SU973455A1

SU973455A1 - Belt-conveyer gamma-ray weigher

Info

Publication number: SU973455A1
Application number: SU813300816A
Authority: SU
Inventors: Виктор Петрович Белоножко; Леонид Валентинович Зайцев; Петр Маркович Миняйло; Виктор Иванович Ситюк
Original assignee: Конотопский Ордена Трудового Красного Знамени Электромеханический Завод "Красный Металлист"; Конотопское Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Всесоюзного Объединения "Союзсчеттехника"
Priority date: 1981-03-30
Filing date: 1981-03-30
Publication date: 1982-11-15

Description

Изобретение относитс к оборудованию дл ленточных конвейеров, а именно к конвейерным весам дл непрерывного автоматического взвешивани сыпучих материалов на ленточном конвейере. Весы могут примен тьс на угольных, горнорудных, строительных пищевых и других предпри ти х. Известны тензометрические конвейерные весы, содержащие платформу с роликоопорами , тензорезисторы, наклеенные на рессоры , платформы, мостовую схему соединени резисторов и балансную измерительную схему 1. Недостатком данных тензометрических весов вл етс их низка точность, так как показани завис т от нат жени ленты, от износа ленты, от вибрации, от смещени ленты . Известны также конвейерные гамма-весы , содержащие роликоопоры, расположенные по разные стороны от грузовой ветви ленты конвейера, источник гамма-излучени , закрепленный в коллимационном канале контейнера , и два прот женных детектора 2. Недостатком известного устройства вл етс невысока точность, обусловленна погрещност ми измерени , завис щими от вибрации, химического состава сыпучего материала , формы поверхности транспортируемого материала и других причин. Цель изобретени - повыщение точности измерени за счет компенсации вли ни помех . Цель достигаетс тем, что весы снабжены третьим прот женным детектором, делителем частоты, логическим блоком, элементом ИЛИ, счетчиком, измерителем отнощений и регистратором, причем коллимационный канал выполнен в виде правильной пр моугольной призмы, обращенной основанием к слою материала на ленте, а роликоопоры и детекторы выполнены в виде дуг окружностей , источник гамма-излучени установлен над лентой на рассто нии, равном радиусу кривизны ленты в зоне контрол , детекторы установлены снизу с зазором концентрично по отношению к ленте, при этом первый детектор установлен концентрично к источнику, а два других установлены по обе стороны от первого за пределами пр мого пучка гамма-квантов , выход первого детектора соединен с входом делител частоты, выход которого соединен с логарифмическим блоком, выход которого соединен с первым входомThe invention relates to equipment for belt conveyors, namely, belt scales for the continuous automatic weighing of bulk materials on a belt conveyor. Scales can be used in coal, mining, construction food and other enterprises. Strain gauge conveyor scales are known, containing a platform with roller supports, strain gauges glued onto springs, platforms, bridge connection of resistors and a balanced measuring circuit 1. The disadvantage of these strain gauges is their low accuracy, as the readings depend on the belt tension and wear. tape, from vibration, from the displacement of the tape. Also known are gamma conveyor belts containing roller supports located on opposite sides of the cargo branch of the conveyor belt, a gamma radiation source fixed in the container's collimation channel, and two extended detectors 2. A disadvantage of the known device is the low accuracy due to measurement errors , dependent on vibration, chemical composition of the bulk material, surface shape of the transported material and other reasons. The purpose of the invention is to increase measurement accuracy by compensating for the effects of interference. The goal is achieved by the fact that the scales are equipped with a third extended detector, a frequency divider, a logic unit, an OR element, a counter, a ratio meter and a recorder, the collimation channel being made in the form of a regular rectangular prism with the base facing the layer of material on the tape, and the roller supports the detectors are made in the form of arcs of circles, the gamma-radiation source is installed above the tape at a distance equal to the radius of curvature of the tape in the control zone, the detectors are mounted bottom with a gap concentric with respect to l In this case, the first detector is mounted concentrically to the source, and the other two are installed on both sides of the first one outside the direct gamma ray beam, the output of the first detector is connected to the input of a frequency divider, the output of which is connected to a logarithmic unit, the output of which is connected to the first by the entrance

измерител отношений и вторым входом элемента ИЛИ, к первому входу которого подключены второй и третий детекторы, а к выходу подключен вход счетчика, один из выходов которого подключен к первому входу регистратора, а второй к второму входу измерител отношений, выход которого соединен с вторым входом регистратора.the ratio meter and the second input of the OR element, to the first input of which the second and third detectors are connected, and the output of the counter input, one of the outputs of which is connected to the first input of the recorder, and the second to the second input of the ratio meter, the output of which is connected to the second input of the recorder .

На фиг. 1 схематически показаны конвейерные гамма-весы с частичным вырезом ленты и сло материала дл показа конструкции контейнера и расположени в нем источника; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 schematically shows gamma-belt conveyors with a partial cut of the belt and a layer of material to show the construction of the container and the location of the source in it; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

На ленте 1 конвейера находитс слой сыпучего материала 2. Над слоем материала 2 установлен источник гамма-излучени 3, закрепленный в контейнере 4. Коллимационный канал 5 в контейнере 4 выполнен в виде правильной пр моугольной призмы, обрашенной основанием к слою материала 2, причем длина основани призмы не менее чем в 4 раза превосходит ширину, а призма повернута так, что длина основани перпендикул рна к направлению движени ленты 1. Под лентой 1 с зазором к ней установлены прот женные первый детектор 6, второй детектор 7 и третий детектор 8. Пучок гамма-квантов от источника 3 попадает на слой материала 2 и выдел ет в нем контролируемый объем 9 (проекци этого объема при виде снизу в виде пр моугольника показана пунктиром на фиг. 1). Роликоопоры 10 выполнены в виде дуг окружностей. При этом материалом 2 лента I прижимаетс к роликоопорам 10 и в зоне контрол имеет вид дуги окружности, в центре которой установлен источник 3. Детекторы 6, 7 и 8 также выполнены в виде дуг окружностей однаковых радиусов (больших, нежели радиус ленты ). Каждый детектор установлен снизу с зазором концентрично по отношению к ленте и симметрично относительно вертикали. Все детекторы параллельны друг другу. Первый детектор 6 установлен концентрично к источнику 3, второй 7 и третий 8 детекторы установлены за пределами пр мого пучка гамма-квантов, т. е. рассто ние между детекторами больше от половины проекции ширины основани коллимационного канала на низ ленты конвейера.On the conveyor belt 1 there is a layer of bulk material 2. A gamma-radiation source 3 is installed above the layer of material 2, fixed in container 4. The collimation channel 5 in container 4 is made in the form of a regular rectangular prism, with the base facing the layer of material 2, and the base length prisms not less than 4 times the width, and the prism is rotated so that the base length is perpendicular to the direction of movement of the tape 1. Under the tape 1 with a gap to it are installed extended first detector 6, second detector 7 and third detector 8. A gamma-ray beam from source 3 falls on a layer of material 2 and selects a controlled volume 9 in it (the projection of this volume when viewed from the bottom as a rectangle is shown by the dotted line in Fig. 1). Roller supports 10 made in the form of arcs of circles. At the same time, material 2, tape I, is pressed against the roller supports 10 and in the control zone has the form of an arc of a circle in the center of which source 3 is installed. Each detector is mounted below with a gap concentric with respect to the tape and symmetrically with respect to the vertical. All detectors are parallel to each other. The first detector 6 is mounted concentric to source 3, the second 7 and third 8 detectors are installed outside the direct beam of gamma rays, i.e. the distance between the detectors is greater than half the projection of the base width of the collimation channel to the bottom of the conveyor belt.

Выход первого детектора 6 соединен с входом делител частоты 11, выход которого соединен с входом логарифматора 12. Выход логарифмического блока 12 соединен с первым входом элемента ИЛИ 13, с вторым входом которого соединены детекторы 7 и 8. Выход элемента ИЛИ 13 соединен с входом счетчика 14, выход которого соединен с первым входом измерител отношени 15, второй вход которого соединен с выходом логарифматора 12. Выход измери: тел отношени 15 подключен к регистратору 16. Второй выход счетчика 14 также подключен к регистратору 16.The output of the first detector 6 is connected to the input of a frequency divider 11, the output of which is connected to the input of the logarithm 12. The output of the logarithmic unit 12 is connected to the first input of the OR 13 element, the second input of which is connected to the detectors 7 and 8. The output of the OR 13 element is connected to the input of the counter 14 The output of which is connected to the first input of the ratio meter 15, the second input of which is connected to the output of the logarithm 12. Measurement output: the relation body 15 is connected to the recorder 16. The second output of the counter 14 is also connected to the recorder 16.

Работа конвейерных гамма-весов осуществл етс следуюгцим образом.The operation of gamma scale scales is carried out in the following manner.

Пучок гамма-квантов, испускаемых источником , выдел ет в потоке сыпучего материала контролируемый объем. Любой пр мой гамма-квант от источника 3 к первому детектору 6 проходит одинаковый путь (пути гамма-квантов показаны сплошными лини ми со стрелками на фиг. 1). Если на пути гамма-квантов оказываетс сыпучий материал, то интенсивность потока гамма-квантов ослабевает по экспоненциальному закону; с ростом массы материала 2 на ленте 1 интенсивность регистрируемых детектором 6 гамма-квантов экспоненциально уменьшаетс , с ростом среднего атомного номераThe gamma-ray beam emitted by the source emits a controlled volume in the flow of bulk material. Any direct gamma-ray from source 3 to the first detector 6 follows the same path (the paths of gamma-quanta are shown by solid lines with arrows in Fig. 1). If bulk material appears in the gamma quanta path, then the gamma ray flux intensity decreases exponentially; with increasing mass of material 2 on tape 1, the intensity of gamma quanta recorded by the detector 6 decreases exponentially with increasing average atomic number

5 материала (например, с ростом содержани железа в железной руде) интенсивность также экспоненциально уменьшаетс . Поэтому частота электрических импульсов на выходе детектора 6 также экспоненциальJ но уменьшаетс с ростом массы или среднего атомного номера материала. Так как лента 1 имеет форму дуги окружности, в центре которой расположен источник 3, а детектор 6 также имеет форму дуги окружности и установлен концентрично к ленте 15 of the material (for example, with an increase in iron content in iron ore), the intensity also exponentially decreases. Therefore, the frequency of electrical pulses at the output of detector 6 also decreases exponentially with increasing mass or average atomic number of the material. Since the tape 1 has the shape of an arc of a circle, in the center of which is located the source 3, and the detector 6 also has the shape of an arc of a circle and is mounted concentric to the tape 1

5 и источнику 3, то, независимо от того, где и как будет расположен материал на ленте, сигнал с любого участка детектора 6 будет одинаково экспоненциально уменьшатьс с ростом массы или атомного номера материала .5 and source 3, regardless of where and how the material will be located on the tape, the signal from any part of the detector 6 will equally exponentially decrease with increasing mass or atomic number of the material.

При прохождении гамма-квантов через материал часть из них рассеиваетс и мен ет направление первоначального распространени . Еше меньша часть ра ;се нных вперед гамма-квантов попадает на детекторы 7 и 8.With the passage of gamma-quanta through the material, some of them dissipate and change the direction of initial propagation. Another smaller portion of the forward gamma quanta falls on detectors 7 and 8.

5 Плотность потока попадаюших на детекторы 7 и 8 гамма-квантов линейно растет с ростом массы материала на ленте 1 и линейно уменьшаетс с ростом содержани т желого компонента в сыпучем материале 2. Таким образом, частота электрических импульсов на выходе параллельно соединенных детекторов 7 и 8 линейно увеличиваетс с ростом массы и линейно уменьшаетс с ростом среднего атомного номера материала.5 The flux density of gamma quanta reaching detectors 7 and 8 increases linearly with the material mass on tape 1 and linearly decreases with increasing content of the heavy component in the bulk material 2. Thus, the frequency of electrical pulses at the output of parallel-connected detectors 7 and 8 is linear increases with increasing mass and linearly decreases with increasing average atomic number of the material.

j При прохождении статистически распределенных импульсов с выхода первого детектора 6 через делитель частоты 11 их частота уменьшаетс в п раз, а после прохождени через логарифматор 12 частота импульсов на выходе линейно уменьшаетс сj With the passage of statistically distributed pulses from the output of the first detector 6 through the frequency divider 11, their frequency decreases by n times, and after passing through the logarifmator 12 the frequency of the pulses at the output decreases linearly with

Claims

0 with increasing mass and with increasing average atomic number of the material. This frequency is fed to the input of the ratio meter 15 and to the input of the circuit OR 13. The input of the circuit OR 13 also receives statistically distributed pulses from parallel-connected detectors 7 and 8, the frequency of which linearly decreases with increasing atomic number and linearly increases with increasing material mass. The pulse frequency at the output of the OR 13 circuit, with appropriate selection, decreases linearly with an increase in the average atomic number of the material and does not change with mass. Therefore, this frequency, measured by counter 14, is an unambiguous measure of the composition of the bulk material, indicated and recorded in the recorder 16. The pulse frequency at the output of the ratio meter 15 decreases linearly with the material mass and does not depend on the material composition. This frequency is directly in units of mass passage W, it is recorded by the material conveyor and indicated by the recorder 16. The proposed gamma-scale conveyor belt allows the use of low-energy sources of gamma radiation even at this This simultaneously compensates for measurement errors from tape vibration, changes in tension, changes in the shape of the surface of the material, the composition of the material, as well as simplify protection, use cheaper serial point sources of gamma radiation and increase sensitivity. Claims of the invention: Conveyor gamma scales containing roller supports located on opposite sides of the cargo branch of the conveyor belt, a gamma radiation source fixed in the collimation channel of the container, and two extended detectors, which are equipped with a third a detector, a frequency divider, a logarithmic unit, an OR element, a counter, a relationship meter and a recorder, the collimation channel being made in the form of a regular rectangular prism reversed in the fundamentals The gamma radiation source is installed above the tape at a distance equal to the radius of curvature of the tape in the control zone, the detectors are mounted below with a gap concentric with respect to the tape, the first the detector is mounted concentric to the source, and the other two are installed on both sides of the first outside of the direct gamma ray beam, the output of the first detector is connected to the input of a frequency divider, the output of which is connected to a logarithmic unit, the stroke of which is connected to the first input of the meter; 1Y and the second input of the OR element, to the first input of which the second and third detectors are connected, and to the output a counter input, one of the outputs of which is connected to the first input of the recorder, and secondly to the second input of the meter relations, the output of which is connected to the second input of the registrar. Sources of information taken into account in the examination 1. Diamonds V. V. Automation of coal preparation plants and instrumentation. M., “Nedra, 1977 p. 148-149.

2. US patent number 3361911, cl. 250-83.3, 1968 (prototype).

1