Способ определения зольности угля Советский патент 1981 года по МПК G01N27/22 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ УГЛЯ

Изобретение относится к способам контроля параметров качества продуктов углеобогащения по данщлм замеров диэлектрических параметров проб с контролируемым материалом, находящихся в электрическом попе. Известны способы :контроля зольности угля, основанные на использовании корреляционной связи между зольностью и таким диэлектрическими параметрами угольных проб, как диэлектрическая прошшаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, добротность и др. l. Однако результаты контроля зольности такими способами искажаются в зависимости от влажности пробы. Наиболее близким к преш1агаем( является способ контроля зольности угля, заключающийся в использовании корреляции между проводимостью угольной , находящейся в высокочастотном переменном электрическом поле, и зольностью, тфичем для компенсации влажности пробы используется нелинейная зависямость проводимости пробы от величины приложенного- напряжения. Измерение зольности производится путем измерения проводимости пробы при двух фиксированных значениях напряжения высокочастотного измерительного генератора на одной фиксирсюашюй частоте С Недостатком даннснх способа является низкая точность контроля за счет влияния влажности на результат контроля зольности. Кроме того, точность измерения зольности снижается также из-за влияния других мешахяцих факторов - грануломет жчаского состава , ее веса или Объема, величины контактного давления va вэмерктельмые электроды и |ф. Цель иэобретения-повыщение точиоств контроля ЗОПЫ10СТИ углей. Поставленная цель достигается тем, что в способе сшределения зольности угля, помещенного в конденсаторный 1атчик, путем воздействия на него алект1 еским полем и регистрации диэлектри«еских параметров в зависимости от наояжения поля на датчик воздействуют расущим ступенчато, например через каждые В в пределах от 10 до 15О В, электическим полем постоянного тока и на кадой последуюийей ступени, с момента наала релаксационной поляризации, фиксирут дозаряды конденсатора датчика, являющиеся мерой зольности.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Заряд на конденсаторе определяется выражением

..jrejj-X-6-E ,

где fi - заряд конденсатора;

g диэлектрическая проницаемость вакуума; ,

S - площадь обкладок конденсатора;

t - напря женность электрического

поля; X - электрическая восприимчивость

вещества.

Первое слагаемое в вышеуказанной формуле определяет заряд конденсатора в вакууме, второе - вклад в заряд конденсатора, вносимый веществом. Величина X является характеристикой вещества, причем зависящей от Е.

В динамике заряда конденсаторного датчика четко можно выделить два этапа, первый из которых связан с окончанием безынерционной поляризации, второйс началом релаксационной. Первый этап практически заканчивается всегда на пер вой ступени, так как амплитуда напряжения на этйй ступени выбирается такой, чтобы при максимальной влажности угля в датчике безынерционная поляризация за- . верщалась. Учитывая это, динамика изменения заряда конденсаторного датчика с углем на последующих ступенях (на втором этапе) не зависит от влажности материала и однозначно характеризует силы

взаимной связи между молекулами химических элементов, образующих уголь, вклю чая золообразуюигае. Другими словами, если анализировать закон, по которому происходят дозаряды конденсаторного датчика с углем на каждой ступени растущего ступенчатого электрического поля с момента начала релаксационной поляризаций, то он однозначно характеризует химсостав угля, а для одной и той же его марки различной зольности - вептачину зольности. При этом влияние влажности на результат контроля исключается полностью и не зависит от ширины диапазона ее изменения.

Учитывая то, что дозаряды конденса- . торного датчика на каждой ступени предч

ставляют собой реакцию контролируемого материала на скачок напряжения постоянного тока, то полученная информация более полна, чем реакция на одну фиксированную частоту, а следовательно, и точнее отражает качество контролируемого материала. Это существенно снижает влияние на точность контроля других мещающих факторов (гранулометрического состава и т.п.).

На чертеже приведена блок- ; сема устройства, реализующего предлагаемый способ контроля зольности угля.

Устройство содержит управляемый, например тиристорный, генератор 1 ступенек, конденсаторный датчик 2, усилитель 3, интегратор 4, решающее устройство 5, анализатор 6, индикаторное устройство 7 и 8, синхронизатор 8.

Устройство работает следующим образом.

Управляемый тиристорный генератор 1 вырабатывает ступенчатое растущее напряжение, прилагаемое к конденсаторному датчику 2, сигнал с которого усиливается усилителем 3 и поступает на интегратор 4 (накопитель дозарядов конденсатора). Рещающее устройство 5 определяет разницу в дозарядах,преобразует ее в числовой код и передает анализатор 6, где производится анализ характеристики дозарядов, после чего выдается сигнал о зольности на индикаторное устройство . 7. Синхронизатор 8 вырабатывает синхросигналы, которые подаются на управляемый тиристорный генератор 1 ступенек, рещающее устройство 5 и анализатор 6, а также сигнал Сброс, который подается на управляемый тиристорный генератор 1 ступенек, интегратор 4, рещающее устройство 5, анализатор б и индикаторное устройство 7.

Предлагаемый способ позволяет повы-сить точность контроля зольности на 11,5%..

Формула изобретения

Способ определения зольности угля, помещенного в конденсаторный датчик, путем воздействия на наго электрическим полем и регистрации диэлектрических параметров в зависимости от напряженности поля, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности контропя, на датчики воздействуют растущим ступенчато, например через каждые 10 В в пределах от 10 до 150 В, электрическим полем постоянного тока и на каждой последующей ступени, начиная со второй, фиксируют, .доэаряды конденсатора датчтка, являющиеся мерой зольности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 86

г- S 23 1. Клемпнер К. С, и др. Фкзичесжие методы контроля зольности угля. М.,Нвд.ра, 1978. 2 Авторское свидетельство СССР № 289356, кл. Q O1N 27/22, 1969 (прогготип).