Устройство для автоматического управления процессом покусковой сортировки минерального сырья

(19) (11) 1 А 3(51) В 03 В 13 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ жалиа%рОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯф ";, 3К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-., , ,.,(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОКУСКОВОИСОРТИРОВКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, содержащее питатель, источник гамма-излучения с контейнером-.коллиматором;детектор, усилитель, интегратор,две пороговые схемы и триггер управления, выход которого соединен сисполнительным механизмом, о т л и(21) 3458485/22-03( 71) Комплексный. научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых(53) 622.275( 72)(088.8) (56) 1. Супрун Ю.М. Обогащение крупных классов угля. М., Госгортехиздат, 1962, с.70-71.2. Авторское свидетельство СССР М 671846, кл. В 03 В 13/00, 1979 (прототип) ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности управления, оноснабжено дополнительным детектором,рассеивателями из пластмассы и алюминия, двумя управляемыми ключами,тремя дополнительными интеграторами,двумя счетчиками и арифметическимблоком, причем в контейнере-коллиматоре симметрично друг другу понаправлению движения кусков выполнены два пирамидальных коллимационныхканала, рассеиватели вмонтированыв основание питателя под коллимационными каналами, а счетчики установлены в рассеивателях со сто-.роны подачи кусков перпендикулярноих направлению движения, при этомвыходы счетчиков через пороговыесхемы соединены с управляющими входами управляемых ключей, информационные входы которых соединеныс детекторами, а выходы соединеныс интеграторами, выходы интеграто, ров соединены с входами арифметического блока, выход которого соединен с входом триггера управления.5 10 15 20 40 50 55 60 65 Изобретение относится к автомати.ческой покусковой сортировке минерального сырья, а именно к радио-метрическим сепараторам углей дляих разделения на уголь и пустую породу или для разделения полезногоископаемого на несколько сортов взависимости от относительного содержания полезного компонента в отдельных кусках,Известно устройство для радио"метрической сепарации полезных ископаеьых, содержащее источник гамма-излучения, контейнер-коллиматор,детектор, усилитель, электроннуюсхему, исполнительный механизм ипитатель 1,Сортировка кусков проводится поинтенсивности обратно рассеянногогамма-излучения от кусков кускис большим атомным номером меньшерассеивают гамма-лучи),Недостатком известного устройства является зависимость сигналадетектора от размеров куска.Известно устройство для автоматического управления процессомпокусковой сортировки минеральногосырья, содержащее питатель, источник гамма-излучения с контейнеромколлиматором, детектор, усилитель,интегратор, две пороговые схема,триггер управления, выход которогссоединен с исполнительным механизмом 21 .В известном устройстве устраненовлияние колебаний длины куска навеличину сигнала, по которому проводится сепарация.Однако точность управления. сепарацией с помощью известного устройства низка, так как величина сигнала зависит от толщины куска, отстепени засоренности кусков, оконколлиматоров у источника и детектора, от напряжения питания детектора, от распада источника и старения детектора, от стабильности параметров электронной схемы, от влажности кусков. Цель изобретения - повышение точности управления процессом покусковой сортировки за счет одновременного устранения всех отмеченных недостатков,Поставленная .цель достигается тем что устройство для автоматического управления процессом покусковой сортировки минерального сырья, содержащее питатель, источник гамма- излучения с контейнером-коллиматором, детектор, усилитель, интегратор, две пороговые схем и триггер управления, выход которого соединен с исполнительным механизмом, снабжено дополнительным детектором, рассеивателями иэ пластмассы и алюминия, двумя управляемыми ключами, тремя дополнительными интеграторами, двумя счетчиками и арифметическим блоком, причем в контейнереколлиматоре симметрично друг другу по направлению движения кусков выполнены два пирамидальных коллимационных канала, рассеиватели вмон.- тированы в основание питателя под коллимационными каналами, а счетчики установлены в рассеивателях со стороны подачи кусков .перпендикулярно их направлению движения, при этом выходы счетчиков через пороговые схемы соединены с управляющими входами управляемых ключей, информационные входы которых соединены с детекторами, а выходы соединены с интеграторами, выходы интеграторов соединены с входами ариф- механического блока, выход которого соединен с входом триггера управления.Выполнение предлагаемого устройст ва позволяет осуществить сепарацию,ло величине охноиении -в; - 2,кохо-.Вл НЧГл 9ОЧГЛЧ 0 АЕрое уменьшается с ростом среднегоатомного номера кусков и не зависитот отмеченных выше возмущающих факторов.З 0 На Фиг. 1 показано устройство,вид сбоку, и схематическое соединение отдельных блоков, на фиг. 2 - то же,вид сверху.В основание 1 питателя вмонтирова"ны рассеиватели иэ пластмассы 2 иалюминия 3. В рассеивателе из пластмассы 1 установлен счетчик 4, а врассеивателе 3 установлен счетчик 5.Выходы счетчиков .4 и 5 соединены свходами пороговых схем 6 и 7, выходы которых соединены с управляющимивходами управляемых ключей 8 и 9,информационные входы которых соединены с выходами детекторов гаммаиэлучения, каждый иэ которых состоит из сцинтилляционного кристалла 10или 11 и Фотоумножителя 12 или 13.Выходы управляемых ключей 8 и 9 соединены с интеграторами 14-17, выходы которых соединены с входами арифметического блока 18. Выход арифметического устройства 18 соединен с входом триггера 19 управления, на выход которого подключен исполнительный механизм 20, который устанавливает в .нужное положение заслонку 21,Над питателем установлен контейнер-коллиматор 22, в котором эакреплен источник гамма-излучения 23.В контейнере-коллиматоре 22 выполнены симметрично друг другу два пирамидальных коллимационных канала 24и 25. По основанию 1 питателя перемещаются куски угля 26 или породы 27, которые направляются в бункер угля 28 или в бункер 29 породы.Устройство работает следующим образом.Гамма-излучение от источника 23 по двум пирамидальным коллимацион,ным каналам 24 и 25 попадает на рассеиватели 2 и 3; Если в данный момент времени на рассеивателе из пластмассы 2 отсутствует кусок угля,. или породы, то обратно рассеянное от пластмассы 2 гамма-излучение попадает на сцинтилляционный кристалл 10, вызывая в нем световые вспышки, регистрируемые фотоумножителем 12. Импульсы напряжения с Фотоумножителя 12 поступают на информационный вход управляемого ключа .8. 15 Частота следования этих импульсов 1 вл зависит толька от химсостава и плотности рассеивателя 2. При этом частота импульсов со счетчика 4 велика, так как на пути гамма-лучей от ис-. 20 точника 23 до счетчика 4 нет кусков угля или породы Импульсы со счетчиКа частотой Г приводят к срабатЫванию пороговой схемы 6, на ее выходе появляется напряжение, переводящее 25 управляемый ключ 8 в состояние, при котором его информационный вход сое-, диняется в первым входом, и импульсы с фотоумножителя частотой Г, поступают на интегратор 14. В это время на интеграторе 14 формируется напряжение Бпл, которое подается в арифметическое устройство 18.Одновременно при отсутствии куска на линии источник 23 - счетчик 5 гамма-кванты попадают в большом коли-З 5 честве и на его выходе появляются импульсы с частотой Г . Часть рассеянных от алюминиевого рассеивателя 3 гамма-квантов попадает на сцинтилляционный кристалл 11, также вызывая 40 в нем световые вспышки, регистрируемые Фотоумножителем 13. Значительная частота Г Импульсов со счетчи ка 5 приводит к срабатыванию пороговой схемы 7, на ее выходе появляет ся напряжение, переводящее ключ 9 в состояние, при котором его информационный вход соединяется с первым выходом, и импульсы с фотоумножителя 13 частотой Гщ (которая определя ется только химсоставом и плотностью рассеивателя 3) поступают на интегратор 16. В это время на интегра- торе 16 формируеЪся напряжение Блр, которое подается на арифтический которое подается на арифметический блок 18.При входе куска породь 1 в зону рассеивателя 2 частота импульсов со счетчика 4 падает до Г сс напряжение на выходе пороговой схе мы 6 уменьшается до нуля и управляемый ключ 8 переводится в состояние, при котором его информационный вход соединяется с вторым выходом и импульсы с фотоумножителя. 12 часто той Грор поступают на интегратор 15.В это время на интеграторе 15 Фор-,мируется напряжение ул пор, кото"рое подается в арифметический блок 18.При выходе куска из зоны рассеивателя 2 частота импульсов на выходесчетчика 4 снова повышается до значения Г, срабатывают пороговая схема б и управляемый ключ 8 и выходфотоумножителя 12 снова соединяется с интегратором 14.При входе куска породы в зонурассеивателя 3 частота импульсовсо счетчика 5 падает до ГЯ энапряжение на выходе пороговойсхемы 7 падает до нуля и управляемый ключ 9 переводится в состояние,при котором его информационныйвход соединяется с вторым входоми импульсы с фотоумножителя 13частотой Гор поступают на интегратор 17, .В это время на интеграторе 17 формируется напряжение Олорукоторое подается в арифметическийблок 18. При выходе куска породыиз зоны рассеивателя 3 частота импульсов на выходе счетчика 5 сноваповышается до значения Г 1, срабатывают пороговая схема 7 и управляелый ключ 9 и выход Фотоумножителя 13 снова, соединяется с интегратором 16.Во время выхода куска иэ зонырассеивателя 3 в арифметичесхом блоке Формируется сигнал -и -- "мла - 00 рО,-0.лНапряжение соответствующее этомусигналу, с арифметического блока 18поступает на вход триггера 19 управления, приводит его к срабатыванию. При этом срабатывает исполнительнйй механизм 20 и переводит заслонку 21 от себя, направляя кусок 27 породы в бункер 29 породы,. Аналогично, после последовательного прохождения куска угля черезэоны рассеивателей 2 и 3 в арифметическом устройстве 18 Формирует- .ся сигнал , ( , , Наиря 1 ил -0 зглл "мвор,цллем лй Отор Ижение, соответствующее этому сигна) лл - "Чглллу, " "л с арифметическогоОчтлл-Олеблока 18 поступает на вход триггера 19 управления, приводя его к отпусканию. При этом отпускает испол-, нительный механизм 20 и втягивает к себе заслонку 21, направляя кусок 26 угля в бункер 28 угля.Исследования показывают, что предлагаемое устройство имеет следующие преимущества по сравнению .с известным,Составитель Р.Гладунктор Н.Ковалева Техред М,Тепер Корректор А.Повх Заказ 85 Тираж 58 ударственного ко м изобретений и сква, Ж, Рауш Подпимитета СССРткрытийкая наб, д. 4 е НИИПИ Г по де 13035, филиал ППП "Патент", геУжгород, ул.Проектная, 4 Точность сепарации совсем не зависит от толшины и ширины куска, от степени засоренности поверхностей рассеивателей 2 и 3, коллимационных каналов 24 и 25 и сцинтилляционных кристаллов 10 и 11, от старения сцинтилляционных кристаллов 10 и 11, от напряжения питания фотоумножителей 12 и 13, от распада источника гамма-излучения, от измененйя эффективности счетчиков, от влажности кусков и т.п. Это объясняется структурой устройства, в которойреализуется.разделение кусков на уголь и породу (,или на полезное ископаемое и пустую породу) по алгоритмуг Соотношения этих напряжений удов 1 (летворяют условию 0 пл0 гле ) Опорн Огла Ь тЗм ъ тЗЕ, что позволяет А Апроводить однозначную сепарацию,так как неличина А ЧААА с ростомзольности куска постепенно увеличи вается (так как уменьшаются величи Оны 0 угля и 0(йй а величины 0 й иБд остаются постоянными) и в пределе при переходе на породу стано(антса равной величине АА "Ет,ОААР- О АВПоэтому, задавая в триггере 19 управления тот или иной порог, предлагаемое устройство позволяет не толькоотделять уголь от породы, но и осуществлять сепарацию кусков угляна несколько сортов по их зольнос"ти, так как величина отношения илисигнала с арифметического блока 18не зависит от сильных воэмущакщих 2 О факторов и однозначно определяетсяэольностью кусков.Таким образом, достигается повышение точности управления.