Способ контроля зольности угля Советский патент 1982 года по МПК G01N27/22 G01N27/02 

Изобретение относится к измерительнсЛ технике, а именно к способам контроля параметров качества продуктов углеобогащения, например зольности угля, и может найти широкое применение для контроля зольности продуктов углеобогащения в условиях углехимических лабораторий, а также для создания автоматических приборов контроля зольности в измерительном потоке отобранных проб.

Известен радиоизотопный метод контроля зольности угля l.

Однако-радиоизотопный метод контроля сложен в реализации, дорогостоящий, а его промьшшенное использование связано с необходимостью соблюдения особых санитарных норм.

Наиболее близким к изобретению является способ контроля зольности угля, заключающийся в измерении электрических параметров датчика с пробой, находящейся в электрическом поле высокой частоты f.

Однако несмотря на простоту реализации, этот способ контроля зольности не получил распространения из-за низкой точности контроля.

Цель изобретения - повы ление точности контроля.

Цель достигается тем, что согласно способу контроля зольности угля, заключающемуся в измерении электрических параметров датчика с пробой, находящ-эйся в электрическом поле высокой частоты, пробу высушивают до абсолютно сухого состояния, охлаждают до фиксированной температуры, затем в пробу вводят дозированное коли10чество влаги и производят измерение емкости или проводимости датчика с пробой, по величине которой и тарировочному графику судят о контролируемой в еличи не.

15

Кроме того, перед введением в пробу дозированного количества влаги измеряют емкость или проводимость .датчика с пробой, а о контролируемой величине судят по величине приращения емкости датчика с пробой или проводимости и тарироврчному графику.

При этом влагу в виде мелкодисперсных частиц воды, например,

дистиллированной, вводят до фиксированного уровня, не превышающего 1-2 %, а мелкодисперсные частицы влаги создсоот с помощью пульверизаторов или в виде аэрозолей с помощью электромеханических увлажнителей.

Сущность предлагаемого способа основана на экспериментально устаноленной корреляционной связи между, емкостью и зольностью, а также межд проводимостью и зольностью для принудительно увлажненных абсолютно сухих проб до фиксированного уровня влаги, не превышающего 1-2%. При более высоких фиксированных значениях влаги упомянутые корреляционные связи являются несущественными, т.е. отсутствуют.

Установлено также наличие коррелции между проводимостью и зольность и подтверждено наличие такой связи между емкостью и-зольностью для абсолютно сухих проб.

На чертеже представлены кривые графиков корреляционной связи между емкостью и зольностью.

Пример. Для эксперимента использовался уголь марок Г и К класса 0-3 мм, частота ВЧ поля равнялас 200 кГц, объем заполнения датчика 800 мл, зольность проб .изменялась в пределах от б до 37%.

При этом пробы с рабочей влагой выс5Ш1Ивались до постоянного веса (абсолютно сухие пробы) , а затем охлаждались до комнатной температуры.

Корреляционная связь между емкостью и зольностью для абсолютно сухих проб, например, угля марки Г, показана на графике 1, а корреляционная связь между проводимостью и зольностью - на графике 2 чертежа.

Аналогичные корреляционные связи для проб принудительно увлажненных до 1,2% показаны соответственно на графике 3 и 4 чертежа.

О проводимости пробы судят по величине падения напряжения на резисторе, последовательно соединенном с датчиком с пробой, при условии постоянства величины напряжения ВЧ генератора. Величину сопротивления резистора выбирают примерн на порядок меньше величины активного сопротивления датчика с пробой.

При этом дозированное введение влаги в виде мелкодисперсных частиц дистиллированной воды производят с помощью пульверизаторов или в виде аэрозолей с помощью электромеханических увлажнителей.

Высушивание пробы, а также последующее дозированное введение влаги S пробу позволяет полностью исключить влияние влаги как мешающрго фактора на точность контроля . зольности как по емкости, так и по проводимости пробы. Кроме того, введение в пробу фиксированного значения влаги позволяет также повысить чувствительность этих методов.

Чувствительность метода как по емкости, так и по проводимости пробы уже при введении 1,2% влаги (дистиллированной воды) увеличивается, например, для конца контролируемого

диапазона зольностей, примерно вдвое (чертеж).

Влияние активных потерь пробы в этом случае также сведено до минимума, так как добавление влаги в-таком

0 небольшом количестве незначительно изменяет активное сопротивление пробы, (примерно на 20-30%), по сравнению с абсолютно сухими пробами той же зольности, к тому же абсолютное

5 значение активного сопротивления в этом случае исчисляется десятками кОм.

Последнее позволяет получить высокую добротность (30-120) измерительных резонансных контуров и упростить реализацию например, емкостного метода.

.Экспериментальными исследованиями установлено, что между приращением

5 емкости, а также приращением проводимости при дозированном введении влаги в пробу по отношению к абсолютно сухим пробам и зольностью .проб также существует корреляционная

Q связь (тарировочные кривые 5 и 6).

Высушивание пробы в реальных условиях производят ускоренными методами, например, используя ВЧ и СВЧ методы, на .что требуется 3-5 мин. Охлаждение пробы осуществляют такими известными методами, как, например, пpинy тeльным путем или путем естественного остывания в эксикаторе, на что требуется 3-10 мин.

Тарировочные кривые строят на

Q основании расчетного уравнения, которое получают путем предварительного измерения предлагаемым способом.проб с известной зольностью (найденной по ГОСТ 11022-75) и обработки полученных данных.

Расчетное уравнение используют для автоматического определения зольности угольных проб с заранее неизвестной зольностью, для чего

0 требуется простейшее счетно-решающее устройство..

Изобретение позволяет повысить точность контроля зольности угля высокочастотными методами (емкостным и по проводимости пробы), так как исключает влияние на результат контроля главных мешающих факторов влажности и активных потерь пробы.

Кроме того, предлагаемый способ 0 позволяет, по крайней мере,вдвое

увеличить чувствительность определения зольности как по емкости, так и по проводимости пробы.

По сравнению с обычным термовесо5 вым методом контроля (ГОСТ,11022-75)