Способ рентгенорадиометрической сортировки и устройство для его осуществления

 

Сущность изобретения: способ рентгенорадиометрической сортировки вторичного металлического сырья состоящего из сплавов на медной основе, предусматривающий предварительную подготовку сырья путем его дробления на определенные классы крупности, подачу кусков в зону контроля , облучение куском фотонным излучением радиоактивного источника, регистрацию интенсивностей характеристического рентгеновского К-излучения меди и цинка в двух энергетических интервалах вторичного гамма спектра с совмещением верхней границы первого и нижней границы второго интервалов в области максимума амплитудного распределения одного из этих элементов так, чтобы площадь этого распределения делилась пополам, определение отношений этих интенсивностей и разделение исходного сырья на медь, бронзу, томпак и латунь по результатам сравнения значения этих отношений с заданными величинами, при этом дополнительно определяют граничные концентрации цинка в кусках сортируемого материала , вычисляют для этих кусков отношение интенсивностей вторичного излучения в двух выбранных энергетических интервалах вторичного спектра значения этих отношений используют в качестве заданных величин, при этом к медной фракции относят куски, для которых rj /i , к бронзе - куски , для которых г) г тр., к томпаку - куски, для которых Jfe rj 773 к латуни - куски, для которых 1J /з - , текущее значение отношения интенсивностей для исследуемых кусков, /1, 1р. и rjz - значения отношения интенсивностей для кусков, содержащих граничные концентрации цинка соответственно равные 0,5; 7,5 и 20,0%. Устройство рентгенорадиометрической сортировки вторичного металлического сырья содержит узел подачи кусков на позицию контроля (1), радиоактивные источники излучения и детекторы (2), 1 усилитель (3), 1 амплитудный анализатор, 2 счетчика вторичного излучения (5, 6), 1 блок измерения отношения скоростей счета (7), 1 пороговый блок (8), 1 линия задержки (9), 1 блок формирования управляющих сигналов и исполнительные механизмы (1-4). 2-3-5-6-7, 8- ), 3-10-5-6, 10-8, 7-8. 2 ил. Ё 1им ив W L 00 о Nl

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (с1)5 В 03 В 13/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k (21) 4804840/12 (22) 12.01 .90 (46) 23.04.93. Бюл. М 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых "Механобр" (72) E.Ï.Ëåìàí, Л.П.Черницкий, А.С.Пышкин, М.И.Хайкович и А.М.Болотин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1470039, кл, В 03 В 13/06, 1989. (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОЙ СОРТИРОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Сущность изобретения: способ рентгенорадиометрической сортировки вторичного металлического сырья состоящего из сплавов на медной основе, предусматривающий предварительную подготовку сырья путем его дробления на определенные классы крупности, подачу кусков в зону контроля, облучение куском фотонным излучением радиоактивного источника, регистрацию интенсивностей характеристического рентгеновского К-излучения меди и цинка в двух энергетических интервалах вторичного гамма спектра с совмещением верхней границы первого и нижней границы второго интервалов в области максимума амплитудного распределения одного из этих элементов так, чтобы площадь этого распределения делилась пополам, определение отношений этих интенсивностей и разделение исходного

Изобретение относится к способам и устройствам для рентгенорадиометрической сортировки материалов по вещественному составу, в частности к сортировке.БЦ. 1810107 А1 сырья на медь, бронзу, томпак и латунь по результатам сравнения значения этих отношений с заданными величинами, при этом дополнительно определяют граничные концентрации цинка в кусках сортируемого материала, вычисляют для этих кусков отношение интенсивностей вторичного излучения в двух выбранных энергетических интервалах вторичного спектра значения этих отношений используют в качестве заданных величин, при этом к медной фракции относят куски, для которых д 5 д1, к бронзе — куски, для которых r/> < y rp, к томпаку — куски, для которых rp < rI rp, к латуни — куски, для которых r/ > tp, где r/— текущее значение отношения интенсивностей для исследуемых кусков, rp, rp и р— значения отношения интенсивностей для кусков, содержащих граничные концентрации цинка соответственно равные 0,5; 7,5 и

20.0g,, Устройство рентгенорадиометрической сортировки вторичного металлического сырья содержит узел подачи кусков на позицию контроля (1), радиоактивные источники излучения и детекторы (2), 1 усилитель (3), 1 амплитудный анализатор, 2 счетчика вторичного излучения (5, 6), 1 блок измерения отношения скоростей счета (7), 1 пороговый блок (8), 1 линия задержки (9), 1 блок формирования управляющих сигналов и исполнительные механизмы (1 — 4), 2-3-5-6-7, 89-(1-п), 3-10-5-6, 10-8, 7-8, 2 ил, вторичного металлургического сырья на медной основе (сйлавов, шлаков, лома и т,д.)..

Цель изобретения в части способа — повышениее точности сортировки.

1810107 l ь изобретения в части устройства — нях — не менее.20 Д, Разделение сплавов на рас . ирение технологических возможно- медной основе на фракции может производиться по следующим граничным содержа. Сущность способа рентгенорадиомет- ниям цинка, 7: 0,5, 7,5, 20. Наиболее рической сортировки вторичного металли- 5 чувствительным разделительным параметческого сырья, состоящего из сплавов на ром будет отношение содержаний меди и медной основе предусматривает предвари- цинка. Этот параметр может быть выражен тельную подготовку сырья путем его дроб- через соответствующее соотношение инления на определенные классы «рупности, тенсивностей.аналитических К-линий этих подачу кусков в зону контроля, облучение "0 элементов. кусков фотонным излучением радиоактив- Энергия характеристического рентгеного источника, регистрацию интенсивно- новского К-излучения для меди равна 8,03— стей характеристического рентгеновского 8,9 кэВ, для цинка — 8,6 — 9,6 кэВ, 06е они

К-излучения меди и цинка в двух энергети- хорошо возбуждаются фотонным излученических интервалах вторичного гамма спект- 15 ем радиоизотопных источников каждый— ра с совмещением верхней границы первого 109 (22,3 кэВ) или олово — 119-м (23,8 кэВ); а и нижнего, границы второго интервалов в также излучением рентгеновской трубки с области максимума амплитудного распре- серебряным анодом (22,3 кэВ), и регистриделения одного из этих элементов, опреде- руются пропорциональными ксеноновыми ление отношений этих интенсивностей и 20 счетчиками типа CN-6P-3 или СИ-11Р-3. Одразделение исходного сырья на медь, бран- нако энергетическое разрешение таких зу, томпак и латунь по результатам сравне- счетчиков обычно составляет12 — 18% полиния.значения этих отношений с заданными нии 22,3 кэВ и не позволяет полностью развеличинами при этом дополнительно апре- делить К-линии меди и цинка во вторичных деляют граничные конц е концентрации цинка и 25 спектрах, Частичное перекрытие этих линий кусках сортируемого материала, вычисляют между собой и обуславливает выбор полодля этих кусков отноше отношение интенсивностей жения и ширины аналитических интервалов вторичного излучения в двух выбранных для реализацииспособа. Нафиг,1 показаны энергетических интервалах вторичного вторичные спектры, полученные от медной спектра значения этих отношений исполь- 30 и цинковой моделей с возбуждением от рензуют в качестве заданных величин, при этом тгеновской трубки с серебряным анодом и к медной фракции относят куски; для кото- регистрацией ксеноновым пропорциональрых g r<, к ронзе—, к б онзе — куски, для которых ны счетчиком СИ-11-3. Здесь же показано аку — куски для которых положение i и Н аналитических интервалов с (; к латуни — куски, для которых у — уски, для которых 35 по первому, основному, варианту предлага; ), где л — текущее значение отноше„ивнос е-. ду у тервала и нижняя граница II интервала ения совмещены друг с другом в максимуме ампт н ивностей ля исследуемых куси из- значение отношения о е жащих литУдного РаспРеделениЯ К линии меди I

40 инте вал в этом случае включает евую поы ц о ловину амплитудного распределения К-ли„ояс нии меди и меньшую часть амплитудного

ы 5 75и 2004.

Сущность предлагаемого способа поясраспределения -линии цинка, а интеняется таблицами 1, 2 и фигурами

° У 45 е K- б вов на „е нои амплитудного распределения К-линии цинка Ширина 1 и 1! интервалов выбрана так чтобы Рри отсутствии цинка площади ампо е жаниям основных элемен-., сплавов азли литудного распределения К-линии меди в имесей, вхо ящих в их состав, Из

50 этих интервалах а следовательно и скоробыли бы авны между собой а их ппы сплавов отношение равнялось бы единице.

На фиг 2 показан выбор!и 11 интерваи х брон- "ов втоРич "o"o c" ектРа по втоРомУ ваРиа "тУ способа, когда верхняя граница! интервала и зам, томпакам и латуням.содержание меди можное со е жание цин- между собой в области максимума ампли. тудного распределения К-линии цинка. В этом случае 1 интервал включает в себя больтигает 7;, в томпаках оно шую часть амплитудного распреде ени Келах от 8 о 20,4, а в лату1810107 линии меди и левую половину амплитудного распределения К-линии цинка, а II интервал — правую половину амплитудного распределения К-линии цинка и меньшую часть амплитудного распределения К-линии меди, При отсутствии меди площади амплитудного распределения К-линии цинка в l u II интервалах равны между собой, а их отношение равно единице, Нак фиг. 3 и 4 показаны зависимости сепектрального отношения от соотношения содержания меди и цинка в сплавах. На фиг.

3 приведены графики 1 и 2, из которых первый отражает зависимость = N2/N1 для первого варианта способа, а второй — зависимость f N1/N2, для второго варианта способа. На фиг. 4 приведены графики 1 и 2, из которых первый отражает зависимость = N1/Й2 для первого варианта способа, а второй — зависимость y = N2/N1для второго варианта способа. Здесь и далее N1 и N2— скорости счета в I u II интервалах вторичного спектра для первого и второго вариантов способа, показанных соответственно на фиг. 1 и 2. С физической точки зрения различно, как определять параметр д, путем ли деления N1 на Й2 или наоборот. Однако, на практике удобнее иметь линейную зависимость спектрального отношения от соотношения содержания меди и цинка в сплавах, Сравнение фиг. 3 и 4 показывает, что этому требованию удовлетворяют параметры t = N1/N2 для первого варианта способа и y= N2/N1 — для второго варианта способа. Именно их мы и будем иметь в виде в дальнейшем.

На фиг. 4 показан выбор порогов разделения по графикам q = N1/N2 (график 1) для первого варианта способа и g = N2/N1(график 2) для второго варианта способа. Пороги разделения соответствуют измеренным значениям д для граничных содержаний цинка (0,5, 7,5% и 20,0 ) в медных сплавах. На графиках 1 и 2 пороги разделения соответственно обозначены П1, П2, Пз ля первого варианта способа и П1, П2., Пз

l I для второго варианта способа.

На фиг, 5 показаны зависимости измеряемых параметров спектрального отношения (графики 1, 3) и спектральной интенсивности (графики 2, 4) от измерений размеров куска для меди (графики 1, 4) и латуни (графики 2, 3). Видно, что измерение спектрального отношения по сравнению со спектральной интенсивностью дает результаты, не зависящие от размеров исследуемых ку сков, На фиг. 6 приведены зависимости спектрального отношения (график 3) и спект5

55 ло 50 кг, Ее состав и результаты разделения показаны в таблице 2, откуда видно, что

1 ральной интенсивности меди или цинка (графики 1, 2) изменений расстояния между зондом и поверхностью исследуемого куска. Приведенные данные показывают, что спектральное отношение устойчиво к изменениям и этого мешающего фактора, Таким образом, экспериментальные исследования подтверждают высокую помехоустойчивость предлагаемого способа, Пример практической реализации предлагаемого способа приводится к табл, 2.

Способ с разделением медных сплавов на четыре группы (медь, бронза, латунь, томпак) может быть реализован либо в одну стадию с получением всех продуктов одновременно на многопродуктовом сепараторе, либо в несколько стадий на двухпродуктовом сепараторе путем последовательного выделения каждого продукта из их смеси с помощью изменения порога разделения, В своем эсперименте мы использовали второй вариант. На испытания была поставлена проба заводского металлолома из сплавов на медной основе, крупность кусков от 25-30 мм в поперечнике до 80 мм. Для облучения использовалась рентгеновская трубка с серебряным анодом типа БС-1 (РЕИС-Светлана), спектр которой после коллимации аналогичен излучению рэдионуклида кадий-109 (22,3 кэВ) активностью около 370 МБк, Регистрация осуществлялась датчиком, имевшим в качестве детектора пропорциональный ксеноновый счетчик СИ-11Р-3 с энергетическим разрешением 14% по основной линии источника. Применялся многоканальный дифференциальный гамма-спектрометр

AN-1024, сочлененный с ЭВМ Д-3-28, которая управляла работой датчика и динамического стенда, на котором велись испытания.

Динамический стенд состоял из бункера для загрузки пробы, транспортера, над лентой которого был укреплен датчик, исполнительного механизма в виде шибера на два положения и двух приемных контейнеров, Скорость ленты транспортера — 0,3 м/с, производительность сепарэционного стенда около 2 т/ч.

Разделение осуществлялось в несколько стадий. Сначала из исходной пробы были выделены медные куски по порогу разделения ц 1, затем по порогу 1 > у 0,9 выделена бронза, после чего оставшаяся часть была разделена на томпак и латунь по пороry т = 0,8 (для томпака 0,9 >q 0,8; для латуни д < 0,8) (см. фиг. 4).

Общая масса исходной пробы была око1810107 предлагаемый способ обеспечения 100%ную эффективность разделения пробы на фракции, Таким образом, для разделения металлического вторичного сырья (например, металлолома, шлаков и т.п.), состоящего из сплавов на медной основе, на фракции: медь, бронза, томпак и латунь — предлагаемым способом выполняют следующую последовательность операций: — на моделях, состоящих из меди и цинка, регистрируют спектры вторичного рентгеновкого излучения этих элементов, используя дифференциальный гаммаспектр, детектор — пропорциональный ксеноновый счетчик и источник первичного излучения в виде радионуклидов кадмий109, олово-119-м или рентгеновскую трубку с серебряным анодом; — по получен н ым спектрам выдел я ют два энергетических интервала, устанавливая их границы одним из вариантов реализации способа. В первом варианте верхняя, граница 1 интервала совмещается с нижней границей II интервала в области максимума амплитудного распределения К-линии меди, нижняя граница 1 интервала устанавливается так, чтобы он включая в себя левую часть амплитудного распределения К-линии. цинка, а верхняя граница II интервала уста навливается так, чтобы он включал в себя правую половину амплитудного распределения К-линии меди без однократно рассеянного излучения источника и большую часть амплитудного распределения К-линии цинка, . Bo втором варианте способа верхняя граница! интервала совмещается с нижней границей И интервала в области максимума амплитудного распределения К-линии цинка, нижняя граница I интервала амплитудного распределения К-линии цинка и большую часть амплитудного распределения К-линии меди, а верхняя граница II интервала устанавливается так, чтобы он включал в себя правую половину амплитудного распределения К-линии и цинка и меньшую часть амплитудного распределения К-линии меди без однократно рассеянного излучения источника; — на моделях сплавов с различными содержаниями меди и цинка измеряют величину спектрального отношения у N>/Nz для первого варианта способа и r Nz/И для второго варианта, где N> и Nz — скорости счета в интервалах I u II соответственно, строят график зависимости параметра д отсоотношения содержаний меди и цинка и по этому графику определяют пороги разделе20

30

40 11, задатчики порога срабатывания компараторов (12); триггеры (13), элементы "HE" (14), элементы "И" (15), генератор тактовых импульсов (16), элемент "НЕ-И" (17), исполнительные механизмы 18.

50

5

15 ния, соответствующие максимально возможному содержанию цинка в сплавах каждой группы (меди, бронзы, томпака и латуни). Эти пороги равны значения у для содержания цинка в 0,5, 7,5 и 20% соответственно; — дальнейшую сортировку сплавов на медной основе ведут по измеренным значениям спектрального отношения д с учетом найденных порогов разделения, отправляя в медную фракцию те куски, для которых измеренное значение спектрального отношения больше или равно тому, что было получено на медной модели; в бронзовую фракцию — те куски, для которых это отношение меньше значения, полученного на медной модели, но больше, чем у сплава, содержащего 7,5 цинка; к томпакам — те куски, у которых измеренное значение меньше, чем у сплава, содержащего 7,5o цинка, но больше, чем у сплава, содержащего 20% цинка, а к.латуни — те куски, у которых это значение ниже, чем у медного сплава, содержащего 20 цинка.

Работа устройства поясняется чертежами, где на фиг. 7 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 8— функциональная схема порогового, блока 8.

Устройство рентгенорадиометрической сортировки вторичного металлического сырья содержит узел подачи кусков на позицию контроля (1), радиоактивные источники излучения и детекторы (2) 1 усилитель (3), 1 амплитудный анализатор 4, 2 счетчика вторичного излучения (5, 6), 1 блок измерения отношений скоростей счета (7), 1 пороговый блок (8), 1 линия задержки (9), 1 блок формирования управляющих сигналов (10).

Пороговый блок содержит компараторы

Устройство работает следующим образом. Источник первичного излучения возбуждает характеристическое рентгеновское излучение элементов в куске, попадающем по транспортерной ленте 1 в зону измерения. Детектор вторичного излучения преобразует зарегистрированный спектр в электрические импульсы, которые поступают из датчика 2 на вход усилителя 3, а с его выхода на блак управления 10 и на вход двухканального амплитудного анализатора

4, который отбирает из амплитудного спектра импульсы с амплитудами, соответствующими выбранным энергетическим интервалам I и И.

С выходов амплитудного анализатора 4 эти

1810107

10 импульсы поступают на входы соответствующих суммирующих счетчиков 5 и 6. При обнаружении куска в зоне измерения, блок управления 10 разрешает накопление импульсов в счетчиках 5 и 6, а по окончании измерения останавливает счет. Блок измерения отношения скоростей счета 9 производит непрерывное измерение отношения, величина которого поступает на вход порогового. блока 8, имеющего и выходов. В пороговом блоке происходит сравнение измеренной величины отношения с заранее заданными пороговыми значениями, После выхода куска из зоны измерения счет останавливается и по результатам сравнения вырабатывается сигнал на одном из выходов порогового блока. Этот сигнал через линии задержки 9 поступает на соответствующий электропневмоклапан исполнительного механизма 18, вызывая его срабатывание и отстрел куска в соответствующий бункер

1 - ri для сбора продуктов сепарации, Пороговый блок 8 состоит из и + 1 компараторов К1-К + (11), где n — число электропневмоклапанов в исполнительном механизме (18), Выходы компараторов

К1-К+1 (11) подключены к D-входам триггеров Ti-Tn+> (13) D-типа, С-входы триггеров соединены параллельно и подключены к блоку управления 10. Выходы триггеров

Т -Т (13) подключены к входам элементов

"И"1-"И"n (15), выходы которых, в свою очередь, через схему задержки 9 соединены с соответствующими пневмоклапанами. Вы. ход триггера Tn+1 через элемент "НЕ-И" подключен к одному из входов всех элементов "И" >-"И ">, выход триггера Т> через инвертор "НЕ" 1 подключен к входу элемента

"И"2 и так далее, а второй вход элемента

"НЕ- И" подключен к блоку управления 10.

Пороги срабатывания компараторов задаются при помощи резисторов задатчиков порога срабатывания R) — Rn(12) питаемых от генератора тока ГТ (16). Входы всех компараторов (11) соединены параллельно и подключены к выходу блока измерения отношения скоростей счета 7;

Пороговый блок 8 работает следующим образом. При помощи резисторов R>-Rn (12) устанавливаются пороги срабатывания компараторов в зависимости от технологических требований по реализации способа сортировки. Сигнал с блока измерения отношения скоростей счета 7 поступает на входы всех компараторов K> — Kn+1 (11) порогового блока 8. Если величина спектрального отношения у 1, то срабатывают все компараторы Кl Kn+1 (11). По сигналу иэ блока управления 10, поступающему на С-вхо; ды триггеров Т1-Т + (13) в триггеры будет произведена запись состояний компараторов K> — К + (11), Выходной сигнал с триггера

Tn+< запретит прохождение сигнала на выходы всех элементов "И" — "И" (15), отстрелка куска не произойдет, и он попадает в (и + 1)-ый бункер; расположенный в конце транспортера по направлению движения транспортерной ленты, Если величина спектрального отношения д < 1, то сигнал с выхода блока измерения отношения 7 попадет

10 в "окно" одного из K)-Kn (11) — компараторов порогового блока 8, Если этот сигнал попадет в "окно" компаратора К, то срабатывает все К вЂ” Kn — компараторы, кроме компаратора К + . Отсутствие сигнала с компаратора

Kn+1 после считывания его в триггер Tn+I подготовит элемент "Н Е вЂ” И" к прохождению на его выход сигнала с блока управления 10.

Сигнал с выхода компаратора К>, считанный в триггер Т1, через инвертор "НЕ" 1 запре тит прохождения сигнала с триггера Tz на вход элемента "И "г, сигнал с выхода триггера Tz через инвертор "НЕ" 2 запретит прохождение сигнала на вход элемента "И" з, и так далее. До окончания процесса набора информации в счетчиках 7 и 8 с блока управления 12 на второй вход элемента "НЕ-И" поступает сигнал, запрещающий прохождение сигналов на входы всех элементов "И" >—

-"И">, После окончания процесса набора информации в счетчиках 5 и 6 и измерения

30 отношения скоростей счета в блоке 7, который производит измерение отношения непрерывно, с блока управления 10 на второй

55 ды элементов "И" > — "И" < ((1155)), по длительности равный времени отстрела измеренного куска. При этом сигнал с триггера Т> пройдет на выход элемента "И" > и через схему задержки 9 поступит на соответствующий (первый) пневмоклапан, который и осуществит от-, стрел куска в свой сборочный бункер. Если сигнал с блока измерения отношения 7 попадает в окно компаратора Kz порогового блока 8, то срабатывают компараторы К -К и не срабатывают комп,"-раторы К + и

К . В этом случае на соответствующий (второй) пневмоклапан через схему задержки 9 поступает сигнал с выхода элемента "И" z, который и производит отстрел куска в свой бункер. И так далее.

Принципиальная схема блока управления 12 приведена на фиг. 9.

Он состоит из компаратора К>, двоичного счетчика СТ, цифра-аналогового преобразователя ЦАП, компаратора К, триггера Т

D-типа, логических схем "НЕ", "И", "ИЛИ", задающего генератора импульсов ЗГИ, схемы задержки СЗ, формирователя импульса

5 решающий прохождение сигналов на выхо1810107

12 по спаду входного сигнала ФИ и резисторов при нулевом сигнале с ЦАП и позволяет

P u Р2. плавно регулировать порог обнаружения

При этом, один вход компаратора К> куска. Если куска в зоне измерения нет, то подключен к выходу блока 3, а другой его после сброса счетчика СТимпульсомс задавход подключен к резистору Р . Выход ком- 5 ющего генератора импульсов ЗГИ он накопаратора К> подключен к входу счетчика СТ, пит количество импульсов, недостаточное выходы счетчика СТ подключены ко входам для срабатывания компаратора К и фронцифроаналогового преобразователя ЦАП, том следующего импульса с задающего выход которого подключен ко входу компа- генератора ЗГИ, нулевой сигнал с компараратора К2, второй вход компаратора Кг под- 10 тора К будет записан в триггер Тчерез вход ключен ко входу компаратора К, второй "D" и с прямого выходатриггераТ поступит вход компаратора К подключен к резистору на вход схемы "ИЛИ". Одновременно с инР . Выход компаратора К подключен ко версного выхода триггера Т единичный входу.О-триггера Т, прямой выход которого сигнал поступит на вход схемы "И", разреподключен ко входу схемы "ИЛИ" и ко входу 15 шая прохождение логической единицы по формирователя импульса по спаду входного второму входу схемы "И", После чего этот же сигнала ФИ, инверсный выход триггера Т импульс с задающего генератора импульподключен ко входу схемы "И" и к блоку 8. сов ЗГИ через схему задержки СЗ сбросит

Выход задающего генератора импульсов счетчик СТвнулевоесостояние. При этом

ЗГИ подключен ко входу "С" триггераТи ко 20 импульсы с задающего генератора ЗГИ входу схемы задержки СЗ. Выход схемы за- поступают на логический элемент "НЕ", где держки подключен ко входу сброса счетчика они инвертируются и с его выходы поступаСТ в нулевое состояние и ко входу схемы ют на второй вход логической схемы "И", т.к.

"НЕ". выход которой подключен ко второму на первом входе схемы "И" присутствует входу схемы "И", Выход схемы "И" подклю- 25 уровень логической единицы с инверсного чен ко второму входу схемы "ИЛИ", выход выхода триггера Т, то импульсы с элемента которой, в свою очередь, подключен к счет- "НЕ" проходят на выход логической схемы чикам 5 и 6. "И" и поступают на второй вход логической

Блок 10 управления работает следую- схемы "ИЛИ" и проходят на ее выход. Однощим образом. Электрические импульсы с 30 временно сигнал с выхода схемы "ИЛИ" повыхода усилителя 3 поступают на вход ком- ступает на счетчик 5 и 6, разрешая в них паратора К . Нижний порог срабатывания . накопление импульсов на время, которое компаратора К> устанавливается при помо- отводится для обнаружения куска, Т.к. на щи резистора R1 так, чтобы импульсы шумо- прямом выходе триггера Т изменения сигна- еого фона не вызывали его срабатывания. С 35 ла не происходит, то на выходе формировавыхода компаратора К> импульсы с часто- теля импульсов по спаду входного сигнала тоф, равной скорости счета в интегральном ФИ присутствует сигнал логического нуля, окне, поступают на вход двоичного счетчика который запрещает в блоке 8 прохождение

СТ. При этом с выхода задающего генерато- сигналов на его выход. Накопление имра, через схему задержки СЗ, на вход сброса 40 пульсов в счетчики 5 и 6 за время обнарусчетчика СТ поступают импульсы, сбрасы- жения куска необходимо для того, чтобы вающие счетчик СТ в нулевое состояние, Та- избежать потерь информации в случае обким образом, время между двумя соседними наружения куска. При появлении куска в импульсами задающего генератора ЗГИ явля- зоне измерения резко возрастает скорость ется временем набора в счетчик СТ количест- 45 счета и интегральном окне и в счетчике CT ва импульсов в интегральном окне. Это накопителя информации, которая привев ремя выбирается так чтобы при попадании дет к срабатыванию компаратора Kz, Сиг-.

К куска в зону измерения в счетчике СТ накап- нал логической единицы с компаратора ливалось достаточное количество импуль- будет записан в триггер Т, который измесов для н ов для надежного обнаружения куска, а 50 нит свое состояние. Теперь сигнал логичеасстояние, проходимое куском в зоне из- ской единицы с прямого выхода триггера л" Т мерения, было бы минимальным. С выхода через схему "ИЛИ" поступит на счетчики 5 счетчика СТ сигнал в виде двоичного кода и 6, разрешая дальнейшее(после обнаружепоступает на вход цифроаналогового преоб- ния куска) накопление внихинформации. Сигразователя ЦАП и преобразуется им в ана- 55 нал логического нуля с инверсного выхода логовый сигнал, поступающий на вход триггераТпоступитнавходсхемы "И",блокикомпаратора К . Резистор Rz, подключен- руяпрохождениечерезнееимпульсовсвыхоугому входу компаратора Kz уста- дасхемы "НЕ".Дотех пор, пока кусок будет

Т навливает нижний порог срабатывания находится в зоне измерения, триггер букомпаратора К, устраняя его срабатывание дет находиться в единичном состоянии, и

1010107

14 в счетчиках 5 и 6 будет продолжаться набор информации. После выхода куска из зоны измерения, за очередной цикл обнаружения, наличие куска не будет подтверждено, и компаратор Kz переключится, в триггер Т будет записан сигнал логического нуля, На прямом выходе триггера Т сигнал с уровня логической единицы изменится на логический ноль, а на инверсном выходе — с уровня логического нуля на единицу. По фронту сигнала с инверсного выхода триггера Т в блоке

10 будет произведена запись информации с компаратороа в триггеры. Одновременно, сигнал логической единицы поступит на схему "И" и через схему "ИЛИ" будет произведен сброс счетчиков 5 и 6. По, спаду сигнала с прямого выхода триггера Т формирователь импульсов по спаду входного сигнала ФИ сформирует на своем выходе импульс с длительностью, равной длительности отстрела куска, который поступит в блок 10, разрешая в нем прохождение сигнала на его выход.

Формула изобретения

1. Способ рентгенорадиометрической сортировки вторичного металлического сырья, состоящего из сплавов на медной основе, предусматривающий предварительную подготовку сырья путем его дробления на определенные классы крупности, подачу в зону контроля, облучение кусков фотонным излучением радиоактивного источника, регистрацию интенсивностей характеристического рентгеновского К-излучения меди и цинка в двух энергетических интервалах вторичного гамма-спектра с совмещением верхней границы первого и нижней границы второго интервалов в области максимума амплитудного распределения одного из этих элементов так, чтобы площадь этого распределения делилась пополам, определение отношений этих интенсивностей и разделение исходного сырья на медь, бронзу, томпак и латунь, о т л и ч а ю щ и йс я тем; что, с целью повышения точности сортировки, дополнительно определяют граничные концентрации цинка в кусках сортируемого материала. вычисляют для этих кусков отношение интенсивностей вторичного излучения в двух выбранных энергетических интервалах вторичного спектра и значения этих отношений используют в качестве заданных величин.

2. Способ по и. 1, о т л и.ч а ю шийся тем, что к медной фракции относят куски, для которых g «< g>, к блонзе — куски, для

° которых tj) (f р, к томпаку — куски, для которых р C g « р, к латуни — куски, для которых ц ) тр, где — текущее значение отношения интенсивностей для исследуемых кусков;, р и rp — значения отношения интенсивностей для кусков, 5 содержащих граничные концентрации цинка соответственно равные 0 5, 7,5 и 20,07, 3, Устройство рентгенорадиометрической сортировки вторичного металлического сырья, состоящего из сплавов на медной

10 основе, содержащее узел подачи сырья на позицию контроля, радиоактивный источник излучения, последовательно соединенные детектор вторичного излучения, усилитель и амплитудный анализатор, выходами через

15 соответствующие счетчики вторичного излучения подключенный к входам блока измерения отношений скоростей счета, блок формирования управляющих сигналов и последовательно соединенные линию задерж20 ки и исполнительный механизм сортировки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей, оно дополнительно содержит пороговый блок; выходами соединенный с

25 соответствующими входами линии задержки, второй выход усилителя связан с входом блока формирования управляющих сигналов, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих

З0 счетчиков, а третий и четвертый — с первым и вторым входами порогового блока, а выход блока измерения отношений скоростей счета соединен с третьим входом порогового блока.

З5 4. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пороговый блок содержит последовательноо соединенные генератор тактовых импульсов и задатчики порога срабатывания компараторов, последователь40 но соединенные компараторы и триггеры, элементы И, элемент И вЂ” HE и элементы НЕ, причем выходы всех триггеров, кроме последнего, соединены с первыми входами элементов И, выходы которых являются вы45 ходами порогового блока, выходы всехтриггеров, кроме последнего и предпоследнего, дополнительно через соответствующие элементы НЕ подключены к вторым входам элементов И соседней цепи, выход последнего

50 триггера соединен с первым входом элемента И-Н Е, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с третьими входами всех остальных элементов И, вторые входы всех триггеров и второй вход

55 элемента И-НЕ являются соответственно первым и вторым входами порогового блока, а входы всех компараторов объединены и являются третьим входом порогового блока.

1810107

16

Таблица!

Допустимые содержание основНых элементов - примесей в меди и cnna!Ia>I на недно" основе

Номенклатур !ныи документ

Содержание, 2Вид сппа- Наименование вов или марка сплавов

« В>

Медь

ГОСТ 859-76

Суммарное содержание примесей не более 0,52

99,5-99.9

Медь бронза худож.83-88

Брозна без- 86 оловянная

ГОСТ 4116«75

2, 1 ГОСТ 18175-78 .

О> 5 О, 1-0,3

До 5,5

1,0 0,5

5-7 5-7

До 0 5 До О 25

До 5>5

Бронза До 0>2

Бронза оло- 82-89 елная

До 4,5 0,002 !о C,05До 0,4

2,Г-,С З-8

Томах

Томпак оловяный

0 21»

0,75

То ми а к

»I 1

Менее

Попутомпа к

Латунь

Л-63,Л-70

ГОСТ 15527-70

2е-З8

0,61,2

»ВВ

40-42 0,3-С,7

57-60

Латунь

28-36 0,7-1,563-71

25-40

0,6"0,3Латунь свин- 57»72 цовал

«11»

39-42 О, 7-1,3.0,7"1>356-58

0,0250,06

32-33

0,02511

0,06

Латунь оповомышьякоДо ЗС 1,0-1,5До 25 вистая

2-3

73-77

Латунь алшминиево-никель-кренниево-марганцевая

Табл и ца 2

Результаты рентгенорадиометрической сепарации пробы металлолома иа сплавов на медной основе

Латунь железомарганцевая

Л)КМЦ 89

Латунь оло" вякая

Латунь жепезосвинцовая

Латунь нышьяковис" тая более

88

88-91

Более

79

62-72

Менее

22

8-12

ГОСТ 5017-74

ГОСТ 15527-70

1810107

i3 н35

> O кь

6, 100, 50

Фиг. Ъ

1810i07

Р/ рмл

С. .

1010107

1810107

Редактор

Заказ 1407 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Г

l Д

Составитель Е.Хачатурова

Техред М.Моргентал Корректор M. Керецман

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101