Устройство для измерения скорости движения твердой фазы пульпы земснаряда

(5 ц 4 Е 02 Г 3/88, в 0 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ13, ДЕТЕЛЬСТВУ6 РВ" "ИСАНИЕ АВТОРСКОМУ( С(54)(57) УСТРОЙСТВ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПЫ ЗЕМСНАРЯДА по а о т л и ч а ю щ е целью повьппения по процесса измерения определения домини О ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯТВЕРДОЙ ФАЗЫ ПУЛЬвт. св. Р 651092,е с я тем, что, смехозащищенностискорости путемрующей частоты 6.510923831308/29-0325.12.8423.07.86. БюлА.Б. Релин и621.879.45(08Авторское свид1092, кл. Е 02 спектра процесса изменения величиныконсистенции пульпы, оно снабженопоследовательно соединенными многоканальным спектроаналиэатором, блоком определения доминирующей частотыс задатчиком времени анализа, блокомуправления фильтром и управляемымузкополосным фильтром, через которыйвыход консистометра подключен к входуэлемента дифференцирования вычислительного блока, причем выход узлауправления вычислительного блока подключен к управляющему входу блока управления фильтром, а к входу спектроанапиэатора подключен выход консистометра.1 12Изобретение относится к областиизмерений скорости движения фаз мно. гокомпонентных потоков и может бытьпреимущественно использовано дляавтоматического контроля технологических параметров горных установок,предназначенных для добычи или транспортировки полезных ископаемых гидроспособом, например земснарядов,и,является усовершенствованием устройства для измерения скорости движения твердой фазы пульпы земснарядапо основному авт, св, В 651092.Цель изобретения " повышение помехозащищенности процесса измеренияскорости путем определения доминирующей частоты спектра процесса изменения величины консистенции пульпы,Поставленная цель достигается засчет адаптивной перестройки структурыустройства измерения скорости, происходящей автоматически по изменениюсоотношению мощностей частотных компонентов спектра контролируемого процесса изменения К (за счет перестройки последовательно включенногофильтра), обеспечивающей обработкувычислительным блоком (реализующего"ДНВ-метод" измерения Б ) более помехозащищенного сигнала, определяемо"го доминирующей частотой, спектра этого процесса. При этом существенно повышается помехозащищенность и самогопроцесса определения скорости засчет сведения к минимуму возможных искажений обрабатываемого в вычислительном блоке сигнала, связанныхс наличием в сигнале 11легко1деформируемых маломощных гармонических составляющих спектра процессаизменения К, а также постоянной составляющей. Работа вычислительногоблока с более чистым сигналом обеспечивает повышение точности и надеж"ности измерения скорости устройством. Кроме того, возможность устройства как бы подстраиваться под спектральные характеристики контролируемого двухфазного потока существеннорасширяет область применения подобных средств для измерения скоростейдвижения компонентов различных двухфазных потоков, имеющих широкий диапазон частот и нестационарный характер спектра процесса естественныхизменений их консистенции,45663 2ния скорости движения твердой фазыпульпы (ТФП) земснаряда.Устройство содержит два датчика1 и 2 (нанример, высокочастотных 5 емкостных рассеянного поля), расположенных на фиксированном расстоянии1один от другого вдоль пульпопровода 3. Датчики подключены к, двухканальному коммутатору 4, выход кото рого соединен с входом консистометра 5 (например, высокочастотного диэлькометрического). С выходом кон-систометра соединен вход многоканального снектроанализатора-коррелятора 15 (или спекора) 6, выходы которого,подключены к входам блока 7 определения доминирующей частоты с задатчиком времени анализа (1), чей выходподключен к входу блока 8 управле ния фильтром. Выход блока 8 соединенс входом управления управляемого узкополосного фильтра 9, чей вход подключен к входу блока б,а выход соединен с входом элемента 10 дифферен цирования вычислительного блока 11,Елок 11 имеет также двухканальныеэлементы .12 сравнения и памяти 13,к выходам элемента 12 подключен элемент 14 совпадения, выход которого З 0 соединен с входами счетчика 15 времени и узла 16 управления, выход ко-.торого подключен к входам управлениякоммутатора 4 и блока 8 управленияфильтром, а также к входам элементовпамяти 13, сравнения 12 и второмувходу счетчика 15 времени. Входы первых каналов элементов 12 и 13 соединены между собой, образуя вход блока 11, с которым связан и вход эле мента 1 О. Выход элемента 10 соединенс входом второго канала элемента 13памяти и первым входом аналогичногоуканала элемента 12. Вторые входы кйналов элемента 12 сравнения связаныс выходами аналогичных каналов элемента 13 памяти. Выход счетчика 15времени является выходом всего устройства. 50 55 На чертеже представлена функциональная схема устройства для измере Устройство работает следующимобразом,При подаче в дискретный момент времени сигнала с узла 16 управления коммутатор 4 подключает датчик 1 к консистометру 5, Одновременно с этим элемент 13 памяти включается, а элемент 12 сравнения отключается. При этом сигнал, пропорциональный текущему значению консистенции пульпы3 1245 (0, ), определяемой в сечении А пульпопровода 3, поступает на вход блока 6. При прохождении этого сигнала через управляемый узкополосный фильтр 9 из него выделяется составляющая Ч (Г ) с доминирующей частотой Г его с ектра, которая и поступает в вычислительный блок 11 для определения скорости движения ТФП Ч . В блоке 11 происходит запоминание в двух О канальном элементе 13 памяти совокупности признаков распознавания локаль-ного объема ТФП (его метки): мгновенного значения К и знака производной процесса ее изменения, определяе мого с помощью элемента 10. Одновременно включается и счетчик 15 времени. После окончания описанного процесса по команде с узла 16 коммута" тор 4 подключает к консистометру 5 20 датчик 2, Одновременно с этим включается элемент 12 сравнения. Теперь на вход блока 6 поступает сигнал Ч а на вход блока 1 Ч (й, ). С помощью элемента 12 сравнения происходит не прерывное сравнение запомненной (с помощью элемента 13 памяти) совокупности признаков распознавания "меченого " в сечении А пульпопровода локального объема ТФП с ее текущими значениями, определяемыми консистометром 5 и фильтром 9 а также элементом 10 дифференцирования. При прохождении "меченого" локального объема ТФП через сечение Б пульпопровода на35 элементе 12 происходит совпадение запомненной совокупности его признас ков распознавания, что фиксируется с помощью элемента 14 совпадения, По .сигналу с выхода последнего счетчик 15 останавливается, а узел 16 управления переводит схему в исходное состояние, подготавливая ее к очередному циклу измерения Ч . Определяя ,время, затраченное "меченым локальным объемом ТФП на прохождение измерительного участка 1 д, вычисляютскорость Ч, в значениях которой градуируется выход блока 11, Если попричине возможного искажения призна ков распознавания "меченого" объемаТФП происходит сбой в его обнаружении, то по истечении установленноговремени 1 сброса подается команда с узла 16 на сброс памяти (элемент 13) 55и времени (счетчик 15). После этого схема переводится в исходное состояние и начинается новый цикл измере 663ния Ч , При этом на выходе счетчикат15 запоминается (хранится) значение Ч., вычисленное в предыдущем цикле измерения, Описанный цикл измерения скорости периодически повторяется, причем частота повторения циклов (их количество) автоматически меняется в зависимости от величины Чг . Это обеспечивается наличием функциональной связи с выхода элемента 14 на вход узла 16 управления. При этом поддерживается практически неизменным отношение количества измерений в секунду и величины Чт, что приводит к постоянству погрешности измерений во всем диапазоне ее изменения.Определение ивыделение доминирующей частоты спектра контролируемого процесса изменения величины консистенции пульпы осуществляется блоками 6-9 следующим образом. Сигнал Чд ъ поступает на вход многоканального спектроанализатора-коррелятора (спекора) 6, который обеспечивает непрерывный качественный анализ спектра процесса изменения во времени консистенции пульпы К, например, в диапазоне частот до 25 Гц. При этом на его выходах определяется мощность случайного сигнала Ч,ц В ,1=(1 ,п) полосах частот его спектра: о,о ,. Блок 7 определения доу 1уминирующей частоты Г анализирует ин 9формацию, поступающую на его входы со спектроанализатора 6 в течение времени анализа С устанавливаемого его задатчиком Ч(1 ). По окончании времени 1 происходит уточнение величины сигнала на выходе блока 8, пропорционального значению Г спектра анализируемого процесса Ч(1), и начинается новый цикл анализа, по окончании которого вновь происходит уточнение выходного сигнала, поступающего на блок управления фильтром и т.д. Блок 8 вырабатывает команду Ч для перестройки узкополосного фильтра 9.Причем изменение этой команды, а значит и перестройка фильтра, разрешается только в течение времени подготовки (й) элемента 13 памяти к запоминанию информации. Указанное время перестройки фильтра 9 определяется командой Ч(С), поступающей на вход управления блока 8 с узла 16 управления. Такая синхронизация работы элементов вычислительного блока 11 и моментов перестройки фильтра 91245663 Составитель Р.Техред В.Кадар . адун Редакт Па Корректор Г. Реше раж 641рственного комитета СС зобретений и открытий а, Ж, Раушская наб. каз 3967/20 Ти ПодписноИИПИ Госуда СРпо делам и3035, Москв д. 4/ роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Проектная, 4 исключает возможность искусственного .искажения информации, поступающей через него на блок 11 вычисления Ч, По команде Чр фильтр 9 перестраивается на одну из его дискретных полос (до 25 Гц), обеспечивая тем самым выделение из сигнала Ч 1 сос 1 тавляющей Чд 1 (Ю ) с доминирующей ,частотой Г, его спектра, которая в данный момент определена устройством, При этом высокая точность определения доминирующей частоты Г обеспечиваетФся использованием в устройстве не просто спектроанализатора, а спекора (спектроанализатора-коррелятора), реализующего высококачественный спектральный анализ исследуемого случай ного сигнала.