Устройство для автоматической сортировки губчатого титана Советский патент 1983 года по МПК B07C5/342 

(54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СОРТИРОВКИ ГУБЧАТОГО ТИТАНА

1.

Изобретение относится к сортировке и может быть использовано для автоматической сортировки цветных металлов, сплавов и материалов, различаемых по окраске.

Известно устройство для автоматической сортировки губчатого титана, содержащее транспортирующий механизм, защитные экраны, сепаратор, бункер и измерительный узел, состоящий из источника и детектора излучения, связанного через усилитель импульсов и один из входов формирующего каскада с первым входом блока сравнения и вычитания, подключенного к первому входу блока сравнения, второй вход которого связан с задатчиком качества, и блок определения объема 1.

Недостаток известного устройства заключается в низкой точности сортировки из-за влияния линейных размеров на результат измерения и отсутствия поправки на отражательную способность боковых поверхностей.

Цель изобретения - повышение точности сортировки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматической сортировки губчатого титана, содержащее транспортирующий механизм, защитные экраны, сепаратор, бункер и измерительный узел, состоящий из источника и детектора излучения, связанного через усилитель импульсов и один из входов формирующего каскада с

5 первым входом блока сравнения и вычитания, подключенного к первому входу блока сравнения, второй вход которого связан с задатчиком качества, и блок определения объема, согласно изобретению, измерительный узел имеет блок определения плотно сти и блок определения отражательной способности, подключенный ко второму входу блока сравнения и вычитания; при этом вход блока определения плотности связан с выходом блока определения объема, а выход

15 подключен ко второму входу формирующего каскада.

На фиг. 1 изображена технологическая схема конвейерной установки с расположением измерительных блоков; на фиг. 2 показано расположение люксметров и источ 0 НИКОВ света в трех проекциях; на фиг. 3 - расположение коллиматоров, экранирующих люксометры; на фиг. 4 - расположение источников гамма-излучения и счетчиков; на фиг. 5 представлена структурная схема автематической сортировки титановой губки; на фиг. 6 - технологическая схема автоматического управления устройством.

Устройство для автоматической сортировки губчатого титана состоит из транспортирующего механизма 1, защитных экранов 2-4, сепаратора 5, бункера 6 и измерительного узла 7, содержащего, источник 8 и детектор 9 излучения, связанного через усилитель импульсов 10 и один из входов формирующего каскада 11 с первым входом блока сравнения и вычитания 12, подключенного к первому входу блока сравнения 13, второй вход которого связан с задатчиком качества 14, и из блока определения объема 15, и имеет блок определения плотности 16 и блок определения отражательной способности 17, подключенный ко второму входу блока сравнения и вычитания 12; при этом вход блока определения плотности 16 связан с выходом блока определения объема 15, а выход подключен ко второму входу формирующего каскада 11, причем транспортирующий механизм содержит подающий 18 и загрузочный 19 транспортеры, наклонный лоток 20 и направляющие горизонтальный и вертикальный валики 21 и 22. Устройство включает в себя также люксометры 23 -25 и источники освещения 26- 28, установленные в плоскостях х, у, z, источники 29, 30 и детекторы излучения 31, 32 в плоскостях д: и z, блок фотоэлементов 33, регистрирующих отражательную способность боковых поверхностей куска титановой губки, операционный усилитель 34, весы 35 и регистрирующий прибор 36.

Устройство работает следующим образом.

При включении электрического питания подающий транспортер 18 (фиг. Г) перемещает куски титановой губки, которые при перегрузке в загрузочный транспортер 19 попадают в освещенное пространство (фиг. 2, 6), где в системе трех координат установлено три люксметра, регистрирующих площади сечения в пространстве кусков титановой губки неопределенной формы. Электрические сигналы от измерительных первичных преобразователей (ИПП) 23 -25, эквивалентные площадям отпечатков, поступают в блок памяти:

Ii f(Sx); I2 f(Sy); 1з f(S),

где S;( площадь, затемненная формой куска титановой губки на экране люксметра, установленного в плоскости X,

SY - площадь, затемненная формой куска титановой губки на экране люксметра, установленного в плоскости Y,

S -площадь, затемненная формой куска титановой губки на экране люксметра, установленного в плоскости Z, L.

При переходе с загрузочного транспортера 19 на электрические весы 35 куски титановой губки проходят через направляющие валики 21, 22 и попадают опять в освещенное пространство (фиг. 3), в котором также установлено в трехкамерной системе координат три люксметра с коллиматорами 2-4, регистрирующих линейные размеры, т. е. толщину кусков титановой губки. Электрические сигналы от ИПП 2-4, эквивалентные линейным размерам кусков титановой губки, можно представить функциональной зависимостью

U f(K); % (М; 1б ПУ.

где tx линейный размер куска титановой губки, полученный при коллимированном экране люксметра в плоскости X, L;

ty - линейный размер куска титановой губки, полученный при коллимированном экране люксметра в плоскости Y, L; tz - линейный размер куска титановой губки, полученный при коллимированном экране люксметра в плоскости Z, L

Электрические токи 1, Is IG эквивалентные линейным размерам куска титановой губки в трехмерном пространстве также поступают в блок памяти и далее в формирующую схему. Суммируя площади по высоте 0 в определенных координатных осях, на выходе формирующей схемы получили электрический сигнал, эквивалентный объему куска титановой губки, замеренному в соответствующих координатных осях. Поскольку процесс нахождения куска титановой губки в пространстве носит вероятностный характер, этот объем условен.

i(v.

1г f(v);

+ Vy -f V ),

V

где Л поправочный коэффициент;

V - условный объем куска титановой

губки.

Эта система первичных преобразователей вместе с блоком памяти и формирующей схемой составляет блок 15, регистрирующий условный объем куска титановой губки.

При попадании куска титановой губки на электрические весы 35 (фиг. 1, 6) получают электрический сигнал, эквивалентный весу, который можно выразить функциональной

зависимостью

f()

где Р масса куска титановой губки. Электрический сигнал Ig,эквивалентный массе куска титановой губки, поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 34, на инвертирующий вход которого поступает электрический сигнал 1 , эквивалентный условному ее объему. В результате сложения двух сигналов получают электрический сигнал, эквивалентный условной плотности куска титановой губки:

ЦК/),

где f вес единицы условного объема куска титановой губки, M-L. Одновременно при переходе куска титановой губки с загрузочного транспортера L9 на электрические весы 35 происходит регистрация изменения интенсивности ионизирующего Y -излучения в системе трех координат (фиг. 4) П-П (А), электрические сигналы котс)рых можно выразить следующими функциональными зависимостями:

1,0 ЦАЛ ЕХ); 1« );1.2 ).

где/(,,ц 1/2 - массовые коэффициенты ослабления интенсивности у-излучения куском титановой губки в координатных осях X, У, Z,M--L2;

,/У,Д - плотность, т. е. вес единицы условного объема куска титановой губки в соответствующих координатных осях X, Y, Z,M-L3;

Толщина, т. е. линейный размер куска титановой губки в координатных осях X, Y,Z. Электрические сигналы от измерительных первичных преобразователей 9, 31, 32 (фиг. 5) поступают на три неинвертирующих входа операционных.усилителей, на инвертирующие входы которых подаются электрические сигналы 14-1бОТ ИПП 2-4, эквивалентные линейным размерам куска титановой губки, измеренным в трехмерной системе координат. В результате вычитания этих сигналов .получают электрические сигналы, эквивалентные линейным коэффициентам ослабления интенсивности у -излучения, функционально зависящие от, массовых коэффициентов ослабления излучения и плотности куска титановой губки

IB (;хЛ); 1ц {(у/у); IB fC/zft)

Я,А /лх ; Ялу ; .

где jH;t,jMY,« -линейные коэффициенты ослабления интенсивности ч -излучения в системе координат )f,Y,

71-1 Zj, 1 .

Далее из электрических сигналов Ij , IH, IB с помощью операционных усилителей вычитается электрический сигнал Ц эквивалентный плотности, т. е. весу, приведенному к единице условного объёма куска титановой губки, в результате чего получают электрические сигналы, эквивалентные массовым коэффициентам ослабления интенсивности у -излучения в системе координат X, У, Z.

lie Ц/ж); I.r ) Ь f (/г ),

где jw,,,jXy,2-массовые коэффициенты ослабления интенсивности у -излучения в системе координат X, Y, Z, M--L2.

Суммируя электрические системы 1, а, 1,5, получают электрический сигнал, эквивалентный среднему эффективному значению массового коэффициента ослабления интенсивности у-излучения:

1(9 Т (it6 + 1,7+ 1,8); IM Г(эф)где fig - Эффективный массовый коэффициент ослабления интенсивности тС-излучения куском титановой губки . Электрический сигнал поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 12, на инвертирующий вход которого поступает электрический сигнал с блока 17 фотоэлементов 33, регистрирующих спектральную способность отражения боковых поверхностей куском титановой губки. В результате электрический сигнал, эквивалентный эффективному массовому коэффициенту ослабления интенсивности У -излучения, получает поправку на отражательную способность куска титановой губки

120-К6-,эф).

где 6 - результирующий сигнал отражательной способности куска титановой губки.

Электрический сигнал 1до поступает на регистрирующий прибор 36 для визуального наблюдения качества титановой губки и сравнивающее устройство 13, задатчиком 14 которого задают качество титановой губки согласно ГОСТу. Электрический сигнал со сравнивающего устройства 13 поступает на сепаратор 5, который направляет титановую губку по бункерам 6.

Таким образом осуществляется автоматическая сортировка кусков титановой губки на ленте конвейера.

Понятие «условный объем позволяет в трехмерном пространстве получить объем кусков титановой губки неопределенной формы с точностью, достаточной для практической сортировки, и ввести поправочный коэффициент при настройке системы автоматического, управления « тарировке

Объема с помощью вытесненной жидкости. Производительность конвейера при среднем размере кусков титановой губки 40 мм составит 4,5 т в час, что соответствует производительности 30 т за смену при использовании контактнорелейных исполнительных механизмов, допускающих семь срабатываний в секунду.

Формула изобретения

Устройство для автоматической сортировки губчатого титана, содержащее транспортирующий механизм, защитные экраны, сепаратор, бункер и измерительный узел, состоящий из источника и детектора излучения, связанного через усилитель импульсов и один из входов формирующего каскада с первым входом блока сравнения и вычитаний, подключенного к первому входу блока сравнения, второй вход которого связан с задатчиком качества, и блок определения объема, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности сортировки, измерительный узел имеет блок определения плотности и блок определения отражательной способности, подключенный к второму входу блока сравнения и вычитания, при этом вход блока определения плотности связан с выходом блока определения объема, а выход подключен к другому входу формирующего каскада.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Татарников А. Н. Ядернофизические методы обогащения полезных ископаемых, М., Атомиздат, 1974, с. 39, 43-44.

сэ 25 4

,2 iU

/

// 7 0 /«т ч ч X Х

fff.ff