SU1245663A2 - Устройство дл измерени скорости движени твердой фазы пульпы земснар да - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области измерений скорости движени  фаз мно- .гокомпонентных потоков и может быть преимущественно использовано дл  автоматического контрол  технологических параметров горных установок, предназначенных дл  добычи или транспортировки полезных ископаемых гидроспособом , например земснар дов, . и. вл етс  усовершенствованием устройства дл  измерени  скорости движени  твердой фазы пульпы земснар да по основному авт. св. № 651092.

Цель изобретени  - повьшение помехозащищенности процесса измерени  скорости путем определени  доминирующей частоты спектра процесса изменени  величины консистенции пульпы. Поставленна  цель достигаетс  за

ни  скорости движени  твердой фазы пульпы (ТФП)-земснар да.

Устройство содержит два датчика 1 и 2 (например, высокочастотных 5 емкостных рассе нного пол ), расположенных на фиксированном рассто нии

1д g один от другого вдоль пульпопровода 3. Датчики подключены к.двух- канальному коммутатору 4, выход кото10

рого соединен с входом консистометра 5 (например, высокочастотного ди- элькометрического). С выходом кон- систометра соединён вход многоканального спектроанализатора-коррел тора 15 (или спекора) 6, выходы которого , подключены к входам блока 7 определени  доминирующей частоты с задатчи- ком времени анализа (to), чей выход подключен к входу блока 8 управле- счет адаптивной перестройки структуры 20 ни  фильтром. Выход блока 8 соединен устройства измерени  скорости, проис- с входом управлени  управл емого уз- ход щей автоматически по изменению кополосного фильтра 9, чей вход под- соотношению мощностей частотных ком- ключен к входу блока 6,а выход соединен с входом элемента 10 дифферен- 25 цировани  вычислительного блока 11. Блок 11 имеет также двухканальные элементы.12 сравнени  и пам ти 13, к выходам элемента 12 подключен элемент 14 совпадени , выход которого соединен с входами счетчика 15 врепонентов спектра контролируемого процесса изменени  К, (за счет перестройки последовательно включенного фильтра), обеспечивающей обработку вычислительным блоком (реализующего ДНВ-метод измерени  U. ) более по- мехозащищенного сигнала, определ емого доминирующей частотой спектра этого процесса. При этом существенно по- вьшаетс  помехозащищенность и самого прЬцесса определени  скорости за счет сведени  к минимуму возмож- ных искажений обрабатываемого в вычислительном блоке сигнала, св занных

30

мени и узла 16 управлени , выход ко-, торого подключен к входам управлени  коммутатора 4 и блока 8 управлени  фильтром, а также к входам элементов ,, пам ти 13, сравнени  12 и второму

входу счетчика 15 времени. Входы первых каналов элементов 12 и 13 соединены между собой, образу  вход блока П, с которым св зан и вход элемента 10. Выход элемента 10 соединен с входом второго канала элемента 13 пам ти и первым входом аналогичного

с наличием в сигнале U,

К1А,В)

легко

деформируемых маломощных гармонических составл ющих спектра процесса изменени  К, а также посто нной составл ющей . Работа вычислительного блока с более чистым сигналом обеспечивает повьшение точности и надежности измерени  скорости устройством . Кроме того, возможность устройства как бы подстраиватьс  под спектральные характеристики контролируемого двухфазного потока существенно расшир ет область применени  подобных средств дл  измерени  скоростей движени  компонентов различных двухфазных потоков, имеющих широкий диапазон частот и нестационарный характер спектра процесса естественных изменений их консистенции.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства дл  измере

1245663 2

ни  скорости движени  твердой фазы пульпы (ТФП)-земснар да.

Устройство содержит два датчика 1 и 2 (например, высокочастотных 5 емкостных рассе нного пол ), расположенных на фиксированном рассто нии

1д g один от другого вдоль пульпопровода 3. Датчики подключены к.двух- канальному коммутатору 4, выход которого соединен с входом консистометра 5 (например, высокочастотного ди- элькометрического). С выходом кон- систометра соединён вход многоканального спектроанализатора-коррел тора (или спекора) 6, выходы которого , подключены к входам блока 7 определени  доминирующей частоты с задатчи- ком времени анализа (to), чей выход подключен к входу блока 8 управле- ни  фильтром. Выход блока 8 соединен с входом управлени  управл емого уз- кополосного фильтра 9, чей вход под- ключен к входу блока 6,а выход соединен с входом элемента 10 дифферен- цировани  вычислительного блока 11. Блок 11 имеет также двухканальные элементы.12 сравнени  и пам ти 13, к выходам элемента 12 подключен элемент 14 совпадени , выход которого соединен с входами счетчика 15 вре

мени и узла 16 управлени , выход ко-, торого подключен к входам управлени  коммутатора 4 и блока 8 управлени  фильтром, а также к входам элементов пам ти 13, сравнени  12 и второму

входу счетчика 15 времени. Входы первых каналов элементов 12 и 13 соединены между собой, образу  вход блока П, с которым св зан и вход элемента 10. Выход элемента 10 соединен с входом второго канала элемента 13 пам ти и первым входом аналогичного

i

канала элемента 12. Вторые входы каналов элемента 12 сравнени  св заны с выходами аналогичных каналов элемента 13 пам ти. Выход счетчика 15 времени  вл етс  выходом всего устройства .

Устройство работает следующим образом .

При подаче в дискретный момент времени сигнала с узла 16 управлени  коммутатор 4 подключает датчик 1 к консистометру 5. Одновременно с этим элемент 13 пам ти включаетс , а элемент 12 сравнени  отключаетс . При этом сигнал, пропорциональный текущему значению консистенции пульпы

),

(, ), определ емой в сечении А пульпопровода-3 , поступает на вход блока 6. При прохождении этого сигнала через управл емый узкополосный фильтр 9 из него выдел етс  составл юща  к, доминирующей частотой f его спектра, котора  и поступает в вычислительный блок 11 дл  определени  скорости движени  ТФП V . В блоке 11 происходит запоминание в двух- канальном элементе 13 пам ти совокупности признаков распознавани  локального объема ТФП (его метки): мгновенного значени  К и знака производной процесса ее изменени , определ емого с помощью элемента 10. Одновременно включаетс  и счетчик 15 времени . После окончани  описанного процесса по команде с узла 16 коммутатор 4 подключает к консистометру 5 датчик 2. Одновременно с этим включаетс  элемент 12 сравнени . Теперь

на вход блока 6 поступает сигнал V

а на вход блока 1 1 1. fa. J . С помощью элемента 12 сравнени  происходит не- прерывное сравнение запомненной (с помощью элемента 13 пам ти) совокупности признаков распознавани  меченого в сечении А пульпопровода локального объема ТФП с ее текущими значени ми, определ емыми консистометром 5 и фильтром 9, а также элементом 10 дифференцировани . При прохождении меченого локального объема ТФП через сечение Б пульпопровода на элементе 12 происходит совпадение запомненной совокупности его признаков распознавани , что фиксируетс  с помощью элемента 14 совпадени . По .сигналу с выхода последнего счетчик 15 останавливаетс , а узел 16 управлени  переводит схему в исходное состо ние, подготавлива  ее к очередному циклу измерени  V- . Определ   .врем , затраченное меченым локаль-

ным объемом ТФП на прохождение измерительного участка 1

ВЫЧИСЛЯЮТ

.скорость V , в значени х которой градуируетс  выход блока I1. Если по причине возможного искажени  призна- ков распознавани  меченого объема ТФП происходит сбой в его обнаружении , то по истечении установленного времени t сброса подаетс  команда с узла 16 на сброс пам ти (элемент 13) и времени (счетчик 15). После этого схема переводитс  в исходное состо ние и начинаетс  новый цикл измере р 10

tS

20

25 зо

35

40

50 55 ни  V. . При этом на выходе счетчика 15 запоминаетс  (хранитс ) значение V , вычисленное в предыдущем цикле измерени . Описанный цикл измерени  скорости периодически повтор етс , причем частота повторени  циклов (их количество) автоматически мен етс  в зависимости от величины V . Это обеспечиваетс  наличием функциональной св зи с выхода элемента 14 на вход узла 16 управлени . При этом поддерживаетс  практически неизменным отношение количества измерений в секунду и величины V, , что приводит к посто нству погрешности измерений во всем диапазоне ее изменени .

Определение и вьщеление доминирующей частоты спектра контролируемого процесса изменени  величины консистенции пульпы осуществл етс  блоками 6-9 следующим образом. Сигнал к(А,б) поступает на вход многоканального -спектроанализатор а-коррел тора (спекора) 6, который обеспечивает непрерывный качественный анализ спектра процесса изменени  во времени консистенции пульпы Ку, например, в диапазоне частот до 25 Гц. При этом на его выходах определ етс  мощность случайного сигнала , j( 1 ,,, . ...,п) полосах частот его спектра: (о, i, . .. , Ь . Блок 7 определени  доминирующей частоты fn анализирует информацию , поступающую на его входы со спектроанализатора 6 в течение времени анализа to,, устанавливаемого его задатчиком V(tj,). По окончании времени t, происходит уточнение величины сигнала на выходе блока 8, про-, порционального значению f( спектра анализируемого процесса V,(t), и начинаетс  новый цикл анализа, по окончании которого вновь происходит уточнение выходного сигнала, поступающего на блок управлени  фильтром и т.д. Блок 8 вырабатывает команду дл  перестройки узкополосного фильтра 9. Причем изменение этой команды, а значит и перестройка фильтра, разрешаетс  только в течение времени подготовки (1Ь„ ) элемента 13 пам ти к запоминанию информации. Указанное врем  перестройки фильтра 9 определ ет- .с  командой V(t), поступающей на вход управлени  блока 8 с узла I6 управлени . Така  синхронизаци  работы элементов вычислительного блока 11 и моментов перестройки фильтра 9

исключает возможность искусственного искажени  информации, поступающей через него на блок 11 вычислени  V , По команде фильтр 9 перестраиваетс  на одну из его дискретных полос (до 25 Гц), обеспечива  тем самым вьщеление из сигнала составл ющей f V доминирующей частотой f csj его спектра , котора  в

данный момент определена устройством. При этом высока  точность определени  доминирующей частоты f. обеспечиваетс  использованием в устройстве не просто спектроанализатора, а спекора (спектроанализатора-коррел тора), реализующего высококачественный спектральный анализ исследуемого случайного сигнала.

Редактор Е. Папп

Составитель Р. Гладун

Техред В.Кадар Корректор Г. Рещетник

Заказ 3967/20 Тираж 641 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5

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

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ПУЛЬПЫ ЗЕМСНАРЯДА по авт. св. Ν’ 651092, отличающееся тем, .что, с целью повышения помехозащищенности процесса измерения скорости путем определения доминирующей частоты спектра процесса изменения величины консистенции пульпы, оно снабжено последовательно соединенными многоканальным спектроанализатором, блоком определения доминирующей частоты с задатчиком времени анализа, блоком управления фильтром и управляемым узкополосным фильтром, через который выход консистометра подключен к входу элемента дифференцирования вычислительного блока, причем выход узла управления вычислительного блока подключен к управляющему входу блока управления фильтром, а к входу спектроанализатора подключен выход консисто— · _с метра. <g г~ >

   14)

   1 1245663