SU1665035A1

SU1665035A1 - Датчик контрол скрытой границы уголь-порода

Info

Publication number: SU1665035A1
Application number: SU772545638A
Authority: SU
Inventors: Зиновий Александрович Черняк; Александр Александрович Цветков; Александр Михайлович Онищенко; Анатолий Иванович Кандала; Валерий Георгиевич Храпов
Original assignee: Институт горного дела им.А.А.Скочинского
Priority date: 1977-11-15
Filing date: 1977-11-15
Publication date: 1991-07-23

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл автоматического вождени угледобывающих машин по гипсометрии пласта. Цель - повышение точности контрол за счет обеспечени нечувствительности датчика к воздушному зазору в требуемом диапазоне его изменени . Дл этого между противоположными сторонами окна по линии источник излучени - детектор и фильтром выполнены щели. Площадь дальней от источника излучени щели больше площади ближней щели. Рассто ние от источника излучени до центра детектора равно величине требуемого максимального воздушного зазора. Рассто ние источник излучени - детектор выбирают приблизительно равным величине требуемого максимального воздушного зазора, который определ етс конструктивными особенност ми установки датчика на конкретной машине. Интенсивность излучени приход щего через одну из щелей, падает с ростом воздушного зазора. Интенсивность излучени , приход щего на детектор через другую щель, возрастает. 2 з.п.ф-лы. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к устройствам дл автоматического вождени угледобывающих машин по гипсометрии пласта.

Известен датчик скрытой границы уголь-порода, содержащий источник радиоактивного излучени и детектор.

Такой датчик имеет низкую точность из- за того, что выходной сигнал датчика сильно зависит от величины воздушного зазора.

Известен также датчик контрол скрытой границы уголь-порода, содержащий источник гамма-излучени , детектор и окно под детектором, закрытое фильтром.

Путем подбора толщины фильтра по определенному соотношению можно получить

инвариантность к изменению воздушного зазора в диапазоне от 25 до 120 мм. При изменении воздушного зазора до 25 мм или свыше 120 мм сигнал датчика сильно зависит от величины воздушного зазора. Датчик практически непригоден, например, дл установки в основание и верхн ки секций крепи струговых комплексов и агрегатов, рештаки скребковых конвейеров вследствие того, что при малых воздушных зазорах (менее 25 мм) он чувствителен к изменению воздушного зазора, а размещение датчика с большим воздушным зазором невозможно из-за заштыбовки пространства между датчиком и массивом.

о о ел о

СА)

ел

Цель изобретени - повышение точности контрол путем обеспечени нечувствительности датчика к воздушному зазору в требуемом диапазоне его изменени .

Эта цель достигаетс за счет того, что между противоположными сторонами окна по линии источник излучени - детектор и фильтром выполнены щели, причем площадь дальней от источника излучени щели больше площади ближней щели, а рассто ние от источника излучени до центра детектора равно величине требуемого максимального воздушного зазора, при этом площади щелей выбирают из услови

Si

где Si и S2 - площади ближней и дальней щелей соответственно, а материал и толщину фильтра выбирают из услови

10 ерх( ju,pd)Ј 20, где /г - массовый коэффициент ослаблени фильтром гамма-излучени , см г;

р - плотность материала фильтра, г/см3;

d - толщина фильтра, см.

На чертеже изображен датчик, общий вид.

Датчик состоит из стального корпуса 1, источника 2 гамма-излучени , детектора 3, окна 4 под детектором 3, фильтра 5, который расположен в окне 4 между контролируемой поверхностью уголь - порода и детектором 3. Фильтр 5 имеет ширину, равную ширине окна 4 под детектором. Между противоположными сторонами окна по линии источник излучени - детектор и фильтром образованы щели: ближн к источнику щель 6 площадью Si и дальн от источника щель 7 площадью $2Датчик вмонтирован в узел 8 горной машины таким образом, что рассто ние от рабочей поверхности датчика до почвы кровли пласта равн етс номинальному воздушному зазору лез 9, величина которого выбираетс в зависимости от объекта автоматизации (комбайн, крепь, конвейер). При установке датчика, например, в секци х крепи или конвейера величину Нвз выбирают обычно в пределах 5-15 мм дл исключени вли ни заштыбовки, а при установке на исполнительных органах в отсутствии штыба эти пределы должны быть повышены на пор док с целью исключени механических повреждений датчика в процессе резани угл ,

Датчик работает следующим образом. Гамма-излучение от источника 2 направлено на контролируемую поверхность уголь-порода. Обратно рассе нное гаммаизлучение регистрируетс детектором 3 Интенсивность регистрируемого излучени вл етс мерой толщины угольной пачки и растет с ростом последней.

Благодар предлагаемой конструкции

датчика он может работать как при непосредственном контакте с поверхностью (величина воздушного зазора ), так и при наличии воздушного зазора ЬВз - 0.

0В зависимости от требуемой глубинности датчика выбирают тип источника излучени : с увеличением энергии гамма-излучени источника растет глубинность датчика. Так, дл источника с энер5 гией 60 кэВ (америций-241) глубинность составл ет 60 км, дл источника с энергией 662 кэВ (цезий-137) глубинность составл ет не менее 100 мм и т.д.

Толщину и материал фильтра выбирают

0 такими, чтобы кратность ослаблени фильтром обратно рассе нного гамма-излучени лежала в пределах 10 К : 20. Тогда из формулы К ехр( /гр d) определ ют материал и требуемую толщину фильтра.

5Рассто ние источник излучени -детектор (рассто ние между источником и центром детектора) выбирают приблизительно равным величине требуемого максимального воздушного зазора hB3, который опреде0 л етс конструктивными особенност ми установки датчика на конкретной машине. Следует также учитывать, что рассто ние источник - детектор определ ет линейные размеры датчика,

5 Интенсивность приход щего на детектор через щель 6 излучени падает с ростом воздушного зазора, а интенсивность излучени через щель 7 возрастает. Если площади щелей выбраны из услови 5

0 S2 - Si .

о 1 , то суммарна регистрируеЬ1

ма детектором интенсивность не зависит от воздушного зазора при изменении его в любом требуемом диапазоне (например, от

Claims

5 0 до 100 мм, от 50 до 200 мм и т. д.). Формула изобретени

11. Датчик контрол скрытой границы

уголь-порода .содержащий источник гамма- излучени , детектор, окно под детектором,

0 закрытое фильтром, отличающийс тем, что, с целью повышени точности контрол за счет обеспечени нечувствительности датчика к воздушному зазору в требуемом диапазоне его изменени , меж5 ду противоположными сторонами окна по линии источник излучени -детектор и фильтром выполнены щели, причем площадь дальней от источника излучени щели больше площади ближней щели, а рассто ние от

источника излучени до центра детектора равно величине требуемого максимального воздушного зазора.

2. Датчик по п. 1,отличающийс тем, что площади щелей выбирают из услови
S2-S1

5

Si

1

где Si и $2 - площади ближней и дальней щелей соответственно.

0

3. Датчик по п. 1,отличающий с тем, что материал и толщину фильтра выбирают из услови
10 ерх( ju ,/od) 20, где fi - массовый коэффициент ослабле- ни фильтром гамма-излучели , см2/г;

р - плотность материала фильтра, г/см3;

d - толщина фильтра, см.

Редактор Н. Яцола

Техред М.Моргентал

Заказ 2376Тираж 298 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушска наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Корректор О. Кундрик