Устройство для определения размеров предметов и их классификации по крупности Советский патент 1981 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к определению свойств горных пород, когда необходимо по характеру технологичес ких процессов определить размеры большого количества предметов и классифицировать их по классам крупности, а более конкретно, к измерениям размеров отдельностей, слагающих массив горных пород или взорванную горную массу,в горном прюиз- водстве, геологоразведке, строительстве и других областях техники при разработке горных пород. Известны устройства для определения размеров и суммарных отсчетов количества измеренных предметов того или иного размера, включающие предметные столы (стационарные или движущиеся), на которых размещают измеряемыэ предметы, зеркально-опти ческую систему и набор счетчиков 1 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения размеров однородных предметов и их классификации по крупности, содержащее экра для проектирования изображений изме ряемых предметов, на котором установлена подвижная линейка с деления ми, выполненными в виде электрическ контактов с микровыключателями, и счетчики электрических импульсов, электрически соединенных с электрическими контактами для счета количества измеренных предметов того или иного размера 2. Недостатком известных устройств является невозможность применения этих устройств для определения размеров предметов, находящихся в естественн м положении без размещения их в определенном положении на предметных столах, например отдельных блоков горных пород во взрываемом массиве или кусков взорванной горной массы. Кроме того, в этих устройствах используется сложная оптическая система, которая также не позволяет .использовать их в забоях открытых горных работ. Цель изобретения - ускорение процесса измерения и упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения размеров предметов и их классификации по крупности, содержащее последовательно расположенные визир-окуляр, прозрачный экран с установленной подвижной измерительной линейкой.

имеющей деления, на плоской поверхности которой размещены электрически контакты с микровыключателем, расположенные напротив делений, и счетчики, соединенные с электрическими контактами, введены установочная линейка с механизмом перемещения, сое|диненная с прозрачным экраном, угломерные линейки, шарнирно соединенные с экраном для установки угла наклона прозрачного экрана, Г-образная линейка для перемещения визир-окуляра в горизонтальной и вертикальной плоскости, при этом подвижная измерительная линейка снабжена прицельным выступом, установленным на уровне первого деления измерительной линейки, а микровыключатель - электрическим щупом с механизмом перемещения.

Экран выполнен прозрачным и имеет возможность установки его параллельно плоскости, в которой находятся «змеряемые предметы, наличие визира-окуляра, позволяет производить измерения при непосредственном визуальном наблюдении предметов в условиях естественного расположения, размещенных в произвольном порядке на плоскости, наклоненной под любым углом к горизонтальной плоскости. Наличие прицельного выступа, установленного на уровне первого деления измерительной линейки и выключателя, снабженного электрическим щупом с механизмом перемещения, позволяет производить измерения кусков горных пород на большой площади.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку, измерительная линейка не показана; на фиг. 3 - схема установки устройства при измерении предметов .

Устройство состоит из основания 1 представляющего из себя коробку, внутри которой размещены счетчики электрических импульсов 2 с цифровой индикацией. На основании 1 укреплена ось 3, на которой свободно вращается прозрачный экран 4. Для установки необходимого угла наклона экрана 4 служат угломерные линейки -5 (фиг.2), передвигаемые и фиксируемые в гнездах основания 1 и соединенные шарнирно с экраном 4 через упорные штанги 6. На экране 4 смонтирована с возможностью перемещения по нему установочная линейка 7, в зацеплении с которой находится подвижная измерительная линейка 8. Подвижная измерительная линейка 8 состоит из линейки 9 с выступом 10, деления которой выполнены в виде электрических контактов 11 и электрического щупа 12, с микровыключателем 13. При этом каждый из электрических контактов 11 соединен проводами с соответствующим счетчиком 2, а электрический щуп 12 выполнен так, что он может находиться в соприкосновении только с одним из контактов 11. Для обеспечения заданного масштаба измерений устройство снабжено Г-образной линейкой, состоящей из горизонтальной планки 14, перемещаемой и фиксируемой в гнезде основания 1, и вертикальной планки 15, перемещаемой в вертикальном направлении, на которой установлен визир-окуляр 16, выполненный в виде полого цилиндра.

Устройство работает следующим

образом.

Устройство на штативе 17 (фиг.З) устанавливают перед откосом уступа горных пород 18. Далее с помощью угломерных линеек 5 и упорных штанг 6 экран 4 устанавливс1ют под углом d , равным углу наклона откоса уступа 1 При том визир-окуляр 16с помощью горизонтальной планки 14 и вертикалной планки 15 устанавливают перед экраном 4 с превышением над его основанием 1 на величину h и на расстоянии от него на величину Е .

Указанные расстояния определяют по формуле

Е cik , м Vi Hk , м

где 2 и h соответственно горизонтальная и вертикальная проекции отрезка, соединяющие проекцию нижне . бровки на экране с окулром, м

d и Н - соответственно горизонтальная и вертикальная проекции отрезка, соединяющего нижнюю бровку откоса уступа 18 с ее изображением на экране 4, м

1( - принятый масштаб измерений (отношение размера изображения измеряемого предмета к его действительному размеру). Масштаб измерений k. устанавливают, исходя из условия обеспечения заданного шага разделения предметов по классам крупности, а именно

где а - ширина одного контакта измерительной линейки, м; D - заданный шаг разделения по

классам крупности, м. Например, при d 0,002 м и D 0,2 м значение k 1:100.

После того как устройство установлено в нужном положении, наблюдатель при визуальном наблюдении предмета (отдельного куска породы в массиве) на экране через визир-окуляр 16 подводит установочную линейк 7 на увовень измеряемого предмета. Далее, перемещая линейку 9 с выступом 10, подводит его внутренний край к левому краю изображения предмета на экране. После этого внутренний край микровыключателя 13, который на ходится на одной прямой с электричес КИМ щупом 12, совмещают с правым краем изображения измеряемого предме та. В этом взаимном положении выступа 10 и микровыключателя 13 электрический щуп 12 занимает такое положе,ние, что он находится в соприкоснове НИИ с тем из контактов, который Соот ветствует величине раскрытия щели между внутренними краями выступа 10 и микровыключателя 13, что в свою очередь, соответствует размеру измеряемого предмета (куска породы) в определенном масштабе. После этого нажатием кнопки микровыключателя производят замыкание цепи счетчика электрических импульсов 2, соответствующего контакту, замкнутому элект рическим щупом 12, в результате чего происходит срабатывание соответствующего счетчика 2. Каждому контакту 11. и соответственно каждому счетчику 2 соответствует определенный интервал размера измеряемого предмета, поэтому в случае измерени множества предметов (кусков породы) все они посредством устройства классифицируются по размерам, а на цифровых индикаторах счетчиков, соответствующих определенному классу размеров, показывается общее количество предметов данного класса крупности. Устройство позволяет производить измерения непосредственно в естественных условиях расположения измеряе мых предметов, размещенных в произвольном порядке на плоскости, наклоненной под любым углом к горизонту. Применение этого устройства, например для замера гранулометрического состава взорванной горной массы на карьерах, обеспечивает, по сравнению с известными. Повышение производительности труда в 8-10 раз, дает экономию на материалах и оборудовании, повышает уровень безопасности труда. Формула изобретения Устройство для определения размеров предметов и их классификации по крупности, содержащее последовательно расположенные визир-окуляр, прозрачный экран с установленной подвижной измерительной линейкой, имеющей деления, на плоской поверхности которой размещены электрические контакты с микровыключателем, расположенные напротив делений, и счетчики, соединенные с электрическими контактами, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса измерений и упрощения конструкции, в него введены установочная линейка с механизмом перемещения, соединенная с прозрачным экраном, угломерные линейки, шарнирно соединенные с экраном для установки угла наклона прозрачного экрана, Г-образная линейка для перемещения визир-окуляра в гориэонтальной и вертикальной плоскости, при этом подвижная измерительная линейка снабжена прицельным выступом, установленным на уровне первого деления измерительной линейки, а микровыключатель - электрическим щупом с механизмом перемещения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 239644, кл. G 01 N 21/00, 1950. 2.Авторское свидетельство СССР № 37385, кл. G 01 В 9/08, 1934 (прототип) .