Устройство для измерения содержаниямагнитной фракции b руде и продуктахобогащения

(5)М. Кл. 6 01 й 27/00 ффударставааьй канятат СССР вв Аелаи язабратеняа н аткрытяй(7 ) Заявитель Свердловский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им, В. В. Вахрушева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МАГНИТНОЙ ФРАКЦИИ В РУДЕ И ПРОДУКТАХ ОБОГАЩЕНИЯИзобретение относится к области контроля магнитной фракции в сыпучих материалах н может быть использовано для измерения содержания магнита в железной руде и про.дуктах ее обогащения,Известно устройство состоящее из генерато. ра, питающего через усилитель два частотных детектора, включенных выходами встречно по отношению друг к другу, причем каждый частотный детектор состоит иэ иэмеритель 10 ного колебательного контура и вьгпрямителя со сглаживающим фильтром. Устройство со.держит два чувствительных элемента в виде катушек индуктивиостн, включенных в изме.рительные колебательные контуры.Измерительные колебательные контуры настроены в разные стороны относительно частоты генератора, таким образом, что напря. жения, снимаемые с них и выпрямляемые выпрямителями при отсутствии контролируемого материала, равны н полностью компен . сируют друг друта. При наличии контролируе.мого материала резонансные частоты измерительных колебательных контуров отодвига. ются относительно частоты генератора в одну сторону, и на выходе устройства появляется напряжение, равное разности напряжений, снимаемых с измерительных колебательных кон. туров, и несущее информацию о содержании магнитной фракции в контролируемом материале 111.Недостатками этого устройства являются необходимость стабилизации частоты генерато. ра, что повышает стоимость устройства, и необходимость индивидуального подбора по температурному коэффициенту емкости конденсаторов измерительных колебательных контуров для компенсации температурного дрей. фа индуктивностей чувствительных элементов. Кроме того, наличие двух вьптрямителей, от параметров которых (например от прямого падения напряжения на диодах, зависяще го от температуры) зависят от величины выпрямленных напряжений, приводит к тому, что в выходном сигнале устройства появляется недостаточно скомпенсированный шум выпрямителей, иза которого снижается точность измерения.30 Введение в устройство двух синфаэно работающих переключателей позволяет использоватьодин тракт для передачи сигналов измерительного и компенсационного чувствительных элементов, поэтому шумы устройства в одинаковой мере добавляются к обоим сигналами на выходе практически полностью уничтожаются. Расположение катушек измерительного 40и компенсационного чувствительных элементов на одном магнитопроводе позволяетуменьшить температурный дрейф сигнала измерительного чувствительного элемента, В резуль.тате погрешность измерения содержания магнитной фракции снижается за счет сниженияуровня собственных шумов устройства.На чертеже приведена структурная схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит измерительный 1 икомпенсационный 2 чувствительные элементы,расположенные на магнитопроводе 3 и поочередно подключаемые переключателем 4 кгенератору 5. с которого сигналы поступаютдля усиления мощности и стабилизации по55амплитуде напряжения в усилительно-формирующий блок б, нагруженный на частотныйдетектор 7 с переключателем 8, поочередноподключающим к выходу частотного детекто 3 79Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устоойство для опреде ления магнитной фракции в руде, состоящее из чувствительного элемента в виде индуктивной рамки, подключенного к генератору, выходной сигнал которого через эмиттерный повторитель, усилитель. ограничитель и частотный детектор подается на вход регистрирую. щего прибора 2).Недостатком этого устройства является высокая погрешность измерения, связанная с отсутствием компенсации шумов отдельных элементов и блоков (например ухода частоты генератора под воздействием температуры).Цель изобретения - повышение точности измерения содержания магнитной фракции в контролируемом материале.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два синфаэно работающих переключателя, один из которых поочередно подключает к генератору измерительный и компенсационный чувствительные элементы, а другой поочередно подключает сглаживаю. щие фильтры к выходу частотного детектора.Кроме того, катушки измерительного и компенсационного чувствительных элементов расположены на одном П-образном магнитопроводе так, что магнитный. поток измерительного чувствительного замыкателя проходит в основном через контролируемый материал, а поток компенсационньго чувствитель. ного элемента - через воздушный зазор. 8574 4ра сглаживающие фильтры 9 и 10, подклю.ченные встречно к выходу регистрирующегоприбора 11, контролируемый материал 12,магнитные потоки измерительного чувствительного элемента Ф 1, и компенсационного чувствительного элемента Ф,Устройство работает следующим образом.Переключатели 4 и 8 синфазно срабатываютс частотой, значительно меньшен, чем частота1 О генератора 5. В промежутки времени, когдак генератору 5 переключателем 4 подключенизмерительный чувствительный элемент 1, отиндуктивности которого зависит частота вы.ходного сигнала генератора 5, частотный де 15 тектор 7, преобразуя усиленный усилительно.формирующим блоком б сигнал генератора 5,через переключатель 8 передает в сглажи.вающий фильтр 9 напряжение, которое можнопредставить в виде суммы четырех составляю.20 щих=Д+В+С+где О- выходное напряжение частотного детектора 7;А - составляющая сигнала, обусловленная 25 наличием собственной индуктивностиизмерительного чувствительного эле.мента 1;В - составляющая сигнала, обусловленная измерением индуктивности измерительного чувствительного элементапод действием магнитных свойствконтролируемого материала 12;С - составляющая сигнала, обусловлен.ная изменением индуктивности из.мерительного чувствительного элемента 1 под действием параметровокружающей среды, например тем.пературы;О - составляющая сигнала, обусловлен.ная шумами генератора 5, усилительно-формирующего блока б ичастотного детектора 7.В промежутки времени, когда к генератору 5 переключателем 4 подключен компенсационный чувствительный элемент 2, от индук.тивности которого зависит частота генерато.ра 5, частотный детектор 7, преобразуя усиленный усилительноформирующим блоком б сиг.нал генератора 5, через переключатель 8 пере.дает в сглаживающий фильтр 10 напряжение,которое можно представить в виде суммытрех составляющихО= Д+С+ Огде О - выходное напряжение частотногодетектора 7)Встречное включение сглаживающих фильт.ров 9 и 10 на входе регистрирующего прибора 11 приводит к тому, что сигналы Ои Од, вычитаются друг из друга. В результате798574 6в год за счет экономии фонда заработнойплаты и электроэнергии, затрачиваемой насушку проб, а также исключение затрат нахимические анализы. т.е, составляющую сигнала измерительногочувствительного элемента 1, обусловленнуюизменением его индуктнвности только поддействием магнитных свойств контролируемогоматериала 12, которые зависят от содержанияв нем магнитной фракции.Составляющие сигнала, обусловленные дрей.фом параметров элементов устройства поддействием изменения условий окружающейсреды, например температуры, практическиполностью уничтожаются,Введение синфазно работающих переключа.телей в предлагаемое устройство позволяетсущественно уменьшить шумы его элементовна выходе. Расположение катушек измеритель.ного и компенсационного чувствительных элементов на одном П-образном магнитопроводеэффективно снижает проявление в выходномсигнале дрейфа измерительного чувствитель.ного элемента, так как параметры катушекобоих чувствительных элементов изменяютсяпо одному закону,Как показывают лабораторные испытанияустройства, указанные изменения снижаютприборную погрешность измерения содержаниямагнитной фракции в железной руде в2,5 раза.Внедрение предлагаемого устройства позво.ляет построить систему автоматического управления качеством промежутощого продуктасухой магнитной сепарации, расчетный годо.вой экономической эффект которой составляетоколо 200 тыс, руб. в условиях Соколовско.Сарбарайского горно.обогатительного комбината.Зкономия создается за счет уменьшения потерьжелеза в хвостах обогащения и связанногос этим увеличения выхода товарного концентрата,Расчетный экономический эффект от использования одно:о экземпляра устройства дляконтроля качества железного .концентратана том же комбинате составляет 7 тыс. руб,2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышенияточности измерения за счет уменьшения дрей.3 п фа выходного сигнала, катушка измерительного и компенсационного чувствительных элемен.тов расположены на одном Побразном магнитопроводе, причем ось катушки индуктивности измерительного чувствительного элементарасположена параллельно контролируемому, а33ось катушки индуктивности компенсационногочувствительного элемента - перпендикулярно,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 5регистрирующий прибор 11 контролируетсигнал Формула изобретения 1. Устройство для измерения содержаниямагнитной фракции в руде и продуктах обогащения, включающее измерительный и компенсационный чувствительные элементы в виде катушек индуктивности, генератор, усилительно-формирующий блок, частотный де.тектор, два сглаживающих фильтра, включенных встречно на входе регистрирующего прибора, отличаю щеес я тем,что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения шумов устройства, в него введены два синфаэчо работающих переключа- ЪОтеля, один из которых поочередно подключает к генератору измерительный и компенса.ционный чувствительные элементы, а другой поочередно подключает сглаживающие фильтры 2к выходу частотного детектора. 1, Мрюта А. Н. и др. Контроль качестважелезорудного сырья. Киев, "Техника", 1976,с. 58.2, Авторское свидетельство СССР Хо 409127,кл. 6 01 й 27/88, 1972 (прототип),798574 Редактор В, Жиленко Заказ 10013/53 Тираж 91 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4(5