Устройство для рентгенолюминесцентной сепарации минералов

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4944088/12 (22) 07.06.91 (46) 15.12.93 Бюл. Na 45-46 (71) Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности

"Якутлипроапмаз" (72) Шлюфман EM. Волков АМ.; Полоненко B.Â. (73) Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности

"Якутнипроалмаз" . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ СЕПАРАЦИИ МИНЕРАЛОВ (57) Использование: в устройствах для рентгенолюминесцентной сепарации. Сущность изобретения: устройство содержит бункер 1, транспортирующий (19) RU (11) 2О04356 С1 (1) механизм 2, источник рентгеновского излучения 3, источник питания 4, блок регистрации интенсивнос-. ти люминесценции воздуха и минерала содержит фотоприемник 5 и делитель постоянного тока 6, блок формирования сигналов люминесценции 7, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха 8, блок формирования управляющего сигнала, содержащий источник опорного напряжения, задатчик пороговой величины интенсивности люминесценции минералов 9, и блок сравнения 10, блок управления исполнительными механизмом 11, исполнительный механизм 12, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха содержит два сумматора 13, 14, пиковый детектор 15, повторитель 16, дифференциальный усилитель 17. 1 ил.

2004356

Изобретение относится к устройствам для сепарации люминесцирующих минералов по их люминесценции, возбуждаемой рентгеновским излучением.

Известно устройство для сортировки люминесцирующих минералов, содержа- . щее источник рентгеновского излучения, транспортирующий механизм для перемещения минералов, фотоприемник, источник питания, усилитель сигналов люминесценции, блок модуляции сигнала люминесценции, ограничитель сигналов модуляции, блок регистрации сигналов люминесценции, блок управления исполнительных механизмов.

Недостатком данного устройства является низкое извлечение полезного минерала при сепарации сырья с высоким содержанием люминесцирующих минералов. Обусловлено зто недостаточно высокой 20 точностью измерения сигнала люминесценции минерала и недостаточно высокой точностью поддержания порогового уровня разделения, вызванных возникновением переходного процесса в тракте регистрации 25 после прохождения сигнала люминесценции минерала (что связано с восстановлени ем исходного состояния на элементах тракта регистрации), и чем "моющее" и длительнее был предыдущий сигнал люминес- 30 ценции материала, тем дольше длится переходный процесс. Если в процессе сепарации после "мощного: сигнала люминесценции минерала поступает "слабый" сигнал, а переходный процесс еще не закон- 35 чился, то а тракете регистрации начинают одновременно обрабатываться "слабый" сигнал люминесценции минерала и сигнал, вызванный переходным процессом, что приводит к тому, что "слабый" сигнал люми- 40 несценции минерала не будет зарегистрирован и люминесцирующий минерал будет потерян.

Известно устройство для сепарации минералов, содержащее источник рентгено- 45 вского излучения, транспортирующий механизм для перемещения минералов, фотоприемник, усилитель сигналов люминесценции, соединенный с последним через конденсатор, источник питания, задатчик 50 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов, источник опорного напряжения, блок сравнения, блок выработки команд, исполнительный механизм (авт. св. N 1029725, кл. G 01 N 23/22, 1986). 55

Наиболее близким к заявленному является устройство по авт. св. М 971523, кл. В 07 С 5/342, 1982, содержащее источник рентгеновского излучения, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минералов, выходом соединенный с входом блока регистрации интенсивности воздуха и с первым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов выходом соединенного с первым входом блока формирования управляющего сигнала, выходом подключенного к блоку управления исполнительным механизмом.

Однако известное устройство обладает невысокой точностью сепарации.

Цель изобретения — повышение точности сепарации.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит бункер .1, транспортирующий механизм 2, источник рентгеновского излучения 3, источник питания 4, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала, фотоприемник .

5, усилитель 6 сигналов люминесценции, блок формирования сигналов люминесценции минералов 7, выполненный в виде дифференциального усилителя, блок 8 регистрации интенсивности люминесценции воздуха, задатчик 9 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов, источник опорного напряжения (на чертеже не показан), блок сравнения 10, блок 11 управления исполнительным механизмом для выработки команд на отсечку полезного минерала,исполнительныймеханизм 12, например пневмоэжектор, концентратный и хвостовой приемники (на чертеже не показаны). При этом, фотоприемник 5 соединен с усилителем 6 сигналов люминесценции, последний выходом соединен с первыми входами дифференциального усилителя 7 сигналов люминесценции минералов и блока 8 выделения сигнала люминесценции воздуха, последний вторым входом соединен с источником питания

4, а выходом соединен с первым входом задатчика 9 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов и с вторым входом дифференциального усилителя, последний выходом соединен с первым входом блока сравнения 10. Источник опорного напряжения (на чертеже не показан) соединен с вторым входом задатчика 9 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов, последний выходом соединен с вторым входом блока сравнения 10, последний выходом соединен с блоком 11 выработки команд, последний соединен с исполнительным механизмом 12.

Фотоприемник 5 выполнен на базе фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) и предназначен для преобразования сигналов люминесценции воздуха и минералов в электрические сигналы, 2004356

Усилитель 6 сигналов люминесценции выполнен на базе усилителя постоянного тока и предназначен для усиления суммарного сигнала люминесценции, вызванного люминесценцией воздуха и минералов в ча- 5 стотном диапазоне от 0 до 1 кГц.

Блок формирования сигналов люминесценции минералов выполнен на базе дифференциального усилителя.

Блок 8 регистрации интенсивности 10 люминесценции воздуха содержит два сумматора 13, 14, пиковый детектор 15, повторитель 16 и дифференциальный усилитель

17, Первый вход первого сумматора 13, являющийся первым входом блока 8 выделе- 15 ния сигналов люминесценции воздуха, соединен с выходом и с первым входом соответственно усилителя 6 сигналов люминесценции и дифференциального усилителя. Второй вход первого сумматора 20

13 соединен с вторым входом второго сумматора 14, первый вход последнего заземлен. Точка соединения первого и второго сумматоров 13, 14, являющегося вторым входом блока 8 выделения сигналов люми- 25 несценции воздуха, соединена с источником 4 питания. Выход первэго и второго сумматоров 13, 14 соединен соответственно с пиковым детектором 15 и повторителем

16, выход последних соединен соответст- 30 венно с первым и с вторым входом дифференциального усилителя 17, выход последнего, являющийся выходом блока 8 выделения сигнала люминесценции воздуха соединен с первым входом задатчика 9 35 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов и с вторым входом дифференциального усилителя 7.

Первый и второй сумматоры 13, 14 выполнены на базе резисторных делителей. 40

Блок формирования управляющего сигнала содержит последовательно соединенные источник опорного напряжения, задатчик пороговой величины интенсивности люминесценции 9 и блок сравнения 10. 45

Задатчик 9 пороговой величины интенсивности люминесценции выполнен на базе сумматора и предназначен для выдачи на блок 10 сравнения пороговой величины интенсивности люминесценции в виде суммы 50 напряжения опорного источника и интенсивности люминесценции воздуха.

Блок 10 сравнения выполнен на операционном усилителе и предназначен для сравнения сигнала люминесценции мине- 55 рапе с пороговой величиной интенсивности люминесценции.

Блок 11 выработки команд на отсечку полезного минерала выполнен на микросхемах 176 серии, Пиковый детектор 15, повторитель 16 и дифференциальный усилитель 17 выполнены на базе операционных усилителей, Устройство работает следующим образом.

Перед сортировкой в эадатчике 9 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов устанавливают пороговую величину интенсивности люминесценции, равную минимальной интенсивности люминесценции полезного минерала, путем подачи напряжения с опорного источника.

Далее, перед сортировкой и в момент отсутствия люминесцирующих минералов в зоне обнаружения автоматически измеряют по схеме "усилитель 6 сигналов люминесценции — блок 8 выделения сигнала люминесценции воздуха" сигнал люминесценции воздуха и вводят измеренный сигнал в задатчик 9 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов для автоматической коррекции заданного порога разделения и в дифференциальный усилитель 7 для выделения из полного сигнала люминесценции сигнала люминесценции минерала и его усиления без искажений.

В процессе сортировки рентгеновские лучи от источника 3 рентгеновского излучения вызывают в зоне обнаружения люминесценцию воздуха и люминесценцию поступающих с транспортного механизма 2 минералов.

Суммарный сигнал люминесценции воздуха и минералов преобразуется фотоприемником 5 в электрические сигналы и после усиления в усилителе 6 сигналов люминесценции поступают одновременно на первый вход дифференциального усилителя

7 и первый вход блока 8 выделения сигналов люминесценции воздуха (первый вход сумматора .3), Одновременно на второй вход блока 8 выделения сигналов люминесценции воздуха (точка соединения вторых входов первого и второго сумматоров 13, 14) поступает напряжение источника 4 питаС выхода сумматора 13 сигнал, равный полусумме напряжения источника 4 питания и сигнала люминесценции, с усилителя

6 поступает на пиковый детектор 15, который запоминает максимальное значение этого сигнала и выдает его далее на первый вход дифференциального усилителя 17.

C выхода сумматора 14 напряжение, равное половине напряжения источника 4 питания, подается на вход повторителя 16 и далее на второй вход дифференциального усилителя 17.

2004356

25 жения, первый сумматор, повторитель и дифференциальный усилитель и последо30 вательно соединенные второй сумматор и пиковый детектор, выходом соединенный с вторым входом дифференциального усилителя, выход которого, являющийся выходом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха, дополнительно подключен к входу задатчика пороговой величины интенсивности люминесценции, а вход второго сумматора является входом блока регистрации интенсивности люми40 несценции воздуха, при этом блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минералов содержит последовательно соединенные фотоприемник и усилитель постоянного тока, выход которого является выходом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минералов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования сигналов люминесценции минералов выполнен в виде дифференциального усилителя.

3, Устройство по п,1, отличающееся тем, что задатчик пороговой величины ин55

Дифференциальный усилитель 17, синфаэный сигнал, равный половине напряжения источника 4 питания, ослабляет и выделяет сигнал люминесценции воздуха. С выхода дифференциального усилителя 17 (выход блока 8 выделения сигнала люминесценции воздуха) сигнал люминесценции воздуха поступает на второй вход дифференциального усилителя 7 и на первый вход задатчика 9 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов, на второй вход которого поступает напряжение опорного источника.

С выхода задатчика 9 пороговая величина интенсивности люминесценции минерала,. равная сумма интенсивности люминесценции воздуха и.интенсивности люминесценции минерала, поступает на второй вход блока 10 сравнения. В случае изменения сигнала люминесценции воздуха задатчик 9 автоматически скорректирует пороговую величину интенсивности люминесценции. Таким образом в задатчике 9

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ СЕПАРАЦИИ МИНЕРАЛОВ, содержащее источник рентгеновского излучения, блок регистрации интенсивности люминесценции soapyxa и минералов, выходом соединенный с входом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха и с первым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов, выходом соединенного с первым входом блока формирования управляющего. сигнала, выходом подключенного к блоку управления исполнительным механизмом, отличающееся тем, что блок формирования управляющего сигнала содержит последовательно соединенные источник опорного напряжения, задатчик flopoiosoA величины интенсивности люминесценции и блок сравнений, первый вход и выход которого являются соответственно входом и выходом блока формирования управляющего сигнала, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха содержит последовательно соединенные источник напря5

20 происходит автоматическое корректирование порога разделения, В дифференциальном усилителе 7 синфазный сигнал люминесценции воздуха ослабляется, а сигнал люминесценции минерала усиливается до необходимого уровня. Усиленный сигнал люминесценции минерала с выхода блока 7 поступает на первый вход блока 10 сравнения. В блоке 10 сигнал люминесценции с блока 7 сравнивается с заданной пороговой величиной сигнала с эадатчика 9, Если сигнал люминесценции минерала превышает пороговое значение величины интенсивности люминесценции с эадатчика 9, то блок 10 сравнения выдает сигнал на блок 11 выработки команд, который включает исполнительный механизм 12 на отсечку минерала. Использование изобретения повышает извлечение при сепарации сырья с высоким содержанием люминесцирующих минералов. (56) Авторское свидетельство СССР

М 971523, кл. В 07 С 5/342, 1982. тенсивности люминесценции выполнен в виде сумматора.