RU2165090C2 - Способ определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165090C2 RU2165090C2 RU99104345/28A RU99104345A RU2165090C2 RU 2165090 C2 RU2165090 C2 RU 2165090C2 RU 99104345/28 A RU99104345/28 A RU 99104345/28A RU 99104345 A RU99104345 A RU 99104345A RU 2165090 C2 RU2165090 C2 RU 2165090C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- sample
- ore material
- input
- sensor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в технологических процессах добычи и переработки железных руд на горнообогатительных комбинатах. Каждую пробу рудного материала помещают в измерительную зону индуктивного или индукционного датчика и определяют сигнал Е на выходе датчика. Затем каждую пробу взвешивают и определяют массу М пробы. Далее делят значение сигнала Е на значение массы М, т.е. определяют параметр у=Е/М, по которому с учетом предварительно полученной градуировочной характеристики x/y, называемой линией регрессии, судят о содержании железа в рудном материале оперативной пробы. Предложенный способ обеспечивает повышенную точность определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала. 2 с.п.ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного определения содержания железа в пробах рудного материала при добыче и переработке железорудного сырья.
Известен [1] способ определения содержания железа в пробах рудного материала, в котором используется индуктивный или индукционный датчик, внутри которого в измерительной зоне имеется полость, в которую устанавливается кювета постоянного объема с рудным материалом.
Выходной сигнал датчика пропорционален магнитной восприимчивости рудного материала и содержанию магнитного железа в рудном материале. Выходные сигналы датчика сравнивают с данными химанализа контрольных градуировочных проб и на их основе строят градуировочную характеристику - зависимость выходного сигнала датчика от данных химанализа.
Недостатком этого известного способа-аналога является недостаточная точность, что связано с тем, что взаимосвязь выходного сигнала датчика и данных химанализа носит не однозначный, а корреляционный характер.
Для построения градуировочной характеристики - взаимосвязи серии выходных сигналов датчика и соответствующих им данных химанализа в градуировочных пробах рудного материала, - используют известный способ построения корреляционного уравнения (уравнения регрессии), изложенный в [2,3].
Учитывая известность индуктивных и индукционных датчиков [1] и способа построения уравнений регрессии [2,3] , можно считать, что известен способ определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала, согласно которому помещают оперативную пробу рудного материала постоянного объема в измерительную зону индуктивного или индукционного датчика, фиксируют значение сигнала E на его выходе и определяют содержание железа α в оперативной пробе с учетом зафиксированного значения сигнала E по градуировочному уравнению регрессии с использованием содержания железа X, предварительно полученному при химанализе градуировочных проб рудного материала с помощью упомянутого датчика - общие признаки с предложенным способом.
Технический эффект предложенного способа заключается в повышении точности определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала.
Указанный технический эффект достигается тем, что в предлагаемом способе определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала, согласно которому помещают оперативную пробу рудного материала постоянного объема в измерительную зону индуктивного или индукционного датчика, фиксируют значение сигнала E на его выходе и определяют содержание железа α в оперативной пробе с учетом зафиксированного значения сигнала E по градуировочному уравнению регрессии с использованием содержания железа X, предварительно полученному при химанализе градуировочных проб рудного материала с помощью упомянутого датчика, что в этом способе каждую оперативную и градуировочную пробу взвешивают и определяют массу M рудного материала в пробе, делят значение сигнала E на значение M и найденные в результате деления значения Y=E/M используют при предварительном получении градуировочного уравнения регрессии X/Y и при определении содержания железа α в оперативной пробе по данному уравнению.
Указанный технический эффект достигается также тем, что устройство для осуществления способа, содержащее индукционный датчик с намагничивающей, компенсационной и приемными катушками, генератор, выход которого подключен к согласно-последовательно соединенным намагничивающей и компенсационной катушками индукционного датчика, усилитель, вход которого подключен к встречно-последовательно соединенным приемным катушкам индукционного датчика, множительное устройство, сумматор, первый и второй задатчики константы и регистрирующее устройство, вход которого подключен к выходу сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому задатчику константы и к выходу множительного устройства, первый вход которого подключен ко второму задатчику константы, что это устройство содержит датчик массы и делительное устройство, при этом первый вход делительного устройства подключен к выходу усилителя, второй вход - к выходу датчика массы, а выход - ко второму входу множительного устройства.
Предлагаемый способ и устройство для его осуществления поясняется чертежами фиг. 1 - 5:
фиг. 1 - пример градуировочной характеристики по общему железу по способу-прототипу,
фиг. 2 - то же, но по предлагаемому способу,
фиг. 3 - пример градуировочной характеристики по магнитному железу по способу-прототипу,
фиг. 4 - то же, но по предлагаемому способу,
фиг. 5 - устройство для осуществления способа.
фиг. 1 - пример градуировочной характеристики по общему железу по способу-прототипу,
фиг. 2 - то же, но по предлагаемому способу,
фиг. 3 - пример градуировочной характеристики по магнитному железу по способу-прототипу,
фиг. 4 - то же, но по предлагаемому способу,
фиг. 5 - устройство для осуществления способа.
Предлагаемый способ определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала сводится к следующей последовательности действий:
1. Предварительно экспериментально получают градуировочную характеристику используемого индукционного или индуктивного датчика (например, индукционного датчика [1]). Для этого выполняют следующие действия:
1.1 На объекте рудного материала, на котором необходимо определять содержание железа в оперативных пробах (например, на транспортирующем рудный материал конвейере обогатительной фабрики) отбирают n градуировочных проб (например, n = 50 проб) рудного материала;
1.2. Проводят химанализ каждой пробы, при этом получают значения содержания железа по химанализу: X1, X2...Xn. (Химанализ может быть проведен на железо общее или/и на железо магнитное);
1.3. Взвешивают каждую пробу, при этом получают значения M1, M2,...Mn;
1.4. Вводят каждую пробу в измерительную зону индукционного датчика и фиксируют сигнал E на выходе датчика, при этом получают значения E1,...E2,.. .En;
1.5. Для каждой градуировочной пробы делят значение сигнала E на выходе датчика на значение массы M пробы, при этом получают значения Y1=E1/M1, Y2= E2/M2,...Yn=En/Mn;
1.6. Определяют средние арифметические значения рядов чисел X и Y по формуле
1.7. Определяют вспомогательные промежуточные значения, удобные для последующего вычисления уравнений регрессии
1.8. Определяют коэффициент регрессии BX/Y
BX/Y=QXY/QY
1.9. Уравнение регрессии
приводят к виду
X=BX/Y·Y+C (1)
где
В качестве примера на фиг. 1 - 4 приведены уравнения регрессии, построенные в осях X - Y, на которых нанесены точки, соответствующие отдельным градуировочным пробам. Полю точек, соответствующих отдельным пробам, соответствует градуировочная характеристика (линия регрессии), показанная жирной линией.
1. Предварительно экспериментально получают градуировочную характеристику используемого индукционного или индуктивного датчика (например, индукционного датчика [1]). Для этого выполняют следующие действия:
1.1 На объекте рудного материала, на котором необходимо определять содержание железа в оперативных пробах (например, на транспортирующем рудный материал конвейере обогатительной фабрики) отбирают n градуировочных проб (например, n = 50 проб) рудного материала;
1.2. Проводят химанализ каждой пробы, при этом получают значения содержания железа по химанализу: X1, X2...Xn. (Химанализ может быть проведен на железо общее или/и на железо магнитное);
1.3. Взвешивают каждую пробу, при этом получают значения M1, M2,...Mn;
1.4. Вводят каждую пробу в измерительную зону индукционного датчика и фиксируют сигнал E на выходе датчика, при этом получают значения E1,...E2,.. .En;
1.5. Для каждой градуировочной пробы делят значение сигнала E на выходе датчика на значение массы M пробы, при этом получают значения Y1=E1/M1, Y2= E2/M2,...Yn=En/Mn;
1.6. Определяют средние арифметические значения рядов чисел X и Y по формуле
1.7. Определяют вспомогательные промежуточные значения, удобные для последующего вычисления уравнений регрессии
1.8. Определяют коэффициент регрессии BX/Y
BX/Y=QXY/QY
1.9. Уравнение регрессии
приводят к виду
X=BX/Y·Y+C (1)
где
В качестве примера на фиг. 1 - 4 приведены уравнения регрессии, построенные в осях X - Y, на которых нанесены точки, соответствующие отдельным градуировочным пробам. Полю точек, соответствующих отдельным пробам, соответствует градуировочная характеристика (линия регрессии), показанная жирной линией.
1.10. Помимо уравнения регрессии могут быть, хотя и не обязательно, но полезно для оценки эффективности предлагаемого способа, определены:
- коэффициент корреляции между рядами значений X и Y
(2)
- среднее квадратичное отклонение SX/Y между рядами значений X и Y
(3)
2. Отбирают оперативную пробу рудного материала, наполняют рудным материалом кювету постоянного объема.
- коэффициент корреляции между рядами значений X и Y
- среднее квадратичное отклонение SX/Y между рядами значений X и Y
2. Отбирают оперативную пробу рудного материала, наполняют рудным материалом кювету постоянного объема.
3. Взвешивают рудный материал в кювете, т.е. определяют массу Mi пробы.
4. Устанавливают кювету с рудным материалом в измерительную зону индукционного датчика и фиксируют сигнал на выходе датчика - сигнал Ei.
5. Делят значение сигнала Ei на значение массы Mi рудного материала, т. е. получают значение Yi=Ei/Mi.
6. По значению Yi и уравнению (1) определяют значение Xi, которое и является содержанием железа в рудном материале оперативной пробы: α = Xi.
Устройство для реализации предложенного способа представлено на фиг. 5. Устройство содержит индукционной датчик 1, кювету 2, генератор 3, датчик массы 4, усилитель 5, делительное устройство 6, множительное устройство 7, сумматор 8, регистрирующее устройство 9 и задатчики констант 10 и 11.
Устройство для реализации предложенного способа представлено на фиг. 5. Устройство содержит индукционной датчик 1, кювету 2, генератор 3, датчик массы 4, усилитель 5, делительное устройство 6, множительное устройство 7, сумматор 8, регистрирующее устройство 9 и задатчики констант 10 и 11.
Индукционный датчик 1 содержит намагничивающую 12, компенсационную 13 и приемные 14 и 15 катушки. Внутри индукционного датчика находится платформа 16, сочлененная с датчиком массы 4. На платформу 16 устанавливается кювета 2 с рудным материалом оперативной пробы. Намагничивающая 12 и компенсационная 13 катушки соединены последовательно-согласно и подключены к генератору 3. Приемные катушки 14 и 15 соединены последовательно-встречно и подключены к входу усилителя 5.
В исходном состоянии, когда кювета не заполнена рудным материалом, на выходе индукционного датчика 1, а именно, на выходе последовательно-встречно соединенных приемных катушек 14 и 15 имеется сигнал 0.
Устройство работает следующим образом. Кювету 2 с рудным материалом устанавливают на платформу 16 внутри датчика 1. На выходе датчика 1 формируется сигнал E (напряжение или ток), который усиливается усилителем 5 и поступает на вход делимого делительного устройства 6, на второй вход которого подается сигнал с выхода датчика массы 4 (сигнал M). На выходе делительного устройства 6 формируется сигнал Y=E/M, поступающий на вход множительного устройства 7, к первому входу которого подключен задатчик константы 10 - коэффициента регрессии BX/Y. На выходе множительного устройства 7 формируется сигнал BX/Y·Y, который поступает на первый вход сумматора 8, ко второму входу которого подключен задатчик константы 11 (константа C). На выходе сумматора 8 формируется сигнал BX/Y·Y+C, что, согласно уравнению (1), является величиной X, т.е. содержанием железа α = X в пробе рудного материала. Этот сигнал фиксируется регистрирующим устройством 9. Таким образом, предложенный способ реализован с помощью устройства на фиг. 5.
Технический эффект предложенного способа заключается в повышении точности определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала.
Повышение точности определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала установлено экспериментально следующим образом. На шахте Таштагольского РУ Кемеровской области было отобрано 34 градуировочных пробы рудного материала. По каждой пробе сделан химанализ на железо общее и на железо магнетитовое. Каждая проба подвергнута анализу на экспериментальном образце устройства для осуществления предлагаемого способа. В качестве сигнал E используется выходной ток I индукционного зонда.
На фиг. 1 и фиг. 2 представлены градуировочные характеристики по железу общему соответственно по способу-прототипу и по предлагаемому способу. Даже на глаз видно, что по предлагаемому способу точки, соответствующие отдельным пробам, легли более линейно относительно линии регрессии. Расчеты дают следующие результаты.
Коэффициент корреляции по способу-прототипу R=0,970, а по предлагаемому способу R= 0,987, т.е. увеличился на значение 0,017, что свидетельствует об увеличении точности определения содержания железа в пробе рудного материала.
Среднее квадратичное отклонение по способу-прототипу SX/Y=2,394, а по предлагаемому способу - SX/Y= 1,565, т.е. уменьшилось в 1,53 раза. Столь существенное уменьшение среднего квадратичного отклонения подтверждает повышение точности предлагаемого способа.
На фиг. 3 и фиг. 4 представлены градуировочные характеристики по железу магнетитовому соответственно по способу-прототипу и по предлагаемому способу. Расчеты дают следующие результаты.
Коэффициент корреляции по способу-прототипу R=0,974, а по предлагаемому способу R= 0,991, т.е. увеличился на значение 0,017 (на такое же значение, что и по железу общему).
Среднее квадратичное отклонение по способу-прототипу SX/Y=2,466, а по предлагаемому способу - SX/Y=1,419, т.е. уменьшилось в 1,74 раза, что еще более эффективно, чем по железу общему. Столь существенное уменьшение среднего квадратичного отклонения подтверждает повышение точности предлагаемого способа.
Источники информации
1. Авт.св. СССР N 477377, G 01 V 3/00, 1972.
1. Авт.св. СССР N 477377, G 01 V 3/00, 1972.
2. И. В. Дунин-Барковский, Н.В. Смирнов. Теория вероятностей и математическая статистика в технике. - М.: ГИТТЛ, 1955, с. 556.
3. Н. Драйпер, Г.Смит. Прикладной регрессионный анализ: в 2 кн., кн. 1, пер. с англ., 2-ое изд. перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 1986, с. 366.
Claims (2)
1. Способ определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала, согласно которому помещают оперативную пробу рудного материала постоянного объема в измерительную зону индуктивного или индукционного датчика, фиксируют значение сигнала Е на его выходе и определяют содержание железа α в оперативной пробе с учетом зафиксированного значения сигнала Е по градуировочному уравнению регрессии с использованием содержания железа х, предварительно полученному при химанализе градуировочных проб рудного материала с помощью упомянутого датчика, отличающийся тем, что каждую оперативную и градуировочную пробу взвешивают и определяют массу М рудного материала в пробе, делят значение сигнала Е на значение М и найденные в результате деления значения y=E/M используют при предварительном получении градуировочного уравнения регрессии х/y и при определении содержания железа α в оперативной пробе по данному уравнению.
2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее индукционный датчик с намагничивающей, компенсационной и приемными катушками, генератор, выход которого подключен к согласно-последовательно соединенным намагничивающей и компенсационной катушкам индукционного датчика, усилитель, вход которого подключен к встречно-последовательно соединенным приемным катушкам индукционного датчика, множительное устройство, сумматор, первый и второй задатчики константы и регистрирующее устройство, вход которого подключен к выходу сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому задатчику константы и к выходу множительного устройства, первый вход которого подключен к второму задатчику константы, отличающееся тем, что оно содержит датчик массы и делительное устройство, при этом первый вход делительного устройства подключен к выходу усилителя, второй вход - к выходу датчика массы, а выход - к второму входу множительного устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99104345/28A RU2165090C2 (ru) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | Способ определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99104345/28A RU2165090C2 (ru) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | Способ определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала и устройство для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99104345A RU99104345A (ru) | 2001-01-20 |
| RU2165090C2 true RU2165090C2 (ru) | 2001-04-10 |
Family
ID=20216666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99104345/28A RU2165090C2 (ru) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | Способ определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2165090C2 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477466C1 (ru) * | 2011-11-28 | 2013-03-10 | Закрытое акционерное общество "Ультракрафт" | Способ определения массы ферромагнитного материала и устройство для его осуществления |
| RU2556831C2 (ru) * | 2013-08-20 | 2015-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Аналитприбор" (ООО "Аналитприбор") | Способ определения магнитной массы железнодорожных вагонов и система для его осуществления |
| RU2595018C2 (ru) * | 2014-12-17 | 2016-08-20 | Владимир Николаевич Ретуков | Способ контроля качества железорудного материала в ковше горного погрузочного средства и устройство для его осуществления |
| CN112098505A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-12-18 | 安徽金安矿业有限公司 | 一种利用磁化率原理测定尾矿磁性铁含量的方法 |
-
1999
- 1999-03-02 RU RU99104345/28A patent/RU2165090C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477466C1 (ru) * | 2011-11-28 | 2013-03-10 | Закрытое акционерное общество "Ультракрафт" | Способ определения массы ферромагнитного материала и устройство для его осуществления |
| RU2556831C2 (ru) * | 2013-08-20 | 2015-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Аналитприбор" (ООО "Аналитприбор") | Способ определения магнитной массы железнодорожных вагонов и система для его осуществления |
| RU2595018C2 (ru) * | 2014-12-17 | 2016-08-20 | Владимир Николаевич Ретуков | Способ контроля качества железорудного материала в ковше горного погрузочного средства и устройство для его осуществления |
| CN112098505A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-12-18 | 安徽金安矿业有限公司 | 一种利用磁化率原理测定尾矿磁性铁含量的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4689558A (en) | Non-destructive method of measuring the fatigue limit of ferromagnetic materials by use of the mechanical Barkhauser phenomenon | |
| RU2165090C2 (ru) | Способ определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала и устройство для его осуществления | |
| US4843318A (en) | Distance compensation in magnetic probe testing systems wherein object to probe spacing is employed as an exponent in excitings probes or processing probe outputs | |
| US8280690B2 (en) | Signal processing method and unit for a dimension-gauging system | |
| RU99104345A (ru) | Способ определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала и устройство для его осуществления | |
| WO1983001836A1 (en) | Method for measuring fatigue strength of ferromagnetic materials non-destructively | |
| SU920507A1 (ru) | Способ прогноза потери устойчивости продольно сжатых ферромагнитных объектов | |
| JP3173365B2 (ja) | 磁歪効果を利用した応力測定方法 | |
| JP2605517B2 (ja) | 磁気探傷装置の磁化力制御方法 | |
| FI60934C (fi) | Saett att definiera utmattningshaollfasthet hos ferromagnetiskt material utan att bryta materialet | |
| SU983501A1 (ru) | Способ испытаний материалов на раст жение | |
| SU1114938A1 (ru) | Способ измерени механических напр жений в ферромагнитных объектах | |
| SU896481A1 (ru) | Способ определени степени неупругости материала | |
| SU901959A1 (ru) | Устройство дл измерени статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов | |
| SU894550A1 (ru) | Способ электромагнитного контрол с подавлением вли ни зазора | |
| SU1112316A1 (ru) | Устройство дл измерени концентрации носителей зар да в провод щих материалах | |
| SU1359686A1 (ru) | Виброкалибровочное устройство | |
| SU949486A1 (ru) | Способ контрол остаточных напр жений в немагнитных металлических издели х | |
| SU1670637A1 (ru) | Способ измерени проекций вектора магнитной индукции с подвижной платформы и устройство дл его осуществлени | |
| Hilko et al. | Determination of magnetic field intensity on open sample | |
| SU616573A1 (ru) | Устройство дл магнитошумовой структуроскопии | |
| US3706028A (en) | Method for determining the gram size distribution of ferromagnetic material | |
| SU838543A1 (ru) | Способ многопараметрового вихрето-КОВОгО КОНТРОл | |
| SU1012171A1 (ru) | Способ определени содержани ферромагнетика | |
| SU219015A1 (ru) | УСТРОЙСТВО дл ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТО- ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ С ЗАПИСЬЮ НА МАСШТАБНОЙБУМАГЕ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040303 |