Устройство для диагностики состояния измельчительного агрегата

(72) В.С. Мор и В.Н. Потапо (71) Криворож Красного Знам тут 4010/201.8211.83. Бюл. 41н, Е.К. Бабец(56 ) 1.Р 4003652. Ав580900прототи ссуда ствсннцй номитет сссрпо делАм изОБРетений и отнРьО"и ТОРСНОМУ СЕИД ий ордена Трудового . и горнорудный инсти.8)е свидетельство СССР02 С 25/00, 1973.свидетельство СССР02 С 15/00; 1977(54)57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИСОСТОЯНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА,преимущественно его заполнения иизноса футеровки, включающее датчик,соединенный через усилитель с блокомполосовых фильтров, и вторичныйприбор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностидиагностики, оно снабжено умножителем частоты, задатчиком, пьезопреобразователемизмерительным волноводом, экраном, установочным механиз.80,1052260 А мом, двумя световодами, собирающей линзой, фотоэлементом, источником света, измерительным блоком, блоком управления и электронным коммутатором, причем выходы блока полосовых фильтров и первый выход блока управления соединены с соответствующими входами электронного коммутатора, выход которого соединен с первым входом умножителя частоты, второй вход которого подключен к выходу задатчика, а выход умножителя частоты соединен с пьезопреобразователем, установленным на измерительном волноводе к одной из поверхностей которого подключен вывод первого световода, а к другой - через экран ф и установочный механизм - ввод вто-. рого световода, вывод которого через фотоэлемент и измерительный блок соединен с первым входом вторичного прибора, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управле- Я ния, ввод первого световода подключен к поверхности собирающей линзы, с противоположной стороны которой установлен источник света.Устройство для диагностики рабо 65 ттает следующим образом,Изобретение относится к автоматическому регулированию, а именно к 1контролю и диагностике процессовизмельчения, и может быть использовано в горнорудной, химической, цементной, металлургической отраслях 5промышленности, в промышленностистроительных материалов, на предприятиях которых используются измельчительные и классифицирующие агрегаты. 10Известно устройство для диагностики состояния иэмельчительных агрегатов, преимущественно степени заполнения мельницы, включающее датчики амплитуды и частоты динамичес кого воздействия ннутригельничнойзагрузки на Футеронку барабанноймельницы 13:Однако данное устройстно необеспечивает необходимой точности 20при оценке диагностируемых параметрон.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для диагностикисостояния иэмельчительного агрегата,преимущественно его заполнения иизноса футеронки, включающее датчик,соединенный через усилитель с блокомполосовых Фильтров и вторичный прибор. В нем выход акустического датчика через усилитель соединен свходами блока полосовых Фильтров,выходы которых соединены с входамиблоков весовых коэффициентов, выходы которых соединены с входами блоковвложения, выходы которых соединены 35с входами вторичных и регистрирующихприборов 2 1,Недостатком известного устройстваявляется низкая точность оценкидиагностируемых параметров, вызван- д 0ная наличием большого числа помех,зашумляющих полезный сигнал, и нестационарным характером уравненийсвязи устанавливающих зависимостьмежду контролируемым параметром иамплитудой сигнала н ныбранном поддиапазоне частот. Низкая разрешающаяспособность известного способа иустройства для его осуществления непозволяет добиться точной и надежнойдиагностики состояния измельчительного агрегата. Поскольку известныйспособ не позволяет оперативно под-.страивать выделяемую частоту акустического сигнала, при вариациях характеристик диагностируемого агрегата происходит снижение достоверности получаемых оценок.Цель изобретения - повышение точ"ности диагностики.Поставленная цель достигается тем,бОчто устфойство для диагностики состояния измельчительного агрегата,преимущественно его заполнения и износа футеровки, включающее дйтчик, соединенный через усилитель с блоком полосовых фильтров,и вторичный прибор, снабжено умножителем частоты, задатчиком, пьезопреобраэонателем, измерительным нол"новодом, экраном, установочным механизмом, двумя световодами, собирающей линзой, фотоэлементом, источникомсвета,.измерительным блоком, блокомуправления и электронным коммутатором, причем выходы блока полосовыхфильтров и первый выход блока упранления соединены с соответствующимивходами электронного коммутатора,выход которого соединен с первымвходом умножителя частоты, второйвход которого подключен к выходузадатчика, а выход умножителя частоты соединен с пьезопреобразователем,установленным на измерительном волноводе, к одной из поверхностейкоторого подключен вывод первогосветовода, а к другой " через экрани установочный механизм - ввод второго снетонода, вынод которого черезФотоэлемент и измерительный блоксоединен с первым входом нторичногоприбора, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, ввод первого световода подключен к поверхности собирающей линзы, с противоположной стороны которой установлен источник света.На чертеже показана блок-схемаустройства для диагностики состоянияизмельчительных агрегатов.устройство для диагностики состоит из акустического датчика 1, соединенного через усилитель 2 с блокомполосовых фильтров 3, выходы которого подключены к входам электронного коммутатора 4, вход которогоподключен также к первому выходублока управления 5, а выход - к первому входу умножителя частоты 6,второй вход которого соединен свыходом умножителя частоты б,второй вход которого соединен с выходом эадатчика 7, а выход - с вхо"дом пьезопреобразователя 8, установленным на измерительном волноводе 9, световода 10, выход которогоподключен к поверхности измерительного волновода 9, а вход к поверхности собирающей линзы 11, с противоположной стороны которой установленисточник света 12, световода 13,ввод которого через устаноночный механизм 14 и экран 15 подключен кповерхности измерительного волновода 9, а вывод - к фотоэлементу 16,соедийенному через измерительныйблок 17 с первым входом вторичногоприбора 18, второй вход которого подключен к второму выходу блока управления 5.Механические перемещения вибрирующей поверхности диагностируемого сагрегата передаются на акустическийдатчик 1. В акустическом датчике 1наводится ЭДС, величина которой про"порциональна амплитуде вибрацийконтролируемой поверхности, Принятыйсигнал усиливается усилителем 2.Амплитуда акустического сигнала,излучаемого измельчительным агрегатом на определенных,.заранее установленных в результате эксперимента,частотах, характеризует технологические параметры контролируемого объекта, Блок полосовых фильтров 3, содержащий несколько параллельных резонансных каскадов, пропускает колеба .ния только выбранных контролируемыхчастот.Для повышения разрешающей способности устройства диагностики в умно- щжителе частоты б производится умножение частоты принятых колебаний напостоянный коэффициент величинакоторого устанавливается задатчиком 7.25Пьезопреобразователь 8 вследствиеобратного пьезоэффекта преобразуетэлектромагнитные колебания в механические, излучаемые в измерительныйволновод 9, который выполнен из прозрачного материала, например органи":ческого стекла.При распространении упругих колебаний в измерительном волноводе 9возникают стоячие волны. Источник,света 12 посредством собирающей 35линзы 11 формирует направленный световой лучДля предотвращения. влияния теплового излучения источника света 12на процесс измерения он вынесен 4 Оэа пределы зоны контроля, а сформированный световой луч подводится кизмерительному волноводу 9 по световоду 10. При распространении светав измерительном волноводе 9 проис"ходит его дифракция на упругих колебаниях, формируемых пьеэопреобраэователем 8. При этом на экране 15возникает дифракционная картина,предста я ая собой ряд череду Юхся светлых и темных полос, количество и интенсивность освещения которых при известной частоте зависятот амплитуды упругих колебаний.По световоду 13 световой луч, прошедший через экран, подводится кФотоэлементу 1 б, посредством которого интенсивность светового лучапреобразуется в электрический ток.Фотоэлемент 16 включен в схему из"мерительного блока 17, в котором про 60изводится усиление сигнала с Фотоэлемента 16, а также преобразованиеего в удобную для регистрации Форйу.Вторичный прибор 18 фиксирует значение сигнала с измерительного блоу ка 17. При помощи установочного механизма 14 производится перемещениесветовода 13 относительно поверхнос"ти экрана 15 и дифракционной картины на нем.Освещенность каждой из дифракциои"ных полос характеризует амплитудувибраций, а вариации освещенностивнутри каждой полосы зависят от характеристик спектра колебаний вибрирующей поверхности диагностируемо.го агрегата.Поскольку величина дифракционнойкартины на экране при заданной часто. те излучаемых излучающим пьеэопреобразователем 8 упругих колебанийзависит только от расстояния экрана15 да измерительного волновода 9,установка световода 13 по отношениюк одной из дифракционных полос может быть произведена с любой напередзаданной точностью.Для оценки спектральной плотностиакустического сигнала в выбранном;1 йосредством установочного механизма14 производится перемещение световода13 относительно одной выбранной дифракционной полосы,Электронный коммутатор 4 подключает каждый иэ каналов блокаполосовых Фильтров 3 к умножителючастоты 6 в соответствии с программой, устанавливаемой блоком управления 5.Одновременно с переключениемэлектронного коммутатора 4 блок управления 5 подключает соответствующне каналы вторичного прибора 18.электронный коммутатор 4 предназначен для последовательного подсоединения полосовых Фильтров бло"ка 3 к умножителю частоты б. Управляющие импульсы с блока управления 5поступают на двоичный счетчик, навыходах которого Формируется сигнал,выражающий в двоичном коде количество поступающих импульсов. Выходысчетчика подключены к входам дешифратора, который преобразует число им"пульсов, записанное в счетчике издвоичного кода в десятичный. Такимобразом, номер поступившего на входсчетчика импульса соответствует номеру подключенного выхода дешифратора (т.е. выхода дешифратора, накотором в данный момент присутствуетсигнал управления).Одновибратор, подключенный к входудешифратора, на котором в данныймомент присутствует сигнал, вырабатывает импульс Фиксированной длитель,Ности и амплитуды, которыя отпираетэлектронный клич на полевом транзисторе.Транзистор в течение импульса,сформированного одновибратором, пропускает сигнал с соответствующего.Редактор Т. Веселова Техред М.Надь Корректор Л, Патайс Заказ 8726/5 . Тираж 622 Подписное ВНИИПИ Гбсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская-наб д. 4/5филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Полосового фильтра (блок 3) на умно- житель частоты 6.Блок управления 5 представляет собой мупьтивибратор с регулируемой частотой следования импульса. Сформированные им импульсы являются управ ляющими для электронного коммутатора 4 и регистрирующего вторичного прибора 18. Каждый импульс блока управления фактически подключает определенный полосовый фильтр бло ка 3 и соответствующий ему канал регистрирующего прибора.Излучающий пьезопреобраэователь 8 на основании прямого пьезоэффекта преобразует электрические колебания в упругие, механические., В качестве пьезопреобразователя 8 использован соответствующий стандартный блок, включающий пьезоэлемент из. пьезокерамики и пьезообойму,цля его креп- ленияПри малых уровнях исследуемого сигнала в пьеэопреобразователь дополнительно вводится усилитель мощности Таким образом, устройство для диагностики состояния измельчительного агрегата в соответствии с заложенной программой регистрирует текущие значения контролируемых технологических параметров.управление процессом измельчения с использованием предлагаемого способа диагностики обеспечивает поддержайие оптимальной производительности измельчительного агрегата по исходному питанию с учетом текущих характеристик измельчительного агрегата и перерабатываемого сырья. При этом улучшается качество управления технологическим процессдм за счет своевременндго учета и компенсации возникающих возмущений,Выход готового продукта увеличивается на 0,25, заметно снижаются колебання гранулометрического состава, увеличивается годовое производство концентрата на 0,6 снижаются потери полезного компонента в хвостах на 0,3.