SU1567269A1 - Устройство дл автоматической сортировки кускового материала - Google Patents

Abstract

Устройство дл  автоматической сортировки кускового материала относитс  к разделению твердых кусковых материалов с помощью электромагнитных эффектов, может быть использовано при обогащении полезных ископаемых, например при крупнокусковой сепарации минерального сырь , и позвол ет повысить точность сепарации. Устройство содержит рудоподающий механизм, электронно-измерительный блок, включающий генератор высокочастотных колебаний качающейс  частоты, резонансный усилитель, индуктивный датчик, амплитудный детектор, полосовой фильтр, дискриминатор рудного признака, раздел ющий механизм, измеритель ширины полосы пропускани  датчика, измеритель частоты рассогласовани  и блок вычислений критери  сепарации. 6 ил.

Description

Изобретение относитс  к разделению твердых; кусковых материалов с помощью электромагнитных эффектов и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых, например, при крупнокусковой сепарации минерального сырь .

Цель изобретени  - повышение точности сортировки.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  автоматической сортировки кускового материала; на Лиг. 2 - блок-схемы измерител  ширины полосы пропускани  датчика и измерител  частотной расстройки, их с  зи между собой и с другими элементами схемы; на фиг. За,б, 4а, б, 5а, б - временные диаграммы напр жений на выходах индуктивного датчика, амплитудного детектора и полосового фильтра соответ-

ственно, а - без куска в зоне измерений датчика, б - с куском в зоне измерений датчика; на фиг. 6 - блок- схема алгоритма работы блока вычислени .

Устройство дл  автоматической сор- тировни кускового материала содержит рудоподающий механизм 1, электронно- измерительный блок 2, включающий последовательно подключенные генератор 3 высокочастотных колебаний качающейс  частоты (ГКЧ), генерирующий коте- бани  с частотой f 0 , котора  периодически с частотой модул ции fm мен етс  на величину tA1) резонансный усилитель 4, индуктивный датчик 5, сигнал на выходе которого содержит две частоты f0 и fm, ЯМППИТУДНЬГЧ детектор 6, выдеч ющии гигчач г частотой 2fm, полосовой Ьгмыр 7, прозрачный

ел

С5 1 ND

ОЭ СО

лишь дл  спектра частот полезного сигнала, дискриминатор 8 рудного признака (пороговое устройство с трем  уровн ми дискриминации-порогами), подключенный к раздел ющему механизму 9 (электропневмоклапану). Электронно-измерительный блок 2 снабжен измерителем 10 ширины полосы пропускани  датчика 5, измерителем 11 рассогласовани  частот и блоком 12 вычислений критери  сепарации.

Первые входы измерителей 10 и 11 подключены к выходу полосового фильтра 7, вторые входы измерителей 10 и 11 подключены ко второму выходу ГКЧ 3, а третьи входы - к третьему выходу ГКЧ 3. Выходы измерителей Ю и 11 подключены соответственно ко второму и третьему входам блока 12 вычислений критери  сепарации, перный вход которого подключен к выходу полосового . фильтра 7, а выход - ко входу дискриминатора 8 рудного признака.

Измеритель 10 ширины полосы пропус кани  датчика 5 включает в себ  два последовательно подключенные устройства выборки-хранени  (УВХ) 13 и Т4, последовательно подключенные компаратор 15, ключ 16, двоичный счетчик 17 и регистр 18.

Вход УВХ 13 (первый вход измерител  10) подключен к выходу полосового фильтра 7. Первый выход УИХ 13 дополнительно подключен ко второму входу ключа 16. Второй выход УВХ 13 подключен к первому входу компаратора 15 второй вход которого соединен с выходом УВХ 14, а выход компаратора 15 со вторым входом УВХ 14. Третий вход ключа 16 (второй вход измерител  10) соединен со вторым выходом ГКЧ 3. Второй вход двоичного счетчика 17 (третий вход измерител  10) соединен с третьим выходом ГКЧ 3. Выход регист- ра 18 (выход измерител  10) подключен ко второму входу блока 12 вычислений критери  сепарации.

Измеритель 11 рассогласовани  частот UF) содержит УВХ 19, ключ 20, двоичный реверсивный счетчик 21 и регистр 22. Вход УВХ 19 (первый вход измерител  11) подключен к выходу полосового фильтра 7, выход УВХ 19 под-

ключей к первому входу ключа 20 и первому входу двоичного реверсивного счетчика 21.

Второй вход ключа 20 (второй вход измерител  11) соединен со вторым вы10

( 5 20 25 JQ

дп Д5

7269

ходом ГКЧ 3, третий вход ключа 20 (третий вход измерител  11) соединен с третьим выходом ГКЧ 3 и с третьим входом двоичного реверсивного счетчика 21, второй вход которого соединен с выходом ключа 20, а выход счетчика 21 соединен со входом регистра 22, выход которого (выход измерител  11) подключен к третьему входу блока 12 вычислений критери  сепарации.

Генератор 3 высокочастотных колебаний качающейс  частоты (свипгене- ратор) имеет среднюю частоту (0 13,4 МГц, (одна из разрешенных частот ). Девиаци  его частоты &f0 % 100 кГц, производитс  с частотой модул ции f|Y,-4 кГц. Этого достаточно, чтобы анализировать куски размером до 200 мм, движущиес  со скоростью до 5 м/с, с интервалом примерно 200 мм.

Устройство работает следующим образом .

Куски сортируемой руды подаютс  рудоподающим механизмом 1 в зону чувствительности (зону измерени ) индуктивного датчика 5. Во врем  пребывани  куска руды в электромагнитном поле индуктивного датчика 5 его резонансное сопротивление Z, резонансна  частота fp fat &F и добротность Q измен ютс . Характер этих изменений зависит от электромагнитных свойств куска ((j,|V,Ј). В результате напр жение высокочастотных колебаний на выходе индуктивного датчика 5 (фиг.ЗБ) измен етс , что приводит к изменению выходного напр жени  амплитудного детектора 6 (фиг. 46).

35

5

0

5

Огибающа  амплитуд импульсов на выходе амплитудного детектора 6 характеризует полезный сигнал, несущий информацию об электромагнитных свойствах куска. Поскольку полосовой фильтр 7 прозрачен лишь дл  спектра частот полезного сигнала, то во врем  пересечени  куском руды электромагнитного пол  индуктивного датчика 5 на выходе полосового фильтра 1 (фиг. 56) по вл етс  полезный сигнал, который поступает одновременно на первые входы измерителей 10 и 11 и на первый вход блока 12 вычислений. На вторые входы измерителей 10 и 11 одновременно подаютс  опорные сигналы с частотой f0 со второго выхода ГКЧ 3, с третьего выхода которого управл ющие сигналы с частотой модул ции

515

fm поступают на третьи входы измерителей 1 О и 11.

УВХ 13 измерител  10 определ ет экстремум (максимум) выходного напр жени  полосового фильтра 7 и лереца- ет соответствуюгций сигнал на первый вход УВХ 14 и на второй к.:од ключа 16, который открываетс  и пропускает импульсы с частотой f0 , поступившие на его третий вход с ГКЧ 3, на первый вход двоичного счетчика 17. Со второго выхода УВХ 13 текущее значение выходного напр жени  полосового фильтра 7 поступает на второй вход компа- ратора 15. УВХ 14 определ ет 0,7 от максимума выходного напр жени  полосового фильтра и устанавливает это значение на первом входе компаратора 15.

Когда текущее значение выходного напр жени  фильтра 7 снизитс  от UMOKC до 0,7 , срабатывает компаратор 15, закрыва  ключ 16, и устанавливает нулевое значение нл втором

входе УВХ 14. За врем , когда выходное напр жение фильтра / снижаетс  от UMPKC Д° °.7имакс. счетчик 17 считает импульсы с частотой f0 , т.е. определ ет количество импульсов с часто- той f 0 , укладываюдахс  в полуширине (ЛО резонансной характеристики индуктивного датчика 5.

С приходом импульса с частотой Ј„, на второй вход двоичного счетчика 17 производитс  перезапись информации (кода) из счетчика 17 в регистр 18, из которого блок 12 вычислений принимает на свой второй вход кодовую информацию о величине полуширины (fif) резонансной характеристики датчика 5 согласно блок-схеме алгоритма работы на фиг. 6.

Управл ющие сигналы с частотой модул ции f поступают на третий вход двоичного реверсивного счетчика 21 и на третий вход ключа 20 измерител  11 рассогласовани  частот. По третьему входу в счетчик 21 записываетс  число - Nq, равное по модулю частоте де- виации Uf0) ГКЧ 3, и открываетс  ключ 20, пропуска  импульсы с частотой fo на второй (суммир чощий) вход реверсивного счетчика I. УВХ 19 отслеживает изменение выходного напрл- жони  полосоного фильтра 7.

Когда это напр жение достигнет UMCUC 19 посылает команду на пер- чый вход ключа 20, закрыва  его, и

.;

5

5

0

0

5 0 5

696

на первый- вход реверсивного чг -чи1. : 21, который передает в НРМ информацию (код соотвртсггующий частотной расстройке iF) на вход регкс - ра 22. Из регистра 21 по программе

(фиг. 6) код частотной расстрочкл ДF поступает на третий вх°д блока 12 вычислений критери  сепарации.

При отсутствие часготнон расстройки () фиг. За на второй вход счетчика 21 поступает количестно им пульсов Na, характеризующее згаче е девиации частоты (ДГ0) ГКЧ 3, а на третий вход - количество импульсов - Na, равное по модулю частоте девиации (tЈ0) ГКЧ 3. Следовательно, в реверсивном счетчике будет код (-Na-t- ).J

Если резонансна  характеристика индуктивного датчика 5 смещена г го- рону низких частот и момент достиже- ни  ею максимума наступи п ньиге, чем ГКЧ 3 выработает имллльсы с частотой f0, то на второй вход счетчг - ка 21 поступит количество импульсов меньше чем NJ, следовательно, код п счетчике 21 будет меньше нул  нл величину UF расстройки резонансной характеристики датчика 5 относи гельно f0(f.f0 -UF)- Если резонансна  характеристика индуктивного датчика j смещена в сторону более высоких частот (фиг. Зб), то на второй вход счетчика 21 поступит количество импульсов, превышающее Кд и код счетчика 21 будет больп е нул  на величину &F par- стройки резонансной характеристики датчика 5 относительно Ј, (fp f0 +ДР) .

Выходное напр жение полосового фильтра 7, пропорциональное резонансному сопротивлению Z индуктивного чика 5, поступает на nepsirft вход блока 12 вычислений, на второй и третий вход которого поступает кодова  информаци  о полуширине (Af) резонансной характеристики ивд гктивного датчика 5 и о частотной рлсстройке (AF) от измерителей 10 и 11 соответственно.

Блок 12 по программе (Ьиг. 6) вычисл ет резонансную частоту датчик ч 5: fp i0t&F, добротность системы: датчик- кусок . Значение 10 - центргльной частоты генератора 3 ВЧ колебаний - хранитс  в посто нном запоминающем устройстве (ПЗУ) блок.; 12 (не показан). На основании полученной информации о Z,AF,0 блок 1 I чычисл ет

10

значени  критери  сепарации, реша  систему уравнений:

У f(Z,AF,Q)

(Z,&F,Q)

(Z,uF,Q)

По окончании вычислений блок 12 готов к приему новой информации. дискриминаторе рудного признака 8, как было указано выше, происходит , сравнение вычисленных значений (Т ,(Ц, Ј с пороговыми значени ми Gn ,|Un,Јn, no езультатам которого куски направл тс  раздел ющим механизмом 9 в соответствующий продукт сортировки. Алго- 15 ритмы вычислений рудного признака (Oi,|U,6) устанавливаютс  в процессе градуировки аппаратуры экспериментально по образцам известного состава (с известными свойствами G ,(U, 6) . 20

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматической сор- тировки кускового материала, содержащее узел подачи руды, измерительный 25 блок, включающий генератор качающей

   5 0

   5

   с  частоты, первым выходом соединенный через резонансный усилитель, индуктивный датчик и амплитудный детектор с входом полосового фильтра, дискриминатор , выходом соединенный с входом исполнительного механизма, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности сортировки, измерительньй блок дополнительно содержит блок вычислени  критери  сепарации и измерители ширины полосы пропускани  датчика и рассогласовани  частот, выходы которых св заны с первым и вторым входами блока вычислени  критери  сепарации, выходом подключенного к входу дискриминатора, причем второй и третий выходы генератора качающейс  частоты соединены соответственно с первыми и вторыми входами измерителей ширины полосы пропускани  датчика и рассогласовани  частот, третьи входы которых объединены с входом блока вычислени  критери  сепарации и св заны с выходом полосового фильтра.

   Фиг.1

   Фиг. 2

   Риг 3

   Риг Ч