SU948449A1 - Устройство дл анализа крупности частиц в потоке ферромагнитной пульпы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике ультразвукового контрол  и может быть использовано в химической,строительной , горноперерабатывающей и смежных отрасл х промышленности дл  автоматического бесконтактного конт- рол  крупности твердой фракции газосодержащих суспензий.

Известно устройство автоматического контрол  гранулометрического состава твердого в потоке пульпы,содержащее микрометрический щуп с приводом, лоток, по которому подаетс  пульпа, и измерительнорегистрирующий блок, причем оценка содержани  контролируемого класса крупности измельченного материала осуществл етс ,путем измерени  зазора между основанием лотка и микрометрическим щупом, совершающим возвратно-поступательное движение в представленной пробе пульпы 1.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  надежность микрометрического щупа, имеющего посто нный контакт с абразивными частицами пульпы, а также трудность формировани - и отбора представительной пробы

.

Известно устройство дл  анализа крупности частиц в потоке ферромагнитной пульпы, содержащее два электронных блока, включающих последовательно задающие генераторы, усилитель мощности, излучающий и приемный элементы, установленные на технологическом трубопроводе, и приемные усилители 2J .

10

Устройство содержит также механический отделитель газовых пузырьков, который отличаетс  низкой надежностью в эксплуатации и 1евысоким качестврм дегазации пульпы. Флокул 15 ци  ферромагнитных частиц твердого в пульпе приводит к искажению результатов контрол  величины затухани  ультразвуковых колебаний, особенно высокой частоты, т.е. содержани 

20 контролируемого класса крупности частиц измельченного материала.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и надежности анализа.

Поставленна  цель достигаетс 

25 тем, что устройство снабжено трем  магнитострикционными преобразовател ми , двум  формировател ми времени анализа, двум  элементами задержки, .двум  блоками селекции, мультивибра30 . тором, блоком пам ти и последовательно соединенными аналого-цифровым анализатором, вычислительным блоком с таймером, функциональным генератором, модул тором, электронным коммутатором, при этом три выхода электронного коммутатора подключены к трем магнитострикционным преобразовател м, а первый выход электронного коммутатора св зан с входами двух элементов задержки, вы ходы которых соединены с задающими генераторами, выходы последних соединены с входами формирователей вре мени измерени , подключенных К одним из входов блоков селекции, к другим входам которых подключены приемные усилители электронных блоков , выходы блоков селекции св заны с входами аналого-цифрового преобразовател , мультивибратор подключен к входу таймера вычислителького блока, выход которого соединен с входом вычислительного блока, к другому входу которого подключен блок ПБ1МЯТИ . На чертеже приведена блок-схема устройства дл  анализа крупности частиц в потоке ферромагнитной пуль пы . Устройство содержит первый элект ронный блок, состо щий из соединен .ных последовательно первого ждущего блокинг-генератора 1, первого усилител  мощности 2, первого излучающего элемента 3, а также первого -приемного элемента 4, подключенного к входу первого приемного усилител  5; второй электронный блок, состо щ из соединенных последовательно второго ждущего блокинг-генератора 6, второго усилител  мощности 7, второ иэлучающего элемента 8, а также вто рог.о приемного элемента 9, подключе ного к входу второго приемного усилител  10; первый формирователь вре . мени измерени  11, соединенный с пе вым входом первого блока селекции 12, второй вход которого подключен к выходу первого приемного усилител  5; второй формирователь времени измерени  13, соединенный с первым входом второго блока селекции 14, второй вход которого пЬдключен к выходу второго приемного усилител  10. Устройство включает также двухКанальный аналого-цифровой преобразователь 15, выходы которого соединены с выходами первого блока селек ции 12 и второго блока селекции 14, а выходы - с двум  информационными входами микропроцессора 16, с треть им информационным входом которого через таймер 17 св зан выход мульти вибратора 18; блок пам ти 19, подключенный к программному входу микропроцессора 16, первый выход которого подключен ко входу информационного табло 20, а второй соединен с управл ющим входом функционального генератора 21, выход которого черей модул тор 22 св зан с входом электронного коммутатора 23; магнитострикционные преобразователи 24, 25 и 26, соединенные с вьоходами электронного коммутатора 23, установленные на волноводах 27, 28 и 29, линии задержки 30 и 31, выходы которых подключены к входам ждущих блокинг-генераторов 1 и 6, а выходы св заны с одним из выходов электронного коммутатора 23. Приемные 3,8 и излучаю1Щ1е 4,9 элементы, а также волноводы 27, 28 и 29 установлены на технологическом трубопроводе 32. Устройство дл  анализа крупности в потоке ферромагнитной пульпы работает следующим образом. Ферромагнитна  пульпа подаетс  по технологическому трубопроводу 32 по направлению от участка, на котором установлены магнитострикционные преобразователи 24, 25, 26, к месту контрол , т.е. участку технологического трубопровода 32, на котором установлены излучающие 3,8 и приемные 4,9 элементы. Функциональный генератор 21 при наличии разрешающего сигнала с микропроцессора 16 вырабатывает серии из трех пр моугольных импульсов последовательно убывающей амплитуды . Модул тор 22 заполн ет эти импульсы синусоидальными колебани ми , частота которых выбираетс  равной резонансной магнитострикционных преобразователей 24, 25 и 26, которые устанавливаютс  на волноводах 26, 28, и 29, закрепленных на технологическом трубопроводе 32 последовательно, причем первый из них - магнитострикционный преобразователь 24 наиболее, а последний магнитострикционный преобразователь 26 наименее удалены от места контрол , т.е. излучающих 3,8 и приемных 4,9 элементов. Электронный коммутатор 23 распредел ет импульсы на магнитострикционные преобразователи 24, 25 и 26 таким образом, что пр моугольный импульс с наибольшей амплитудой заполн ющих его синусоидальных колебаний подаетс  на магнитострикционный преобразователь 24, наиболее удаленный от места контрол , следующий (второй из серии) импульс подаетс  на второй магнитострикционный преобразователь 25, расположенный ближе k месту контрол . Следующий (второй из серии) импульс подаетс  на второй магнитострикционный преобразователь 25, расположенный ближе к месту контрол . Третий импульс. с наименьшей из серии амплитудой, подаетс  на ближайший к месту контрол  третий магнитострикционный преобразователь 26, При протекании тока через обмотк магнитострикционных преобразователей 24, 25 к 26 в течение импульса, выр батываемого функциональным генерато ром 21, возникают магнитное поле и ультразвуковые колебани , которые посредством волновода, выполненного из ферромагнитного материала, через стенки технологического трубопровода 32 ввод тс  в контролируемую среду. Частота переключени  электронног коммутатора 23 выбираетс  таким обра зом, чтобы обеспечить воздействие ультразвуковым и магнитным пол ми на один и тот же объем пульпы, протекающей в трубопроводе 32. Дл  это го период следовани  импульсов, вырабатываемых функциональным генератором 21, выбираетс  равным времени перемещени  частиц пульпы от одного магнитострикционного преобразовател  до другого. Под воздействием вторичных эффектов ультразвукового пол радиационного давлени  и акустических течений происходит торможение газовых пузырь ков в пульпе в течение импульса, вырабатываемого функциональным генератором 21. Частицы же твердого всле ствие того, что их масса значительно превышает массу газовых пузырьков, практически беспреп тственно проход т через ультразвуковое поле.В потоке контролируемого материала образуютс  участки дегазированной пуль пы. Бегущее магнитное поле, убывающее в направлении участка контро напр женности, возникающее в.резуль тате переключени  обмоток магнитострикционных преобразователей 24, 25 и 26 электронным коммутатором 23 размагничивает пульпу, что способст вует распаду образовавшихс  флокул ферромагнитных частиц измельченного материала. Разбиению флокул содейст вуют также одновременное воздействи на пульпу импульсным ультразвуковым полем. Через промежутки времени величина которых определ етс  параметрами линий задержек 30, 31, последний из серии вырабатываемых функ циональным генератором 21 импульс включает задающие генераторы 1 и 6, работающие в ждущем режиме. Врем  задержки импульса линий задержки 31 выбираетс  равным времени перемещени  частиц твердого в пульпе от магнитострикционного преобразовател  26 до второго излучающего элемен та 8, а врем  задержки импульса линией задержки 30 - равным времени перемещени  того же объема пульпы от магнитострикционного преобразовател  26 до первого излучающего элемента 3. Первый задающий генератор 1 формирует запускающие импульсы с заполнением синусоидальными колебани ми низкой частоты (1 м Гц),второй задающий генератор 6 - аналогичные импульсы, но с заполнением колебани ми высокой частоты f. ( Гц) . Усиленные усилител ми, мощности 2 и 7 электрс 1агнитные синусоидальные колебани  преобразуготЬ  в ультразвуковые и.излучаютс  в пульпу излучающими элементами 3 и 8 через стенки технологического трубопровода 32. При прохождении через пульпу, вследствие в зкости и теплопроводности контролируемой среды, а на высокой частоте - и в результате рассеивани  имеет место затухание ультразвуковых колебаний. Ультразвуковые колебани , прошедшие через поток пульпы, преобразуютс  приемными .элементами 4 и 9 в электромагнитные сигналы, которые усиливаютс  усилител ми 5 и 10. Формирователи.времени измерени  11 и 13, запускаемые передним фронте пр моугольных импульсов, вырабатываемых задающими генераторами 1 и 6, отпирают блоки селекции 12 и 14, которые в течение выбранного промежутка времени пропускают при этом сигнал с приемных усилителей 5 и 10. Врем  измерени  выбираетс  несколько меньше длительности излучаемого сигнала. Таким образом, блоки селекции 12 и 14 пропускают только информативные сигна.лы, а изг мерение амплитуды производитс  в .той же части, котора  не искажена помехами, вызванными инерционными свойствами среды, что про вл етс  как постепенное нарастание переднего и уменьшение заднего фронта прин тых импульсов. Двухканальный аналого-цифровой преобразователь 15 осуществл ет перевод величины амплитуды прин тых сигналов из аналоговой формы в цифровую. В микропроцессоре 16 в соответствии с программой, заложенной в блоке пам ти 19, вычисл ютс  коэффициенты затухани  ультразвуковых колебаний низкой и высокой частоты, прошедших через контролируемую среду, усредн ютс  полученные результаты и производитс  линеаризаци  характеристики анализатора . Содержание контролируемого класса крупности определ етс  в соответствии с выражением . Y.dfC

где oi - коэффициент затухани 

ультразвуковых колебаний низкой частоты i ; коэффициент затухани 

ультразвуковых колебаний высокой частоты fj ; 1 - масштабируювдй коэффициент; С - посто нна  величина. После завершени  вычислений текущее значение подаетс  на информационное табло 20, и одновременно формируетс  разрешающий импульс на управл ющий вход функционального генератора 21, Врем  высвечивани  текущего значени  j на информационное табло 20 определ етс  частотой генерируемых импульсов мультивибратором 18, которые подаютс  на вход таймера 17.

Использование анализатора крупности твердого в потоке ферромагнитной пульпы в системах контрол  и автс латического управлени  циклом измельчени  обогатительных фабрик позвол ет повысить производительность цикла по выбранному классу крупности измельченного материала на 0,2-0,3%..

Claims (1)

1.Хан Г,А, Опробывание и контроль технологических процессов: обогащени , М., Недра, 1979, c,119i120 .

2,Экспресс-информаци . Обогащение полезных ископаемых 24, 1973,

с. 2-5,