SU896542A1 - Ультразвуковое устройство дл контрол гранулометрического состава материалов - Google Patents

Description

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА /МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относитс  к исследовани м материалов ультразвуковым методом и может быть использовано в горнообогатительной , химической и др. отрасл х промышленности дл  контрол  качественных характеристик сырь  и др.

Известно устройство дл  контрол  гранулометрического состава материалов, содержащее измерительный сосуд и электронный блок 1.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность при определении состава материалов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  ультразвуковое устройство дл  контрол  гранулометрического состава материалов, содержащее три электроакустических тракта, каждый, из которых состоит из последовательно соединенных генератора импульсов, излучающего преобразовател , приемного преобразовател  и усилител , а также две схемы делени  2.

Недостатками известного устройства  вл ютс  низка  точность и мала  разрещающа  способность в случае, если контролируемый материал включает в себ  несколько

минералов с различным удельным весом, так как не учитываетс  составл юща , характеризующа  динамику изменени  сигнала.

Цель изобретени  - повыщение точности и разрешающей способности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что

устройство снабжено первым интегратором, включенным между первым усилителем и двум  схемами делени , последовательно соединенными первым блоком коррекции, вход которого подключен к выходу второго усиfQ лител , первым формирователем импульсов, первым реле времени и третьей схемой делени , вторым интегратором, включенным между второй схемой делени  и первым формирователем импульсов, последовательно соединенными вторым блоком коррекции, вход

15 которого соединен с выходом третьего усилител , вторым формирователем импульсов и вторым реле времени, выход которого подключен ко второму входу третьей схемы делени , последовательно соединенными третьим формирователем импульсов, вход которого подключен к выходу первого усилител , третьим реле времени, электронным ключом , второй вход которого подключен к выходу второго блока коррекции, третьим интегратором и четвертой схемой делени , четвертым интегратором, вход которого подключен к выходу второго блока коррекции, а выход - ко второму входу четвертой схемы делени , преобразователем информации, входы которого соединены с выходами схем делени  и блоком управлени , выход которого соединен со входом преобразовател  информации.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит первый электроакустический тракт, включающий последовательно соединенные генератор 1 импульсов, излучающий преобразователь 2, приемный преобразователь 3 и усилитель 4, второй электроакустический тракт, содержащий последовательно соединенные генератор 5 импульсов , излучающий преобразователь 6, приемный преобразователь 7 и усилитель 8, третий электроакустический тракт, содержащий последовательно соединенные генератор 9 импульсов , излучающий преобразователь 10, приемный преобразователь 11 и усилитель 12. Преобразователи 2, 3, 6, 7, 10 и 11 установлены на измерительном сосуде 13.

Кроме того, устройство содержит две схемы 14 и 15 делени , первый интегратор 16, включенный между первым усилителем 4 и схемами 14 и 15 делени , последовательно соединенные первый блок 17 коррекции, вход которого подключен к выходу второго усилител  8, первый формирователь 18 импульсов , первое реле 19 времени и третью схему 20 делени , второй интегратор 21, включенный между второй схемой 15 делени  и первым блоком 17 коррекции, последовательно соединенные второй блок 22 коррекции , вход которого соединен с выходом третьего усилител  12, второй формирователь 23 импульсов и второе реле 24 времени, выход которого подключен ко второму входу третьей схемы 20 делени , последовательно соединенные третий формирователь

25импульсов, вход которого подключен к выходу первого усилител  4, третье реле

26времени, электронный ключ 27, второй вход которого подключен к выходу второго блока 22 коррекции, третий интегратор 28 и четвертую схему 29 делени , четвертый интегратор 30, вход которого подключен к выходу второго блока 22 коррекции, а выход - ко второму входу четвертой схемы 29 давлени , преобразователь 31 информации , входы которого соединены с выходами схем 14, 15, 20 и 29 делени , и блок 32 управлени , выход которого соединен со входом преобразовател  31. Блок 32 управлени  св зан с механизмами 33 и 34 загрузки и выгрузки пробы. Ко входу третьего реле 26 времени подключен блок 35 задани .

Устройство работает следующим образом .

Механизм 33 загрузки пробы подает анализируемый измельченный материал в измерительный сосуд 13, который предварительно заполн етс  водой.

Генераторы 5 и 9 вырабатывают синусоидальные колебани  фиксированных частот, которые преобразуютс  в упругие ультразвуковые колебани  и через стенки измерительного сосуда 13 подаютс  в контролируемую среду излучающими преобразовател ми 2, 6 и 10. Приемные преобразователи 3, 7 и 11 принимают колебани , которые усиливаютс 

- усилител ми 4, 8 и 12. Первый электроакустический тракт выбираетс  такой частоты, чтобы размер частиц твердого был много меньше длины волны. В этих услови х величина сигнала, прин того преобразователем 3 зависит от содержани  твердого.

5 Второй электроакустический тракт настраиваетс  на частоту колебаний дл  которых длина волны соизмерима с размером частиц одного из крупных классов твердого , третий электроакустический тракт настраиваетс  на частоту колебаний, длина волны которых соизмерима с величиной одного из мелких классов.

Таким образом амплитуда прин тых преобразовател ми 7 и 11 сигналов зависит от содержани , соответственно, крупного и мелкого классов твердого, а также, в меньщей степени, от суммарной концентрации твердого по объему.

Дл  выделени  из прин тых сигналов составл ющих , характеризующих только содержание соответствующих классов крупности,

0 предварительно определ етс  величина затухани  ультразвуковых колебаний т. е. амплитуда принимаемых преобразовател ми 7 и 11 сигналов дл  известного содержани  частиц твердого, размера которых значительно меньше длины волны на выбранных дл  второго и третьего электронных блоков частотах .

В блоках 17 и 22 коррекции измеренные дл  этого случа  амплитуды вычитаютс  из

0 текущего значени  сигналов. Интеграторы 16, 21 и 30 суммируют текущие значени  амплитуды сигналов, соответствующих содержанию контролируемых классов крупности твердого за врем  осаждени  пробы измельченного материала.

Перва  схема 14 делени  определ ет содержание крупного класса в пробе, втора  схема 15 делени  - содержание мелкого класса, как отношение интегральных значений сигналов, соответственно, второго и первого, а также третьего и первого каналов. Первый формирователь 18 импульсов генерирует запускающий импульс при достижении сигналов со второго электроакустического тракта выбранного первоначального уровн . При достижении этого уровн  еще

раз генерируетс  остановочный импульс.

Сформированные импульсы осуществл ют пуск и остановку первого реле 19 времени , который таким образом фиксирует врем  осаждени  частиц контролируемого крупного класса твердого.

Одновременно второй формирователь 23 импудьсов, аналогичным образом генериру  запускающий и остановочный импульсы по сигналу с третьего электроакустического тракта , осуществл ет пуск и остановку второго реле 24 времени, который фиксирует врем  осаждени  частиц контролируемого мелкого класса твердого.

Треть  схема 20 делени  определ ет степень раскрыти  полезного компонента или характер его вкрапленности, как отношение времени осаждени  крупных и мелких частиц измельченного материала.

Если анализируемый материал включает в себ  несколько минералов, измельченных до одного класса крупности, но отличающихс  удельным весом, то и врем  прохождени  каждым из них рассто ни  от приемного преобразовател  3 до преобразовател  11 по высоте измерительного сосуда 13 будет различно.

Расчетное врем  осаждени  минерала с известным удельным весом контролируемого мелкого класса крупности устанавливаетс  в блоке 35 задани .

Третий формирователь 25 импульсов генерирует запускающий импульс при по влении контролируемого материала, который включает третье реле 26 времени. Через установленный в блоке 35 задани  промежуток времени третье реле 26 времени формирует импульс фиксированной длительности, который отпирает электронный ключ 27. Сигнал с блока 22 коррекции поступает на интегратор 28, который в течение импульса с третьего реле 26 времени осуществл ет суммирование во времени текущих значений количества интересующего минерала.

Четверта  схема 29 делени  определ ет минеральную концентрацию, т. е. фазовую характеристику измельченного материала, как отношение количества интересующего минерала к общему количеству контролируемого класса крупности в пробе. Блок 32 управлени  осуществл ет программное управление механизмами 33 и 34 загрузки и выгрузки пробы. Исследованный материал удал етс  и измерительный сосуд 13 заполн етс  водой.

После окончани  процесса контрол , измеренные величины подаютс  в преобразователь 31 информации, где преобразуютс  в удобную дл  дальнейших операций форму и запоминаютс . По команде блока 32 управление осуществл етс  считывание записанных значений и индикаци  их на информационном табло 36.

Предлагаемое изобретение позвол ет повысить точность контрол  и разрешающую способность устройства.

Claims (2)

1. Гринман Т. И. и др. Контроль и регулирование гранулометрического состава продуктов измельчени . «Недра, Алма-Ата, 1967, с. 44-47.

2. Авторское свидетельство СССР № 714270, кл. G 01 N 29/00, 1978 (прототип ).