о процентном содержании частиц любого класса крупности. Цель изобретения - повышение точности измерений и увеличение срока службы. Указанная цель достигается тем, что граиулометр, содержащий неподвижную пяту, подвижный микрометрический щуп с наконечником и со штоком, соединенным с сердечником электромагнита привода, дифференциальнотрансформаторную катушку с плунжером связанную с электрическим датчиком линейных перемещений, дополнительно содержит две пружины сжатия, связанные соответственно с сердечником электромагнита привода и с плунжером дифференциально-трансформаторной катушки, и гидравлический усреднитель, поршень которого закреплен на одном штоке с плунжером. Кроме того, наконечник микрометрического щупа и неподвижная плита выполнены сменными. На фиг.1 показано предлагаемое ус ройство, общий вид; на фиг.2 - экспе риментальная зависимость показаний регистрирующего прибора устройства; на фиг.З - временная диаграмма регис трирующего прибора, установленного н автоконтроле гранулометрического сос тава твердой фазы барабанной мельницы, измельчающей железную руду. Устройство содержит сменную пяту i, закрепленную в основании 2, корпус 3 с пружинами 4 и 5, регулировоч ным стаканом б и эластичной защитной манжетой 7, выполненной из износоустойчивого материала, например резины, и предотвращающей загрязнение, подвижный .микрометрический щуп 8, выполненный из немагнитного материала, например легированной стали, со сменным наконечником 9, выполненным изизносоустойчивого материаша, например легированной стали, тяговый электромагнит 10 с подвижным сердечником 11 в сменной втулке 12, выполненной из износоустойчивого материал например капрона, и расположенной между корпусом 3 и подвижным сердечником 11, тягу 13, расположенную в сменной втулке 14, выполненной из износоустойчивого материала, например капрона, электрический датчик 15 линейных перемещений с плунжером 16, шток 17, гидравлический усреднитель 18, пружину 19, магнитный экран 20, кабель 21 я регистрирующий прибор 22 Гидравлический усреднитель 18 состоит из цилиндрического корпуса заполненного вязкой жидкостью, напри мер минеральным маслом, внутри которого перемещается поршень 23 с калиброванным отверстием 24, соединяющим нижнюю и верхнюю полости- корпуса. Посредством штока 17.поршень 23 жестко соединен с плунжером 16 датчика 15 линейных перемещений и пружиной 19. Тяговый электромагнит 10 подключен кабелем 25 к источнику пита1МИя, состоящему из полупроводникового комбинированного усилителя напряжения и мощности 26, генератора импульсов (ферродинамического пре образователя 27, например типа ПФ, синхронного микродвигателя 28 и профилированного кулачка 29. Источник питания предназначен для Подачи импульсного напряжения на группу одинаковых устройств автоконтроля гранулометрического состава твердой фазы гидросмеси, Устройство работает следующим об разом. Импульсы напряжения треугольной формы заданной частоты генерируются ферродинамическим преобразователем 27, рамка которого совершает угловые перемещения в пределах 0-30°, сообщаемые ей синхронным микродвигателем 28 через профилированный кулачок 29, усиливаются по напряжению и мощности усилителем 26 и по кабелю 25 подаются на катушку тягового элек тромагнита 10. под действием импульсов напряжения Сердечник 11 совершай вЬзвратно-поступательнь1е движения.. При нисходящей полуволне напряже- ния сердечник И с тягой 13 под действием преобладающих вертикальных сил всех подвижных частей и растяжения пружи11Ы 4 движутся во втулках 12 и 14 вниз (происходит захват из потока гидросмеси наконечником 9 микрометрического щупа 8 максимальной частицы), Захват, исключающий раскалывание частицы, достигается плавным спадом напряжения на катушке электромагнита 10 и демпфирующим действием пружины 5, работающей на сжатие. При ходе вниз тяга 13 своим выступом увлекает вниз шток 17 и плунжер 16 датчика 15 линейных перемещений, при этом плунжер 16 в конце нижнего хода занимает положение, соответствующее линейному размеру максимальной частицы. Сигнал электрического датчика 15 по кабелю 21 поступает в регистрирующий прибор 22, записывающий лйнейны размер частицы. При ходе сердечника 11 вниз поршень 23 гидравлического усреднителя 18 принудительно движется вниз, вязкая жидкость перетекает по калиброванному отверстию 24 из нижней полости в верхнюю, а пружина 19 при этом растягивается. При восходящей полуволне напряжения на катушке электромагнита 10 сердечник 11 под действием преобладающей силы тяги электромагнита движется вверх,при этом происходит высвобояодение частицы. При ходе сердечника 11 вверх действие тяги 13 на шток 17, плунжер 16 и поршень 23 не передается, и под действием силы сжатия пружины 19 эти элементы медленно перемещаются вверх до следующего хола сердечника 11 вниз. Малая скорость обратного хода плунжера 16 обеспечивается тормозном действием гидравлического усреднителя 18, поршень 23 которого медленно движется вверх под действием силы сжатия пружины 19. Этим достигается запоминание линейного размера части-. цы до момента захвата следующей. ширина записи регистрирующего прибора 22 определяется степенью тормоз ного действия гидравлического усреднителя 18, определяемой соотношением жесткости пружины 19, веса подвижных частей электромагнита и щупа, вязкости жидкости и диаметра калиброванного отверстия 24. Абсолют ный линейный размер частицы определя |ется по нижней границе записи. Если следующая захваченная частица меньше предыдущей,, регистрирующий прибор 22 запишет ее размер немедленно. Если следующая частица больше предыдущей, регистрирующий прибор 22 запишет ее размер с некоторой задержкой (через интервал времени), достаточной для перемещения порция 23 под действием пружины 19 в новое положение, соответствующее размеру этой частицы (эффект усреднения). Частота появления максимальных частиц в зоне захвата подчиняется закономерностям теории вероятностей. Благодаря эффекту усреднения постоян ная составляющая записи регистрирующего прибора 22 позволяет проследить изменение среднего размера максимальных частиц, связанного корреляцион ными зависимостями с содержанием любого класса крупности. На фиг,2 представлены зкспе зиментальные зависимости показаний регист рируквдего прибора 22 устройства, измеряющего линейные размеры d(MM) мак симальных частиц, от содержания клас сов крупности У (%%) в сливе барабан ной мельницы крупного измельчения железной руды Коршуновского месторож дения по следукидим классам крупности -2,0 мм (мельче 2,0 мм) - 1,25 мм; -0,80 мм; - 0,53 мм. По характеристике для класса - 0,53 мм проведена градуировка шкалы регистрирующего прибора 22, диаграмма которого представлена на фиг.З, Несмотря на разброс экспериментальных точек вблизи линий регрессии, обусловленный пре, имущественно непостоянством плотности гидросмеси в процессе испытаний, результаты дают основание для уверен ного применения устройства в качеств датчика крупности помола барабанных мельниц на рудообогатительных фабриках с последующим вводом сигнала крупность помола в контуры авторегулирования загрузки мельниц рудой. Таким образом, устройство позволяет отработать на обогатительных фабриках технологию измерения и автоматическую зались конечного параметра процесса измельчения (крупности помола) и, тем Сс1мым, перейти от малоэффектного ручного способа регулирования крупности помола барабанных мельниц к автоматизированному. Экономический эффект освоения изобретения на одной технологической секции обогатительной фабрики Коршуновского горнообогатительного комбината составляет 0,89 тыс,руб, в год. Эффект освоения на десяти секциях составляет соответственно 8,9 тыс. руб. в год. Формула изобретения Гранулометр, содержащий неподвижную пяту, подвижный микрометрический щуп с наконечниксж и со штоком, соединенным с сердечником электромагнита, дифференциально-трансформаторную катушку с плунжером, связанную с электрическим датчиком линейных перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышения точное- ти измерений и увеличения срока службы, Гранулометр дополнительно содерч жит две пружины сжатия, связанные соответственно с сердечником электромагнита привода и с плунжером дифференциально-трансформаторной катушки, и гидравлический усреднитель, поршень которого закреплен на одном штоке с плунжером, ,2, Гранулометр по п.. 1, о т л и ающийся тем, что наконечник икрометрического щупа и неподвижная пята выполненыСменными. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 615393, кл. G 01 N 15/02, 1978, 2,Авторское свидетельство СССР О 562753, кл, G 01 N 1V02, 1977 (прототип), 20 i гг fj 2