SU1237069A3

SU1237069A3 - Устройство дл сортировки руды

Info

Publication number: SU1237069A3
Application number: SU792778800A
Authority: SU
Inventors: Питер Хокинс Альберт; Бойль Алан; Вилки Ричардс Артур; Пол Гордон Хилтон
Original assignee: Сфир Инвестментс Лимитед (Фирма)
Priority date: 1978-06-05
Filing date: 1979-06-04
Publication date: 1986-06-07
Also published as: GB2022824A; ZA783198B; DE2922463C2; FR2427852A1; AU524503B2; DE2922463A1; CA1145439A; AU4086178A; SE437774B; SE7904833L; JPS5513194A; FR2427852B1; US4320841A; GB2022824B

Description

Изобретение относитс к устройст™ вам дл сортировки руды.

Цель изобретени повышение точ™ кости сортировани .

На фиг. 1 приведено устройство дл сортировки руды, схематический вид; на фиг. 2 и 3 - альтернативные воплощени детекторов, встроенных в устройство, вид сверху; на фиг, 4-6 - схемы альтернативных воплощений стем обработки сигнала дл получени окончательных результатов.

Устройство содержит ленточный конвейер 1 с транспортирующей лентой 2,

верхний пролет 3, на который подаютс 15 большего размера, так,что не смогут

сортируемые объекты 4 из бункера 5, Объекты 4 перенос тс верхним пролетом конвейера над стальной плитой 6, котора расположена над системой уп равлени и анализа свойств руды.

Объекты 4 сбрасываютс с переднего конца 7 ленточного конвейера так, чтрбы пролететь в свободном полете через поле оптического сканировани и за отклон ющим средством 8. Отклон ющее средство 8 может включать наборы форсунок воздушных струй, к которым подаетс сжатый воздух через воздушные клапаны, управл емые сигналами из анализатора сигналов. Анализатор сигналов получает входные сигналы от системы управлени и тахометра скорости ленты и вырабатывает выходные сигналы, которые управл ют воздушньоти клапанами отклон ющего средства 8 таким образом, что объекты , обладающие выбранной характеристикой , подвергаютс ударному воздействию воздушных струй так, чтобы быть,отклоненными в собирающий бункер 9, в то врем как отвергнутые объекты продолжают свободный полет в бункер некондиционных материалов. Устройство может быть использовано дл сортировки кусков радиоактивной, руды. В этом случае оно включает некоторое количество элементов 10, чувствительных к сцинтилл ции.

Элементы, чувствительные к сцинтилл ции , реагируют на размер и радиоактивность сортируемых кусков. Таким образом, когда куски, подаваемые из бункера 5, в общем малы, это достигаетс предваритепьной операцией сортировки по размеру. Элементы , чувствительные к сцинтилл цииj могут быть установлены в пор дке, показанном на фиг. 2, так, чтобы раз20

эффективно быть просканированы единственным элементом, чувствительным к сцинтилл ции, элементы 10, чувствительные к сцинтилл ции, могут быть составлены в группы, располагающиес поперек соответственно более широких каналов так, что каждь й детектор состоит из такой группы чувствительных элементов. Это устройство (фиг. 3)

25 содержит (дл каждого канала) три детектора 11, каждый из которых составлен группой из трех элементов 0 чувствительных к сцинтилл ции. Детек торы 1I устанавливаютс между т желы

;10 ми свинцовыми перегородками дл защиты от вли пи соседних каналов.

Блок 12 управлени и синхронизаци обрабатывает сигналы, получаемые от детекторов 11 одного канала ленты. 215 Следует отметить, что блок 12 должен иметь множественные обрабатывающие схемы дл выполнени таких операций дл каждого канала.

Блок 12 работает дл получени сигналов от всех детекторов 11 через регуп рные интервалы времени, определ емые скоростью ленты, так, что каж,цый сигнал представл ет выход соответствующего детектора 1I, когда отдельный короткий участок Ленты проходит этот детектор независимо от того, расположен или нет на этом участке кусок руды.

Блок 12 накапливает эти сигналы 50 таким образом, что каждый сигнал последнего детектора 11 накапливаетс вместе с сигналом от каждого предшес вующего детектора П во врем , равно

D

. перед получением сигнала от после него детектора 11, где D - рассто ни между последним детектором 11 и предшеств-;,тощим детектором 11, V 40

45

делить пролет 3 ленты на некоторое количество узких каналов. При этом каждый элемент, чувствительный к сцинтилл ции, способен эффективно просматривать всю ширину канала. В этом случае с каждым каналом св зы- Баетс группа детекторов сцинтилл ции ,, расположенных с равными интервалами вдоль канала, причем каждый детектор образуетс единственным элементом 10, чувствительным к сцинтилл ции . На фиг.1 показаны такие детекторы 11 дл каждого канала. Когда сортируемые куски будут

содержит (дл каждого канала) три детектора 11, каждый из которых составлен группой из трех элементов 0, чувствительных к сцинтилл ции. Детекторы 1I устанавливаютс между т желы

ми свинцовыми перегородками дл защиты от вли пи соседних каналов.

Блок 12 управлени и синхронизации обрабатывает сигналы, получаемые от детекторов 11 одного канала ленты. Следует отметить, что блок 12 должен иметь множественные обрабатывающие схемы дл выполнени таких операций дл каждого канала.

Блок 12 накапливает эти сигналы таким образом, что каждый сигнал последнего детектора 11 накапливаетс вместе с сигналом от каждого предшествующего детектора П во врем , равное

D

. перед получением сигнала от последнего детектора 11, где D - рассто ни между последним детектором 11 и предшеств-;,тощим детектором 11, V

31

скорость перемещени ленты. Это накоп ление продолжаетс в течение определенного времени дл выработки сигналов , каждый из которых представл ет выходы всех детекторов 11, получаемые с отдельного участка ленты.

Сигналы, получаемые от средства сканировани , указывают, какой отдельный участок ленты зан т сортируемыми кусками руды. Блок 12 использует эти сигналы дл сравнени сигналов сканировани с сигналами накоплени , соответствующими этому участку ленты, дл выработки управл ющих сигналов.

используемых дл управлени сортиров- 5 ные сигналы триггера 13. Выходные

кой. Сравнение эффективно направл ет сигналы накоплени так, что окончательные сигналы управлени завис т от накоплени сигнала, получаемого от последнего детектора П во врем , указанное сигналом сканировани , в- шющеес временем прохождени объекта через последний детектор II, и от сигнала, полученного от каждого пред- пествующего детектора 1 1 во врем , указанное сигналами сканировани . Это врем вл етс временем прохождени того же объекта через предшествующий детектор 11,

Одна отдельна схема дл выполнени указанных функций блока 12 показана на фиг. 4. Эта схема содержит триггеры 13 дл получени импульсов сцинтилл ции от детекторов 11. В слу-

чае, когда каждый сцинтилл ционный де-з рующим входом 15, и проход т на зле-

мент 11ЯИ, который также получает импульсы счета от триггера 13. Уровень синхронизации входа 15 выбираетс

детектор 11 состоит из группы чувствительных элементов 10, (фиг. 2 и 3) выходы отдельных чувствительных элементов 10 подаютс на элементы ИЛИ 14 дл обеспечени входов триггеров, но если элементы 10, чувствительные к сцинтилл ции, установлены в пор дке, показанном на фиг. 2, без этих элементов ИЛИ можно обойтись.

Триггеры 13 имеют установочные входы 15. Синхронизирующие импульсы подаютс на эти входы 15 с частотой, пропорциональной скорости ленты, замеренной тахометром 16. Посто нна пропорциональности выбираетс так, чтобы интервал времени между последовательными импульсами бьш представлен очень коротким участком пути ленты. Во врем этого интервала вретак , что наполненные сигналы проход т Q на элемент ИЛИ 14 от регистра 17 смещени с теми же участками лент, что и сигналы, проход щие от триггера 13. Вывод элемента {-ШИ 14 подключен к следующему регистру 17 смещени , ко- 45 торый эффективно складывает импульсы счета от регистра 13 и накопленные импульсы счета от регистра 17 смещени .

Накопленные импульсы счета, полу- 50 ченные регистром 17 смещени , перевод тс в большой регистр 18 смещени , который работает при относительно высокой частоте синхронизации. Импульсы счета, накопленные таким образом, со-

мени триггеры 13 устанавливаютс лю- 55 держат импульсы счета, полученные от

бым сцинтилл ционным импульсом, вырабатываемым детектором 11, так, чтобы в конце этого же интервала времени

сигнал, подаваемый и син ронизируе- Mbtft в регистрах 17 смещени , указывал , был ли импульс получен от детекторов 11 сцинтилл ции. Триггеры 13 устанавливаютс в начале каждого синхронизирующего периода в состо ние готовности к следующему интерва- лу времени.

Выходные сигналы триггера 13 подаютс на регистр 17 смещени и синхронизируютс в нем до уровн , управл емого синхронизирующим входом 15, и затем подаютс на злемент ИЛИ 14, который также получает выходсигналы триггера 13 таким образом накапливаютс с задержанными выходными сигналами триггера 13, и наполненные импульсы подаютс на следующий регистр 17 смещени .

Уровень синхронизации синхронизирующего входа 15 регистра 17 смещени выбираетс относительно количества знаков хранени битов информации

в регистре 17 смещени и скорости ленты так, чтобы каждьй задержанный импульс, по вл ющийс на злементе ИЛИ 14 из регистра 17 смещени , бьш св зан с тем же участком ленты, что

и импульс, по вл ющийс из регистра 17 смещени .

Накопленные импульсы счета прохо-

д т через регистр 17 смещени , на уровне, устанавливаемом синхронизитак , что наполненные сигналы проход т на элемент ИЛИ 14 от регистра 17 смещени с теми же участками лент, что и сигналы, проход щие от триггера 13. Вывод элемента {-ШИ 14 подключен к следующему регистру 17 смещени , ко- торый эффективно складывает импульсы счета от регистра 13 и накопленные импульсы счета от регистра 17 смещени .

Накопленные импульсы счета, полу- ченные регистром 17 смещени , перевод тс в большой регистр 18 смещени , который работает при относительно высокой частоте синхронизации. Импульсы счета, накопленные таким образом, со-

объектов, проход щих над детекторами 11, и хран тс в регистре 18 смещени до тех пор, пока анализируемые куски

не будут просканированы оптическим образом блоком 9 оптической сортировки руды.

Устройство также содержит коллиматор 20, счетчики 21 и дополнитель ные регистры 22 смещени , приемные бункеры 23 и 24. Блок детектировани состоит 13 детекторов П. Блок транспортировани руды содержит ленточный конвейер 1, транспортирующую ленту 2, тахометр 16.

Устройство работает следующим образом .

Над потоком кусков руды установлв на пластина коллиматора 20, Эта гша стина коллиматора 20 состоит из большой плиты из подход щего материала, в которой просверлено множество кол- лиматорных отверстий. Над каждым o l - верстием.установлен фототранзистор, Коллиматорные отверсти и фототранзисторы установлены в единственнук) линию поперек траектории перемещени кусков руды. Когда под пластиной коллиматора 20 нет куска руды, свет флюоресценции попадает на все фототр анзисторы, которые в результате переход т в состо ние проводимости. Однако, когда,кусок руды проходит под пластиной коллиматора 20, он перекрьюает некоторое количество коллиматорных отверстий от воздействи света, и ток каждого фототранзистора, св занного с этими отверсти ми, падает до темнового значени . Количество выключаемых фото Транзисторов зависит от площади частицы , спроектированной на пластину коллиматора 20 и число выключенных транзисторов указывает на площадь проекции куска.

Блок 19 управл етс также и синхронизирующими импульсами, св занными со скоростью перемещени ленты 2. В интервале управл емые уровнем синхронизации выходы р да фототранзис- торов подаютс на последовательно- параллельный регистр 17 смещени , из которого они проход т к блоку 12 . как серии импульсов, указывающих на площадь куска руды, пересекающего оптическую ось блока 19 в частный интервал времени, и на положение этого куска поперек канала, т.е. степень, в которой этот кусок отклонилс от центра. Эти сигналы подаютс на блок 12 и обрабатьтаютс . Дл коррекции измерени площади, согласно степени, в которой кусок отклонилс от центра

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

канала., обработанные сигналы подают-- с на компаратор,, который сравнивает их с сигналами (также обработанными) от регистра 18 смещени , которые соответствуют участку ленты 2, зан тому этим куском во врем его прохождени над детекторами 14. Компаратор обеспечивает измерение радиоактивности куска на основе радиоактивности единицы его площади и вырабатывает выходные сигналы, если она существенно превыщает избранное значение. Эти сигналы используютс в управл ющей передаче сигналов клапаном воздушного удара так, что выбранный кусок подвер гаетс воздействию воздушного удара и направл етс вниз в бункер 9, а нежелательные куски не подвергаютс этому воздействию и продолжают падать в бункер 23, Компаратор, таким образом , эффективно запирает сигналы от регистра 18 смещени , так, что только те сигналы, которые соответствуют наличию куска руды, используютс дл получени управл ющих сигналов.

Необходимость обработки сигналов, от блока 19 возникает из-за того, что чувствительность детекторов 11 к радиации исход щей из различных участков куска руды, будет мен тьс в зависимости от того, на сколько этот участок смещен от центра канала . Когда каждый детектор I1 содержит некоторое количество чувствительных элементов 10, расположенных поперек канала, чувствительность определени становитс более единообразной по всей ширине канала, но, тем не менее, уменьшаетс в участках соседними чувствительными элементами и в концевых участках. Крива ,и чувствительности дл детекторов 1 может быть определена эмпирически, а импульсы от блока 19 проход т через компенсационную cxeмy в которой каждый импульс умножаетс на множитель, соответствующий позиции отдельного фототранзистора, от которого был получен этот импульс. Коэффициенты умножени могут быть заданы заранее дл компенсации изменений чувствительности детекторов 11 поперек канала. Таким образом, импульсы сканировани , соответствующие области каналаS с пониженной чувствительностью детектора 1 будут умножены на множитель, больший чем множитель приложенггый к импульсам, соот-

ветствующим участкам с высокой чувствительностью . Импульсы этой области, следовательно, нормализуютс или стандартизуютс и проход т в накопитель, из которого они затем попадают в ком™ паратор.

Сигналы от регистра 18 смещени перед подачей на компаратор также обрабатываютс . Эти сигналы проход т через умножитель (генератор коротких импульсов) и делитель в накопитель, который подает обработанные сигналы на компаратор. Делитель может быть настроен дл соответстви качеству (сорту) испытываемой руды и дл определени интенсивности радиоактивности , требуемой дл выработки сигнала приема пуска.

Сигналы, передаваемые на клапаны воздушного удара, вл ютс сигналами, полученными от блока 19, и указывающими как на площадь, так и на положение отдельного y iacTKa куска т.е., сигналами перед компенсацией чувствительности детектора 11. Управл ющие сигн,алы определ ют, которые из этих сигналов сканировани должны быть переданы на клапаны воздушного удара, и выбранные сигналы синхронизируютс через регистр 17 смещени так, чтобы они управл ли элементами ИЛИ после соответственной временной задержки и в соответствии с точным положением куска руды в канале.

Различные синхронизирующие импуль- сы дл управлени проведени сигналов через триггеры 13 и регистры 17 смещени могут быть с помощью управл ющих схем.

Схема (фиг. 4) удовлетвор ет вы- работку управл ющих сигналов Прин ть /Отвергнуть в операции сортировки. Однако, если объекты 4, подлежащие сортировке, включа некоторые куски интенсивной радиоактивности, некото- рые регистры 17 смещени могут насытитьс и некоторые импульсы счета могут быть утер ны. Термин Накопление используемый здесь, не ограничиваетс тотальным сложением всех накопленных сигналов. Веро тность насыщени регистра 17 смещени возрастает по мере увеличени накопленной через элемент ИЛИ информации. Предел насыщени регистров 17 смещени незначителен в простой операции сортировки, однако в некоторых операци х важно показать сорт руды, проход щей через машину.

0

5

0

5

В таких случа х используетс схема. по фиг. 5.

Схема по фиг. 5 - пр ма замена схемы задержки по фиг. 4 и разработана дл точной записи импульсов счета различных детекторов сцинтилл ции в каждом канале. Выход каждого детектора 11 считаетс в двоичной счетчике 2I параллельной загрузки за период T, , где Т - период синхронизации регистров 22 смещени . В конце каждого периода Т двоична информаци в счетчике 21 параллельно загружаетс в некоторое количество регистров 22 смещени , и двоичный счетчик 21 устанавливаетс в первоначальное положение путем параллельной загрузки двоичного импульса, хран щегос пред- ществующей группой регистров 2Г смещени в счетчик. Двоичный счетчик 21 теперь готов дл записи импульсов счета от детектора I 1 во врем следз - ющего периода Т. . Затем импульсы счета , св занные с отдельным участком частицы руды, точно накапливаютс путем пр мого сложени . Накопленные импульсы счета проход т из двоичного счетчика в двоичный счетчик по мере передвижени св занной частицы руды по ленте 2 и наконец подаютс в регистр 17 смещени , функции которого совпадают с функци ми регистра 18 (фиг. 4) .

В схеме (фиг. 6) и тульсы счета, накопленные в счетчиках 21 из детекторов 11, во врем периода синхронизации Т каждого регистра 17 смещени загружаютс в цепь регистра 22 смещени . Количество блоков регистра 22 смещени выбираетс так, чтобы информаци , собранна в период Tj, соответствующа данному положению частицы в отношении к соответствующему детектору I1, по вл лась на входе накопител в то же врем , что и utr- пульсы счета от последнего счетчика детектора I1, когда частица находитс в том же положении относительно последнего, детектора 1 I .

Счетчики 21 устанавливаютс в первоначальное положение в начале каждого периода Т(. , и двоичное число, представл ющее сумму импульсов счета, накопленных в период Т. считываетс в регистры 22 смещени в конце каждого периода. Накопитель суммирует двоичные числа от каждой из цепей регистра 17 смещени , соответствую-

щей каждому счетчику детектора 11, и сумма в виде двоичного числа затем подаетс на регистр 17 смещени , торый задерживает информацию на период , соответствующий времени, кото- рое требуетс куску руды, чтобы пе- рейти .рассто ни между последним детектором 11 и блоком 19.

Указанное устройство бьшо приведено дли примера и может быть сущест венно изменено. Например, в качестве дет-екторов мо.жно использовать другие типы детекторов дл определени дру- гих характеристик сортируемых объектов .

Несмотр на то, что предпочтительно сканировать куски во врем свободного полета, поскольку это поэво- ,j

л ет использовать блок 19, куски могут сканироватьс перед по влением над детекторами 11, и детекторы 11 тогда будут работать дл получени сигнала только тогда, когда кусок проходит над ними.

Предлагаемое изобретение не об зательно ограничиваетс сортирующими машинами 5 а система детектировани может использоватьс дл автоматического сортировани или клеймлени объектов 4. Соответственно, предлагаемое изобретение ни в коем случае не ограничиваетс детал ми указанного устройства. Использование изобретени повышает точность сортировани .

ОЖ Редактор А. Сабо

Составитель С.Александров Техред Л.Сердюкова

фиг 6 Корректор И.Муска

3100/59

Тираж 565 Подписное BHtninii Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий И3035, Москва, Ж-35, Раушска наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ РУДЫ, содержащее блок транспортирова- ¹ния руды, блок детектирования, расположенный под транспортирующей лен- той блока транспортирования руды, блок оптической сортировки руды, установленный в конце движения транспортирующей ленты блока транспортирования руды, блок управления и синхронизации, подключенный выводами к электрическим выводам привода блока транспортирования руды, блока детектирования и блока оптической сортировки руды, отличающееся тем, что, с целью повышения точности сортировки, блок детектирования имеет ряды детекторов, расположенные параллельно движению транспортирующей ленты блока транспортирования руды, при этом выводы детекторов подключены к синхровходам блока управления и синхронизации.

SU ,„>1237069 >