SU1734881A1 - Способ определени прозрачности сырьевого потока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано дл  определени  качества раскладки сырьевого потока в зоне анализа радиометрического сепаратора. Цель изобретени  - повышение точности определени  прозрачности. Способ осуществлени  прозрачности сырьевого потока включает облучение сырьевого потока пучком импульсного излучени , регистрацию прошедшего сквозь него излучени  нормально к поверхности сырьевого потока и оценку прозрачного сырьевого потока по отношению к количеству прошедших сквозь сырьевой поток импульсов с интенсивностью, превышающей пороговую величину к общему числу импульсов за установленный период времени . При этом дополнительно определ ют средневзвешенный по удельной поверхности размер зерен сырьевого потока, а величина пороговой интенсивности определ етс  с учетом средневзвешенного по удельной поверхности размера зерен сырьевого потока и диаметра пучка и импульсного излучател .3 ил.

Description

Изобретение касаетс  обогащени  полезных ископаемых и может быть использовано дл  определени  качества раскладки сырьевого потока в зоне анализа радиометрического сепаратора.

Известен способ определени  прозрачности сырьевого потока, включающий определениевеличины пороговой интенсивности излучени , облучение сырьевого потока пучком импульсного излучени , регистрацию прошедшего сквозь сырьевой поток излучени  нормально к его поверхности и оценку прозрачности сырьевого потока по отношению количества прошедших сквозь сырьевой поток импульсов с интенсивностью излучени , превышающей пороговую величину, к общему числу импульсов излучени  за установленный период времени.

Недостатком данного способа  вл етс  невысока  точность определени  прозрачности сырьевого потока, обусловленна  тем, что в определении величины пороговой интенсивности излучени  (кретири  оценки прозрачности потока) не учитываетс  дол  вклада размера зерен сырьевого потока в величину импульса излучени , прошедшего сквозь сырьевой поток.

Цель изобретени  - повышение точности определени  прозрачности сырьевого потока.

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, включающему облучение сырьевого потока пучком импульсного излу 4

СО

ь.

00 00

чени , регистрацию прошедшего сквозь него излучени  нормально к поверхности сырьевого потока и оценку прозрачности сырьевого потока по отношению к количеству прошедших сквозь сырьевой поток импульсов с интенсивностью излучени , превышающей пороговую величину, к общему числу импульсов за установленный период времени, дополнительно определ ют средневзвешенный по удельной поверхности размер зерен сырьевого потока и диаметр пучка импульсного излучател , с учето л которых определ ют величину пороговой интенсивности.

т. So

j ,

1

,

Сущность изобретени  заключаетс  в использовании закономерности экранировани  зернами сырьевого потока пучка импульсного излучени  при определении критери  оценки прозрачности сырьевого потока (величины пороговой интенсивности импульсов излучени  прошедших сквозь сырьевой поток).

При движении сырьевого потока в зоне облучени  прозрачность Т; каждой i-й его порции зависит или от количества зерен в потоке, одновременно наход щихс  в зоне облучени , или от той доли площади зоны облучени , котора  осталась не экранированной зернами i-й порции сырьевого пото- ,а, т.е.

Si „ Si

SoSo

где Tj - прозрачность i-й порции сырьевого потока, доли ед.,

So- Si - площадь зоны облучени  соответственно не перекрыта  и перекрыта  зернами i-й порции сырьевого потока, м ;

fi - коэффициент заполнени  зоны облучени  зернами сырьевого потока, доли ед.

Средн   прозрачность (Т) сырьевого потока за установленный пероид времени г зсть математическое ожидание величин П, г.е. Т - М Tj, где М - символ математического ожидани . Распределение зерен по ширине сырьевого потока равномерно, поэтому значение прозрачности, измеренное дл  j-й части потока, статистически совпадает с величиной прозрачности всего сырьевого потока, т.е. Т tj.

Одна из j-й частей сырьевого потока нормально пересекаетс  с потоком пучка импульсного излучени . Ввиду импульсного излучени  каждому К - у импульсу излучени  может быть присвоен качественный признак (I) в зависимости от того прошел или не прошел импульс излучени  через промежутки между зернами сырьевого потока , а именно:

0

5

0

5 0

0

5

5

5

0

О, если нет прозрачности, т.е. К-й импульс излучени  не прошел сквозь сырьевой поток ввиду экранировани  этого импульса зерном потока сырь , j :, 1, если есть прозрачность, т.е. К-й импульс излучени  прошел сквозь сырьевой поток, так как его экранирование зерном потока сырь  отсутствует. Аналогично, прозрачность потока сырь  в п-й момент времени TJI: (О, если к 0;

ТЛ А

/1, если к 1.

Средн   прозрачность Т сырьевого потока при импульсном излучении за интервал времени т есть математическое ожидание величин Tjj, т.е.

f Т, - М Tji 0 х (1 - Р) + 1 х Р Р Jxl1

N- где М - символ математического ожидани ;

Р - веро тность прохождени  импульсов излучени  сквозь сырьевой поток за интервал времени т ;

N - общее количество зондирующих импульсов излучени  за интервал времени т ;

N среднее количество импульсов из- лучени  прошедших сквозь промежутки между зернами сырьевого потока за интервал времени г .

Дл  точной оценки прозрачности сырьевого потока необходим безошибочный отбор прошедших сквозь сырьевой поток импульсов излучени , т.е. необходимо соблюдение точности при присвоении качественного признака ( или 1) каждому прошедшему сквозь сырьевой поток импульсу излучени . Дл  этого всю совокупность прошедших сквозь поток сырь  импульсов излучени  условно разбивают на три группы.

Перва  группа импульсов излучени  не экранируетс  зернами сырьевого потока и проходит без изменений сквозь промежутки (просветы) между зернами сырьевого потока и их интенсивность равна интенсивности импульсов излучени  падающих на сырьевой поток, Всем импульсам первой группы присваиваетс  качественный признак 1 1.

Втора  группа импульсов излучени  экранируетс  зернами сырьевого потока полностью , их интенсивность после прохождени  сквозь сырьевой поток равна нулю. Всем импульсам второй группы присваиваетс  качественный признак I 0, отбор таких импульсов излучени  с

противоположной стороны сырьевого потока не производитс .

Треть  группа импульсов излучени  экранируетс  частично зернами сырьевого потока , причем соотношение экранируемой и не экранируемой частей одного импульса излучени  бывает разным, поэтому разной бывает и интенсивность прошедших сквозь сырьевой поток импульсов излучени . Присвоить качественный признак (I) импульсам третьей группы известными методами невозможно .

Дл  точной оценк:; прозрачности сырьевого потока, третьей группе импульсов необходимо присваивать качественный признак 1 1 и производить отбор только тех прошедших сквозь сырьевой поток импульсов излучени , у которых отсутствует экранирование оси симметрии пучка импульса излучени . А те случаи, когда зерно сырье- вого потока своим краем касаетс  оси симметрии пучка импульса излучени , т.е. осуществл етс  касательное экранирование , считать случа ми порогового экраниро- вани . При пороговом экранировании отношение не экранируемой части площади сечени  пучка импульса излучени  Sn к полной площади сечени  пучка импульса излучени  S равно отношению интенсивности импульса излучени  прошедшего сквозь сырьевой поток Ап к интенсивности импульса излучени  А, падающего на сырьевой поток , т.е. Sn/S An/A, откуда An A x An/S. После прохождени  каждого К-го импульса

излучени  сквозь промежутки между зерна- ми сырьевого потока их интенсивность Ак сравниваетс  с величиной пороговой интенсивности An и, при выполнении услови  Ак Ап, К-у импульсу присваиваетс  качественный признак I 1, при невыполне- нии услови  .

Точна  величина отношени  определ етс  с помощью графической схемы на фиг. 1, иллюстрирующей случаи порогового (касательного ) экранировани  оси симметрии Оч пучка импульсного излучател , имеющего диаметр сечени  d, площадь сечени  которого S JTd2/4. На фиг. 1 форма экранирующих зерен сырьевого потока прин та сферической, а их крупность (диаметр) ко- леблетс  от нижней границы крупности сырьевого потока с диаметром зерен DH до верхней границы крупности с диаметром зерен DB.

Дл  достижени  высокой точности оп- ределени  прозрачности сырьевого потока необходимо определ ть величину пороговой интенсивности Ап только в зависимости от средневзвешенного по удельной поверх

An A

ности размера зерна сырьевого потока D. Этот показатель из всех известных показателей наиболее точно учитывает не только весовые выходы узких фракций крупности зерен сырьевого потока, но и долевой вклад каждой узкой фракции крупности зерен сырьевого потока, вложенный в заполнение зоны облучени  или вложенный в снижение прозрачности сырьевого потока. В этом случае погрешность статистического измерени , возникающа  при пороговом экранировании импульсов излучени  зернами , размер которых меньше D, автоматически компенсируетс  погрешностью измерени , возникающей при пороговом экранировании импульсов излучени  зернами , размер которых больше D.

Из графической схемы на фиг. 1 следует, что площадь сечени  пучка импульса излучени  Sn, отсекаема  от площади при пороговом экранировании, состоит из площадей двух сегментов, отсекаемых общей хордой KN от кругов с центрами в точках Оч и Оа. Точка 02 расположена в центре массы зерна с диаметром, равным D. В результате подстановки площадей сегментов получено выражение дл  определени  критери  разделени  импульсов излучени  (величины пороговой интенсивности импульсов излучени , прошедших сквозь сырьевой поток,

ҐoЈf- /D+Ј 5i -. -.«)

180е

An A

ntf ArA2xf-ЈНаД + г-Яila«i

Ud n360° 2 2п

0)

Таким образом, при известных значени х диаметра d пучка импульсного излучател , гранулометрического состава сырьевого потока, по которому рассчитываетс  величина D, а также определенных с помощью графической схемы на фиг. 1 углах а И /3 производитс  точный расчет величины пороговой интенсивности An импульсов излучени . Это позволит производить отбор импульсов излучени  с интенсивностью Ак с высокой точностью.

Действительна  форма зерен материала отличаетс  от условно прин той сферической , а их сечение отличаетс  от круга. Но при использовании параметра средневзвешенной по удельной поверхности размер зерен сырьевого потока, возникающие из- за несферичности зерен погрешности при отборе импульсов излучени , имеют как положительную , так и отрицательную пол рность , равноверо тны и при статистическом

усреднении, например, за интервал времени г, взаимокомпенсируютс .

Способ может быть реализован устройством , приведенным на фиг. 2, содержащим формироватзль 1 сырьевого потока, излучатель 2 пучка импульсного излучени , детектор 3 импульсов излучени , прошедших сквозь сырьевой моток, задатчик 4 пороговой интенсивности,блок 5 сравнени ,неинверсный (первый)вкод которого соединен с детектором 3, а инверен ый (второй) вход - с задатчиком А, блок 6 определени  прозрачности сырьевого ПОТОКЕ, вход которого соединен с выходов блока 5 сравнени , регистратор 7 прозрачность : сырьевого потока , соединенный с выходом блока 0. Задатчик 4 пороговой интенсивности выполнен из резистора 8 переменного сопротивлени , один крайний вывод которого заземлен, другой крайний вывод соединен с источником положительного стабилизированного напр жени , л регулируемый вывод (выход зэдатчикз 4) соединен с инверсным (вторым) входом блока 5 сравнени . Блок 5 сравнени  выполнен в виде компаратора напр жени . Блок определени  прозрачности выполнен из рсзмс оро 9-11, соединенных последовательно, и конденсатора 12. Свободный вьзоц резистора 9 (вход блока 6) соединен с блока 5 сравнени  (выход компаратор:- ,рй),), пгри дг- тельный вывод конденсатора 12 и сеобод- ный вывод резистора 11 заземлены, положительный выьед конденсатора . включен в точку соединени  резисторов 9 и 10, точка соединени  резисторов 10 и 11 (выход блока 6) соединена с входом регистратора 7. Регистратор 7 выполнен из резистора 13 и прибора магнитоэлектрической системы 14. Отрицательный вывод прибора 14 заземлен, положитзльный его вывод соединен с резистором 13, свободный вывод которого  вл етс  РУОДОМ регистратора 7.

Способ осущег;зл:1:от следующим образом .

Измер ют диаметр d пучка импульсного излучател  2, определ ют ситовый состав сырьевого потопа, а именно нижний, средний и верхний размер зерен сырьевого потока , содержание в сырьевом потоке соответственно зерен нижнего, среднего и верхнего размера. По данным ситового состава определ ют средневзвешенный по удельной поверхности D размер зерен сырьевого потока по формуле

j,/Ј I

i 1 i - -, i

где di - средний дл  -й фракции крупности размер зерен сырьевого потока;

ji -- содержание в i-й фракции крупности

зерен нижнего, среднего и верхнего размера . С помощью графической схемы на фиг. 1 и с учетом величин d и D определ ют углы

а и /3 .

После этого включают излучатель 2 импульсного излучени  и путем его регулировки на выходе детектора 3 устанавливают интенсивность импульсов излучени  Ак, котора  незначительно меньше верхней границы линейного диапазона работы детектора 3 (Ад). По формуле (1) рассчитывают величину пороговой интенсивности Ап импульсов излучени , прошедших сквозь

сырьевой поток.

После установлени  задатчиком 4 пороговой интенсивности импульсов излучени  формирователем 1 в зону облучени  транспортируют монослойный сырьевой поток.

Перпендикул рно к поверхности потока излучателем 2 за определенный промежуток

времени г генерируют импульсы излучени .

Импульсы излучени , прошедшие сквозь

промежутки между зернами сырьевого потока , регистрируют детектором 3 и преобразуют в электрические импульсные сигналы с интенсивностью, пропорциональной площади сечени  пучка импульсного излучател  2, Причем на выходе детектора 3 при

полном перекрытии зернами пучка излуче- н:чч от излучател  2 по вл ютс  импульсы излучени  с интенсивностью, разной нулю, отсутствии перекрыти  - с интенсивность , равной Ак, при частичном перекрытии - с интенсивностью, имеющей промежуточное значение от нул  до Ак.

Импульсы излучени  с детектора 3 поступают на первый вход блока 5 сравнени , на второй вход которого поступают импульсы излучени  с задатчика 4. На выходе блока 5 сравнени  за контрольный интервал времени г по вл ютс  импульсные сигналы излучени  Un с интенсивностью, большей пороговой величины Ап, и длительностью tn,

ранной длительности импульсов излучени  от излучател  2. С выхода блока 5 сравнени  импульсы излучени  поступают в блок 6 определени  прозрачности сырьевого потока, в котором, проход  по схеме резистор 9 конденсатор 12, они (импульсы) подвергаютс  интегрированию с посто нной интегрировани  т, при этом величина выходного сигнала в аналоговой форме (U0) пропорциональна  произведению величин Un x tn x

N1/ т, получаемых на выходе блока 5 сравнени , где N1 -среднее количество прошедших сквозь сырьевой поток импульсов с интенсивностью излучени , превышающей величину пороговой интенсивности за интервал времени г. Полученна  в аналоговой форме величина U0 поступает на резисторы 10 и 11 блока 6, где подвергаютс  делению на коэффициент Кд, равный произведению посто нных величин Un x tn x N/r, в результате на выходе блока б аналоговый сигнал

имеет величину напр жени  UT .

Этот сигнал поступает на вход регистратора 7 (резистор 13), где приложенное напр жение величиной UT вызывает электрический ток посто нного направлени , протекающий через рамку стре очного прибора 14 и вызывающий отклонение стрелки.

При экранировании зернами сырьевого потока всех импульсов излучени  за интервал времени г, стрелка прибора 14 указывает на 0-ю прозрачность Т. При 100%-ном отсутствии экранировани  зернами сырьевого потока импульсов излучени  за интервал времени т стрелка прибора 14 отклон етс  на всю шкалу и указывает на 1-ю или 100%-ную прозрачность Т сырьевого потока. При экранировании зернами

0

5

0

5

сырьевого потока только части импульсов излучени  стрелка прибора 14 занимает одно из промежуточных значений шкалы: или от 0 до 1 или от 0 до 100%.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  прозрачности сырьевого потока, включающий облучение сырьевого потока пучком импульсного излучени , регистрацию прошедшего сквозь него излучени  нормально к поверхности сырьевого потока и оценку прозрачности сырьевого потока по отношению количеству прошедших сквозь сырьевой поток импульсов с интенсивностью излучени , превышающей пороговую величину, к общему числу импульсов за установленный период времени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  определени  прозрачности, дополнительно определ ют средневзвешенный по удельной поверхности размер зерен сырьевого потока и диаметр пучка импульсного излучател , с учетом которых определ ют величину пороговой интенсивности.

   Фиг.1

   Родагсгсл г Рскулич

   Составитель Н, Чупрова

   Техред М.МоргенталКорректор Н. Ревска 

   Лиг 2

   г

   .Jj ™ Ч

   j