Устройство для измерения содержаниямагнитной фракции b руде и продуктахобогащения

 

О П И С А Н И Е 798574

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

%М

Союз Советскма

Социалистических

Республик

Р:чо1, *

t (61) Дополнительное к авт. санд-ву(22) За я влено 28.02.79 (21 ) 2730288/18 -25 с прмсоедннемием заявки М— (23) Приоритет— (5!)М. Кл.

G 01 N 27/00

Веумрстаенай камитат

СССР ао аелам взабретемяа н аткрытяй (53) УДК 543.257 (088.8) Опубликовано 23 01 81 Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 23.01.81 (72) Авторы изобретения

Б. Б. Зобнин, А. Ф. Ильиных и В, О. Покшин (71) Заявитель

Свердловский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. В. В. Вахрушева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

МАГНИТНОЙ ФРАКЦИИ В РУДЕ И ПРОДУКТАХ

ОБОГАЩЕНИЯ

Изобретение относится к области контроля магнитной фракции в сыпучих материалах и может быть использовано для измерения содержания магнита в железной руде и продуктах ее обогащения.

Известно устройство состоящее из генератора, питающего через усилитель два частотных детектора, включенных выходами встречно по отношению друт к другу, причем каждый частотный детектор состоит иэ иэмерительt0 ного колебательного контура и выпрямителя со сглаживающим фильтром. Устройство содержит два чувствительных элемента в виде катушек индуктивностн, включенных в измерительные колебательные контуры.

Измерительные колебательные контуры настроены в разные стороны относительно частоты генератора, таким образом, что напряжения, снимаемые с них и выпрямляемые выпрямителями при отсутствии контролируемого материала, равны н полностью компен-. сируют друг друта. При наличии контролируемого материала резонансные частоты измерительных колебательных контуров отодвигаются относительно частоты генератора в одну сторону, и на выходе устройства появляется напряжение, равное разности напряжений, снимаемых с измерительных колебательных контуров, и несущее информацию о содержании магнитной фракции в контролируемом материале 111.

Недостатками этого устройства являются необходимость стабилизации частоты генератора, что повышает стоимость устройства, н необходимость индивидуального подбора по температурному коэффициенту емкости конденсаторов измерительных колебательных контуров для компенсации температурного дрейфа индуктивностей чувствительных элементов.

Кроме того, наличие двух вьптрямителей, от параметров которых (например от прямого падения напряжения на диодах, зависящего от температуры) зависят от величины выпрямленных напряжений, приводит к тому, что в выходном сигнале устройства появляется недостаточно скомпенсированный шум выпрямителей, и за которого снижается точность измерения.

8574 4 ра сглаживающие фильтры 9 и 10, подключенные встречно к выходу регистрирующего прибора 11, контролируемый материал 12, магнитные потоки измерительного чувствительного элемента Ф1, и компенсационного чувствительного элемента Ф, Устройство работает следующим образом.

Переключатели 4 и 8 синфазно срабатывают с частотой, значительно меньшен, чем частота

10 генератора 5. В промежутки времени, когда к генеРатоРу 5 переключателем 4 подключен измерительный чувствительный элемент l, от индуктивности которого зависит частота выходного сигнала генератора 5, частотный детектор 7, преобразуя усиленный усилительноформирующим блоком 6 сигнал генератора 5, через переключатель 8 передает в сглаживающий фильтр 9 напряжение, которое можно представить в виде суммы четырех составляю20 щих

30

Введение в устройство двух синфаэно работающих переключателей позволяет использовать один тракт для передачи сигналов измерительного и компенсационного чувствительных элементов, поэтому шумы устройства в одинаковой мере добавляются к обоим сигналам и на выходе практически полностью уничтожаются. Расположение катушек измерительного 40 и компенсационного чувствительных элементов на одном магнитопроводе позволяет уменьшить температурный дрейф сигнала измерительного чувствительного элемента, В результате погрешность измерения содержания магнитной фракции снижается за счет снижения уровня собственных шумов устройства.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительный 1 и компенсационный 2 чувствительные элементы, расположенные на магнитопроводе 3 и поочередно подключаемые переключателем 4 к генератору 5. с которого сигналы поступают для усиления мощности и стабилизации по

SS амплитуде напряжения в усилительно-формирующий блок 6, нагруженный на частотный детектор 7 с переключателем 8, поочередно подключающим к выходу частотного детекто3 79

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для опреде ления магнитной фракции в руде, состоящее из чувствительного элемента в виде индуктивной рамки, подключенного к генератору, выходной сигнал которого через эмиттерный повторитель, усилитель-ограничитель и частотный детектор подается на вход регистрирующего прибора (21.

Недостатком этого устройства является высокая погрешность измерения, связанная с отсутствием компенсации шумов отдельных элементов и блоков (например ухода частоты генератора под воздействием температуры).

Цель изобретения — повышение точности измерения содержания магнитной фракции в контролируемом материале.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два синфаэно работающих переключателя, один из которых поочередно подключает к генератору измерительный и компенсационный чувствительные элементы, а другой поочередно подключает сглаживающие фильтры к выходу частотного детектора.

Кроме того, катушки измерительного и компенсационного чувствительных элементов расположены на одном П-образном магнитопроводе так, что магнитный. поток измерительного чувствительного замыкателя проходит в основном через контролируемый материал, а поток компенсационньго чувствительного элемента — через воздушный зазор.

И =А+В+С+ О где U выходное напряжение частотного детектора 7;

А — составляющая сигнала, обусловленная наличием собственной индуктивности измерительного чувствительного элемента 1;

 — составляющая сигнала, обусловленная измерением индуктивности измерительного чувствительного элемента под действием магнитных свойств контролируемого материала 12;

С вЂ” составляющая сигнала, обусловленная изменением индуктивности измерительного чувствительного элемента 1 под действием параметров окружающей среды, например температуры;

0 — составляющая сигнала, обусловленная шумами генератора 5, усилительно-формирующего блока 6 и частотного детектора 7.

В промежутки времени, когда к генератору 5 переключателем 4 подключен компенсационный чувствительный элемент 2, от индуктивности которого зависит частота генератора 5, частотный детектор 7, преобразуя усиленный усилительно-формирующим блоком 6 сигнал генератора 5, через переключатель 8 передает в сглаживающий фильтр 10 напряжение, которое можно представить в виде суммы трех составляющих

U=ДiС+О где U — выходное напряжение частотного детектора 7)

Встречное включение сглаживающих фильтров 9 и 10 на входе регистрирующего прибора 11 приводит к тому, что сигналы 0 и Ug. вычитаются друг из друга. В результате

798574 6 в год за счет экономии фонда заработной платы и электроэнергии, затрачиваемой на сушку проб, а также исключение затрат на химические анализы. т.е, составляющую сигнала измерительного чувствительного элемента 1, обусловленную изменением его индуктнвности только под действием магнитных свойств контролируемого материала 12, которые зависят от содержания в нем магнитной фракции.

Составляющие сигнала, обусловленные дрейфом параметров элементов устройства под действием изменения условий окружающей среды, например температуры, практически полностью уничтожаются.

Введение синфазно работающих переключателей в предлагаемое устройство позволяет существенно уменьшить шумы его элементов на выходе. Расположение катушек измерительного и компенсационного чувствительных weментов на одном П-образном магнитопроводе эффективно снижает проявление в выходном сигнале дрейфа измерительного чувствительного элемента, так как параметры катушек обоих чувствительных элементов изменяются по одному закону.

Как показывают лабораторные испытания устройства, указанные изменения снижают приборную погрешность измерения содержания магнитной фракции в железной руде в

2,S раза.

Внедрение предлагаемого устройства позволяет построить систему автоматического управления качеством промежутощого продукта сухой магнитной сепарации, расчетный годовой экономической эффект которой составляет около 200 тыс. руб. в условиях СоколовскоСарбарайского горно-обогатительного комбината.

Зкономия создается за счет уменьшения потерь железа в хвостах обогащения и связанного с этим увеличения выхода товарного концентрата.

Расчетный экономический эффект от исполь. зования одно:о экземпляра устройства для контроля качества железного . концентрата на том же комбинате составляет 7 тыс. руб, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения дрейщ фа выходного сигнала, катушка измерительного и компенсационного чувствительных элементов расположены на одном П-образном магнитопроводе, причем ось катушки индуктивности измерительного чувствительного элемента расположена параллельно контролируемому, а

33 ось катушки индуктивности компенсационного чувствительного элемента — перпендикулярно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 регистрирующий прибор 11 контролирует сигнал

u=u„-u=в„, формула изобретения

1. Устройство для измерения содержания магнитной фракции в руде и продуктах обогащения, включающее измерительный и компенсационный чувствительные элементы в виде катушек индуктивности, генератор, усилительно-формирующий блок, частотный детектор, два сглаживающих фильтра, включенных встречно на входе регистрирующего прибора, отличаю щеес я тем,что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения шумов устройства, в него введены два синфаэчо работающих переключа20 теля, один из которых поочередно подключает к генератору измерительный и компенсационный чувствительные элементы, а другой поочередно подключает сглаживающие фильтры

25 к выходу частотного детектора.

1. Мрюта А. Н. и др. Контроль качества железорудного сырья. Киев, "Техника", 1976, с. 58.

2. Авторское свидетельство СССР N 409127, кл. G Ol и 27/88, 1972 (прототип).

798574

Редактор В. Жиленко

Заказ 10013/53

Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Алексеев

Техред М. Рейвес Корректор О. Ковинская