RU2726913C1 - Ore density measurement device - Google Patents
Ore density measurement device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726913C1 RU2726913C1 RU2019121428A RU2019121428A RU2726913C1 RU 2726913 C1 RU2726913 C1 RU 2726913C1 RU 2019121428 A RU2019121428 A RU 2019121428A RU 2019121428 A RU2019121428 A RU 2019121428A RU 2726913 C1 RU2726913 C1 RU 2726913C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vessel
- density
- sensor
- arrow
- liquid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/10—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing bodies wholly or partially immersed in fluid materials
- G01N9/12—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing bodies wholly or partially immersed in fluid materials by observing the depth of immersion of the bodies, e.g. hydrometers
- G01N9/18—Special adaptations for indicating, recording, or control
Abstract
Description
Устройство относится к области приборостроения, метрологии и может быть использовано в горнодобывающей промышленности для измерения плотности руды.The device belongs to the field of instrumentation, metrology and can be used in the mining industry to measure the density of ore.
При разработке рудных месторождений ископаемых материалов на этапе транспортировки руды от места добычи к месту ее переработки необходимо располагать данными о содержании в руде конечного продукта, например, металла.When developing ore deposits of fossil materials at the stage of transporting ore from the place of extraction to the place of its processing, it is necessary to have data on the content of the final product, for example, metal, in the ore.
На практике содержание конечного продукта в руде меняется от нуля до некоторого максимума не только для разных карьеров одного месторождения, но и при разработке различных участков одного карьера. Поэтому маршрут транспортировки - в отвал или в различные (по технологии переработки) обогатительные цеха - зависит от сорта руды, критерием определения которого является ее плотность. Чем выше плотность руды по сравнению с плотностью «пустой» породы, тем выше содержание конечного продукта и сор труды. При этом принадлежность матер нала к тому или иному сорту обычно определяется не истинной величиной его плотности, а ее средним значением, величина которого лежит в некотором, принятом для определенного сорта, диапазоне. Сортность руды определяет логистику работы распределительного транспортного узла, то есть определение конкретного маршрута транспортных единиц (обычно железнодорожного состава из нескольких вагонеток) от карьера к месту их разгрузки.In practice, the content of the final product in the ore varies from zero to a certain maximum, not only for different open pits of one deposit, but also during the development of different sections of the same open pit. Therefore, the transportation route - to the dump or to various (according to the processing technology) concentration shops - depends on the type of ore, the criterion for determining which is its density. The higher the density of the ore in comparison with the density of the "waste" rock, the higher the content of the final product and waste. In this case, the belonging of a material to one or another variety is usually determined not by the true value of its density, but by its average value, the value of which lies in a certain range adopted for a certain variety. The grade of ore determines the logistics of the distribution transport hub, that is, the determination of a specific route of transport units (usually a train of several trolleys) from the open pit to the place of their unloading.
Определение плотности руды осуществляется по результатам измерения величин массы и объема ее образцов с помощью плотномеров.Determination of the density of ore is carried out according to the results of measuring the values of the mass and volume of its samples using density meters.
В уровне техники известны приборы для измерения плотности твердых тел (Измерение массы, объема и плотности / Гаузнер С.И. и др. М.: Изд-во стандартов, 1972. Ильинский Г.А. Определение плотности минералов. Л.: Недра, 1975.).In the prior art, devices are known for measuring the density of solids (Measurement of mass, volume and density / Gauzner S.I. et al. M .: Publishing house of standards, 1972. Ilyinsky GA Determination of the density of minerals. L .: Nedra, 1975.).
Недостатками известных устройств является сложность определения плотности образцов твердых тел вне лабораторных условий, длительность получения результатов измерений.The disadvantages of the known devices are the complexity of determining the density of solid samples outside laboratory conditions, the duration of obtaining measurement results.
Наиболее близким устройством к заявляемому сортировочному плотномеру являются гидростатические весы, которые представляют собой подвешенную на спиральной пружине двойную чашку. Нижняя чашка погружена в прозрачный сосуд с жидкостью известной плотности. К верхней чашке прикреплена стрелка, которая при деформации пружины перемещается относительно неподвижной шкалы. Массу образцов определяют визуально или с помощью датчика по величине линейного перемещения нагружаемой пружины известной жесткости (Кивилис С.С. Плотномеры. - М.: Энергия, 1980. С. 97-101) - прототип.The closest device to the claimed sorting density meter is a hydrostatic balance, which is a double cup suspended on a spiral spring. The lower cup is immersed in a transparent vessel with a liquid of known density. An arrow is attached to the upper cup, which, when the spring is deformed, moves relative to the fixed scale. The mass of the samples is determined visually or using a sensor according to the value of the linear displacement of the loaded spring of known stiffness (Kivilis S.S. Density meters. - M .: Energy, 1980. S. 97-101) - prototype.
Недостатками прототипа являются: сложность проведения испытаний образцов вне лабораторных условий; практическая неосуществимость установки прототипа непосредственно на транспортное средство с исследуемым грузом, то есть проведение исследований в движущемся транспортном потоке; длительность получения результатов измерений; необходимость участия оператора для проведения измерений; случайное или преднамеренное искажение результатов испытаний, проводимых человеком; ненадежность конструкции при эксплуатации; низкая производительность процесса измерений.The disadvantages of the prototype are: the complexity of testing samples outside laboratory conditions; the practical impracticability of installing a prototype directly on a vehicle with a test load, that is, conducting research in a moving traffic stream; duration of obtaining measurement results; the need for an operator to take measurements; accidental or deliberate misrepresentation of human test results; unreliability of the structure during operation; low productivity of the measurement process.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание нового устройства, обеспечивающего: работу при установке непосредственно на транспортное средство с исследуемым грузом; возможность получать данные о плотности груза в период его движения на транспортном средстве; «антивандальное» исполнение конструкции устройства, исключающее его разрушение даже при значительном механическом воздействии; исключение эксплуатационного обслуживания устройства человеком, что предотвращает как случайные ошибки измерений за счет наличия «человеческого фактора», так и преднамеренное искажение результатов исследования образцов; получение практически мгновенных результатов исследования; повышение надежности конструкции; упрощение регистрации данных, полученных при проведении исследований; простоту изготовления и обслуживания.The technical objective of the present invention is to create a new device that provides: work when installed directly on a vehicle with a test load; the ability to receive data on the density of the cargo during the period of its movement on the vehicle; "Vandal-proof" design of the device, excluding its destruction even with significant mechanical stress; exclusion of operational maintenance of the device by a person, which prevents both accidental measurement errors due to the presence of a “human factor”, and deliberate distortion of the results of the study of samples; obtaining almost instant research results; increasing the reliability of the structure; simplification of registration of data obtained during research; ease of manufacture and maintenance.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, включающем пружинные весы с чашкой и стрелкой, прозрачный вертикально градуированный сосуд с жидкостью известной плотности, датчики фиксации линейных перемещений, станину, чашка пружинных весов выполнена в виде стального сосуда с жидкостью известной плотности со стрелкой и двумя противолежащими вертикальными градуированными прозрачными вставками, при этом сосуд снабжен воронкой и опорами вертикального качения, контактирующими с внутренней поверхностью жестко скрепленного со станиной защитного кожуха, на внутренней поверхности которого установлен датчик фиксации линейных перемещений стрелки чашки весов, а датчик фиксации линейных перемещений уровня жидкости в сосуде установлен на его внешней стороне в створе прозрачных вставок. Воронка сосуда может быть снабжена уплотнениями герметизации внутреннего объема кожуха. В пространстве между сосудом и внутренней поверхностью кожуха может быть установлен источник света. Хотя бы одна опор а вертикального качения может перемещаться в направляющих.The task is achieved by the fact that in a device that includes a spring balance with a cup and an arrow, a transparent vertically graduated vessel with a liquid of known density, sensors for fixing linear displacements, a frame, a spring balance cup is made in the form of a steel vessel with a liquid of a known density with an arrow and two opposite vertical graduated transparent inserts, while the vessel is equipped with a funnel and vertical rolling supports in contact with the inner surface of a protective casing rigidly attached to the frame, on the inner surface of which a sensor for fixing the linear movements of the weighing pan arrow is installed, and a sensor for fixing the linear displacements of the liquid level in the vessel is mounted on its outer side in alignment with transparent inserts. The funnel of the vessel can be provided with seals for sealing the inner volume of the casing. A light source can be installed in the space between the vessel and the inner surface of the casing. At least one vertical rolling support can be moved in the guides.
Устройство имеет следующие отличия от прототипа:The device has the following differences from the prototype:
- чашка пружинных весов выполнена в виде стального сосуда с жидкостью известной плотности со стрелкой и двумя противолежащими вертикальными градуированными прозрачными вставками;- the spring balance pan is made in the form of a steel vessel with a liquid of known density with an arrow and two opposite vertical graduated transparent inserts;
- сосуд снабжен воронкой и опорами вертикального качения, контактирующими с внутренней поверхностью жестко скрепленного со станиной защитного кожуха;- the vessel is equipped with a funnel and vertical rolling supports in contact with the inner surface of a protective casing rigidly attached to the frame;
- на внутренней поверхности кожуха установлен датчик фиксации линейных перемещений стрелки чашки весов;- on the inner surface of the casing there is a sensor for fixing the linear movements of the arrow of the weighing pan;
- датчик фиксации линейных перемещений уровня жидкости в сосуде установлен на его внешней стороне в створе прозрачных вставок;- a sensor for fixing the linear displacements of the liquid level in the vessel is installed on its outer side in the alignment of transparent inserts;
- воронка сосуда может быть снабжена уплотнениями герметизации внутреннего объема кожуха;- the funnel of the vessel can be equipped with seals for sealing the inner volume of the casing;
- в пространстве между сосудом и внутренней поверхностью кожуха может быть установлен источник света;- a light source can be installed in the space between the vessel and the inner surface of the casing;
- хотя бы одна опор а вертикального качения может пер вмещаться в направляющих.- at least one vertical rolling support can fit in the guides.
Это позволит обеспечить: работу устройства при установке непосредственно на транспортное средство с исследуемым грузом; возможность получать данные о плотности груза в период его движения на транспортном средстве; «антивандальное» исполнение конструкции устройства, исключающее его разрушение даже при значительном механическом воздействии; исключение эксплуатационного обслуживания устройства человеком, что предотвращает как случайные ошибки измерений за счет наличия «человеческого фактора», так и преднамеренное искажение результатов исследования образцов; получение практически мгновенных результатов исследования; упрощение регистрации данных, полученных при проведении исследований; повышение надежности конструкции; простоту изготовления и обслуживания.This will ensure: the operation of the device when installed directly on a vehicle with a test load; the ability to receive data on the density of the cargo during the period of its movement on the vehicle; "Vandal-proof" design of the device, excluding its destruction even with significant mechanical stress; exclusion of operational maintenance of the device by a person, which prevents both accidental measurement errors due to the presence of a “human factor”, and deliberate distortion of the results of the study of samples; obtaining almost instant research results; simplification of registration of data obtained during research; increasing the reliability of the structure; ease of manufacture and maintenance.
Сопоставительный анализ заявляемой устройства и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».Comparative analysis of the claimed device and the prototype reveals the presence of distinctive features of the proposed device in comparison with the closest analogue, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the "novelty" criterion.
В просмотренном патентно-информационном фонде не обнаружено технических решений с указанными отличиями, а также технических решений с указанной совокупностью отличительных признаков.In the reviewed patent information fund, no technical solutions with the specified differences were found, as well as technical solutions with the specified set of distinctive features.
Предлагаемое техническое решение применимо и будет использовано в горнодобывающей промышленности для определения плотности руды.The proposed technical solution is applicable and will be used in the mining industry to determine the density of ore.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the invention is illustrated by drawings, which show:
на фиг. 1 - схема устройства;in fig. 1 is a diagram of the device;
на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1;in fig. 2 - section A-A in Fig. 1;
на фиг. 3 - схема перемещений уровня жидкости и стрелки весов после размещения образцов в устройстве.in fig. 3 is a diagram of the movements of the liquid level and the balance arrow after placing the samples in the device.
Устройство (фиг. 1) включает чашку пружинных весов в виде стального стакана 1 со стрелкой 2 и прозрачными вставками 3 с жидкостью 4 и вертикальной градуировкой 5. Стакан 1 установлен на пружине 6, снабжен резьбовой воронкой 7 с уплотнениями 8 и вертикальными опорами качения 8 с направляющими 10. Пружинные весы заключены в жестко скрепленный со станиной 11 защитный кожух 12, на котором установлен датчик 13 фиксации линейных перемещений стрелки 2. Датчик 14 (фиг. 1, 2) фиксации уровня жидкости 4 установлен на стакан 1 в створе его прозрачных вставок 3. Источник света 15 показан на фиг. 2. Размещение образцов 16 в стакане 1 показано на фиг. 3.The device (Fig. 1) includes a spring balance pan in the form of a
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Станину 11 (для первого и всех последующих измерений) укрепляют вертикально снаружи на стенку транспортного средства, например, вагонетку (на чертежах не показано). В сосуд 1 заливают жидкость 4 с плотностью меньшей, чем плотность исследуемых образцов 16, в объеме достаточном для полного погружения порции образцов в жидкость. Датчик 14 фиксирует уровень жидкости 4 в сосуде 1, а датчик 13 - положение стрелки 2. Одновременно с заполнением вагонетки рудой, через воронку 7 вручную сбрасывают в сосуд 1 и порцию исследуемых образцов 16 руды (фиг. 3). За счет веса образцов 16 происходит проседание пружины 6 на величину L1 (фиг. 3) и подъем жидкости 4 в сосуде 1 на величину L2 (фиг. 3). Величины линейного перемещения L1 стрелки 2 и линейного перемещения уровня жидкости L2 по данным шкалы 5 фиксируют, соответственно, датчик 13 и датчик 14. Свободу строго вертикальных перемещения сосуда 1 при сжатии пружины 6 весом порции образцов 16 и весом жидкости 4 обеспечивают опоры качения 9 движущиеся в направляющих 10. Направляющие 10 препятствуют возможному вращению сосуда 1 относительно кожуха 12.The frame 11 (for the first and all subsequent measurements) is strengthened vertically from the outside onto the wall of a vehicle, for example, a trolley (not shown in the drawings).
Противолежащие прозрачные вставки 3 в сосуде 1 обеспечивают прохождение сигнала, например, светового, от источника света 15 на датчик 14 уровня жидкости 4. Уплотнения 9 воронки 7 предохраняют объем размещения элементов пружинных весов и датчиков 13 и 14 от попадания посторонних предметов и пыли.Opposing
Наличие источника света 15 необходимо при использовании оптических датчиков фиксации перемещений стрелки 2 и уровня жидкости 4. При использовании иных датчиков, например, механических, надобность в источнике света отпадает.The presence of a
Получив показания датчиков о линейных перемещениях L2 уровня жидкости и линейных перемещениях L1 стрелки 2, определяют плотность ρ исследуемых образцов 16, а значит и сор труды, по формуле:Having received the readings of the sensors about the linear displacements L 2 of the liquid level and the linear displacements L 1 of the arrow 2, the density ρ of the
ρ=L1/L2.ρ = L 1 / L 2 .
Это возможно при градуировке датчика 13 в единицах массы, а шкалы 5 - в единицах объема.This is possible when the
Некоторые колебания фиксируемых величин L1 и L2, связанные с движением транспортной единицы, не снижают эффективности работы устройства, так как сорт материала определяется не по истинной, а по средней величине плотности материала. При необходимости повышения точности измерений можно их проводить при остановке транспортной единицы. Еще одним резервом повышения точности измерений является установка заявляемого устройства на все транспортные единицы, входящие в общий транспортный состав (обычно это состав вагонеток), что позволит усреднить данные всех устройств-плотномеров, находящихся на одном составе.Some fluctuations in the fixed values of L 1 and L 2 associated with the movement of the transport unit do not reduce the efficiency of the device, since the grade of the material is determined not by the true, but by the average value of the density of the material. If it is necessary to increase the accuracy of measurements, they can be carried out when the transport unit is stopped. Another reserve for increasing the measurement accuracy is the installation of the proposed device on all transport units included in the general transport train (usually this is a train of trolleys), which will allow averaging the data of all density meter devices located on the same train.
Дальнейшая транспортировка исследованного груза осуществляется по направлениям, определяемым показаниями его сортности. При разгрузке основного груза транспортной единицы (обычно поворотом, например, вагонетки на 180° над приемным бункером) происходит и разгрузка жидкости и образцов из заявляемого устройства. При возвращении порожней транспортной единицы к месту загрузки вышеизложенный процесс работы устройства повторяется.Further transportation of the examined cargo is carried out in directions determined by the indications of its grade. When unloading the main cargo of a transport unit (usually by turning, for example, a trolley 180 ° above the receiving hopper), liquid and samples are also unloaded from the proposed device. When the empty transport unit returns to the place of loading, the above operation of the device is repeated.
Участие человека в процессе исследования плотности образцов груза на транспортной единице заключается только в закладке приблизительно одинакового количества транспортируемого материала (например, одной лопаты) в воронку устройства, что исключает влияние случайного или преднамеренного (что имеет место на практике) человеческого фактора.Human participation in the process of studying the density of cargo samples on a transport unit consists only in laying approximately the same amount of transported material (for example, one shovel) into the funnel of the device, which excludes the influence of accidental or deliberate (which takes place in practice) human factor.
Конструкция устройства, по сравнению с прототипом, включающим стеклянные сосуды, является достаточно надежной («антивандальной») и может выдержать как удары образцов при их загрузке в воронку, так и случайное механическое воздействие при движении транспортной единицы по трассе месторождение - перерабатывающий цех.The design of the device, in comparison with the prototype, which includes glass vessels, is quite reliable ("vandal-proof") and can withstand both impacts of samples when loading them into a funnel, and accidental mechanical impact when a transport unit moves along the route of a deposit - a processing shop.
Устройство может быть использовано в горнорудной или иной добывающей промышленности, а так же как прибор контроля изменения плотности (например, при изменении влажности) материалов при их хранении.The device can be used in the mining or other extractive industries, as well as a device for monitoring changes in density (for example, when changing moisture content) of materials during storage.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121428A RU2726913C1 (en) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | Ore density measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121428A RU2726913C1 (en) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | Ore density measurement device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2726913C1 true RU2726913C1 (en) | 2020-07-16 |
Family
ID=71616554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019121428A RU2726913C1 (en) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | Ore density measurement device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2726913C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1383141A1 (en) * | 1986-10-29 | 1988-03-23 | Институт Геологии И Геохимии Горючих Ископаемых Ан Усср | Method of determining density of solid bodies |
JPS6371631A (en) * | 1986-09-16 | 1988-04-01 | Nippon Steel Chem Co Ltd | Measuring method for fiber block density |
US20160238503A1 (en) * | 2013-10-15 | 2016-08-18 | Dead Sea Works Ltd. | Device, system and method for density measurements using gamma radiation |
-
2019
- 2019-07-05 RU RU2019121428A patent/RU2726913C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6371631A (en) * | 1986-09-16 | 1988-04-01 | Nippon Steel Chem Co Ltd | Measuring method for fiber block density |
SU1383141A1 (en) * | 1986-10-29 | 1988-03-23 | Институт Геологии И Геохимии Горючих Ископаемых Ан Усср | Method of determining density of solid bodies |
US20160238503A1 (en) * | 2013-10-15 | 2016-08-18 | Dead Sea Works Ltd. | Device, system and method for density measurements using gamma radiation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102252627B (en) | Gauge detection device and detection method for high-speed railway track | |
RU2726913C1 (en) | Ore density measurement device | |
CN102236112A (en) | Drainage type ombrometer | |
RU155518U1 (en) | RAIL SCALES FOR WEIGHING MOBILE RAILWAY OBJECTS IN MOVEMENT | |
CN110595428A (en) | Static level gauge for measuring liquid level based on image analysis and measuring method | |
CN105823529A (en) | Detection method and system of rotary type magnetic floating ball liquid level meter | |
Daniel | Flow of suspensions in a rectangular channel | |
CN203132680U (en) | Digital indication scale calibrating device | |
Nater et al. | Dictionary of weighing terms | |
KR100790513B1 (en) | Hydrometer | |
Maraini et al. | Development of a bogie-mounted vehicle on-board weighing system | |
RU200572U1 (en) | Mine cart | |
Janas et al. | Susceptometer in soil magnetic susceptibility studies | |
Wortley | Mass measurement for metal accounting—principles, practice, and pitfalls | |
Grigorova et al. | MASS MEASUREMENT FOR METAL ACCOUNTING IN MINERAL PROCESSING PLANTS | |
CN101226124B (en) | On-line monitoring method for shaping carbon block and device thereof | |
POINTS et al. | Black sands, black swans, and teachers | |
Bazzoffi | Fagna-type hydrological unit for runoff measurement and sampling in experimental plot trials | |
CN103245606A (en) | Device for measuring suspension property of turbid liquid, and method for testing suspension property of turbid liquid by centroid method | |
CN213748674U (en) | High temperature liquid level measuring equipment based on LVDT sensor | |
CN102538920A (en) | Hydraulic spring type weighing device | |
SU245931A1 (en) | DEVICE FOR SEPARATE DETERMINATION OF CHEMICAL ELEMENTS IN MOUNTAIN BREEDS IN PLACES OF NATURAL RESERVATION OR IN WELLS, SAMPLES, ETC. | |
CN209326770U (en) | A kind of etch-proof precision balance | |
Kryca et al. | Optical analysis of the coal on belt distribution and its use in qualitative and quantitative measurements | |
JPS58172521A (en) | Method and device for measuring level in radioactive waste liquid storing tank |