Устройство для автоматической сортировки кускового материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИН ф; 1 И 9) 111 1)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ эффектов, может быть использовано приобогащении полезных ископаемых, например при крупнокусковой сепарации минерального сырья, и позволяет повыситьточность сепарации, Устроцство содержит рудоподающий механизм, электронно-измерительный блок, включающий генератор высокочастотных колебациц качающейся частоты, резонансный усилитель, индуктивный датчик, амплитудныйдетектор, полосовой вильтр, дискриминатор рудного признака, разделяюнцймеханизм, измеритель ширины полосыпропускания датчика, измеритель частоты рассогласования и блок вычислениикритерия сепарации. 6 ил. 468356/29.)7,88,Н.Казьми22.725(1)8вторское7/, кл. В юл, И 20зводственное сцтавтоматика и и С,Л.Шуцьков .8)вцдетельство ССС )3 В 13/О 6 1978 ВТО 11 АТИЧЕС КО.111 АТЕРИАЛАвтоматическойматериала отно 54) УСТРОЙОРТИРОВКИ57) Устрой ТВО 1 ПЯУСКОВО ГОтво дляусковогоелению тпомощью ортировк Рдых кусковых лектромагнитных сится к териалов обретение м ственно, а - без кускренин датчика, б - сизмерений датчика; насхема алгоритма работ э осится к разделению атерцалов с помощью ском зо твердых кусковыхэлектромагнитныхбыть использовано иг. 6 блока бло чцс ектов и можети обогащении поения.Устройство дляировии кусковогоудоподающцй механзмерительный блок ри кру скопаемых, например ой сепарации минера лезных нокуск втоматическоц сор атериала содержит г 1 РЬЯ. Цел ности сортировки.На фиг. 1 представленаустройства для автоматичес подкл ных к Ч), г ой Г ой мо следовательн лок-схем оц высокочасто ти -я частоты на виг, 2 -полосыровки кускового материала ния с часто ок-схемы измерителя шири ителя часмежду сосхемы; на сто ц"че чески с атчика и ойки, их и элемеб, 5 а, ряжений пропускания дтотной расстрбой и с другимфиг. За,б, 4 аграммы нап еличин ся на лител я ам4, инд выходе енные нал на частот котор т нцц 1 е Ж.1 Ь х диа дного деа соответ плит цльт вьц ивно атчика, алосового ор 6,и(56) АР 617 зобретения - повьпнение то зм 1, электроцно, включающий поюченцые генератор олеоаций качающейенерцрующий ко.г:екоторая периодцдуляццц 1 меняетрезоцацсный усиьп датчик 5, сигого содержит две питулцьщ дете кв цг.а.ч с ас тото", т 1 7 прозрачныйлишь для спектра частот полезногосигнала, дискриминатор 8 рудного признака (порогоное устройство с тремяуровнями дискриминации-порогами),подключенный к разделяющему механизму 9 (электропневмоклапану), Электронно-измерительный блок 2 снабженизмерителем 10 ширины полосы пропускания датчика 5, измерителем 11 рассогласования частот и блоком 12 вычислений критерия сепарации.Первые входы измерителей 10 и 11подключены к выходу полосового фильтра 7, вторые входы измерителей 10 и11 подключены ко второму выходу ГКЧ 3,а третьи входы - к третьему выходуГКЧ 3, Выходы измерителей 10 и 11 подключены соответственно ко второму итретьему входам блока 12 вычислений 2 Окритерия сепарации, первый вход которого подключен к выходу полосовогоФильтра 7, а выход - ко входу дискриминатора 8 рудного признака.Иэмертель 10 ширицы полосы пропус.25кация датчика 5 включает в себя двапоследовательно подключенные устройства выборки-хранения (УВХ) 13 и 14,последовательно подключенные компаратор 15, ключ 16, двоичный счетчик 17 3 Ои регистр 18.Вход УВХ 13 (первый вход измерителя 10) подключен к выходу полосово"го Фильтра 7, Первый выход УБХ 13 дополнительно подключен ко второму входу ключа 16, Второй выход УВХ 13 под 35ключец к первому входу компаратора 15,второй вход которого соединен с выходом УВХ 14, а выход компаратора 15со вторым входом УВХ 14, Третий вход 4 Оключа 16 (нторой вход измерителя 10)соединен со вторым выходом ГКЧ 3, Второй вход двоичного счетчика 17 (третий вход измерителя 10) соединен стретьим выходом ГКЧ 3, Выход регистра 18 (выход измерителя 10) подключенко второму входу блока 12 вычисленийкритерия сепарации.Измеритель 11 рассогласования частот (ьГ) содержит УВХ 19, ключ 20,двоичный реверсивньп счетчик 21 и регистр 22. Вход УВХ 19 (первый входизмерителя 11) подключен к выходу полосового фильтра 7, выход УВХ 19 подключен к первому входу ключа 20 и первому входу двоичного реверсивногосчетчика 21,Второй вход ключа 20 (второй входизмерителя 11) соединен со вторым выходом ГКЧ 3, третий вход ключа 20 (третий вход измерителя 11) соединен с третьим выходом ГКЧ 3 и с третьим входом двоичного реверсивного счетчика 21, второй вход которого соединен с выходом ключа 20, а выход счетчика 21 соединен со входом регистра 22, выход которого (выход измерителя 11) подключен к третьему входу блока 12 вычислений критерия сепарации.Генератор 3 высокочастотных колебаний качающейся частоты (свипгенератор) имеет среднюю частоту =13,4 МГц, (одна из разрешенных частот). Девиация его частоты ЬЙ - 100 кГц, производится с частотой модуляции Г= 4 кГц. Этого достаточно, чтобы анализировать куски размером до 200 мм, днижущеся со скоростью до 5 м/с с интервалом примерно 200 мм.Устройство работает следующим образом.Куски сортируемой руды подаются рудоподающим механизмом 1 н зону чувствительности (зону измерения) индуктивного датчика 5. Во время пребывания куска руды в электромагнитном поле индуктивного датчика 5 его резонансное сопротивление Е, резонансная частота Г =1 ЬГ и добротностьизменяются. Характер этих изменений зависит от электромагнитных свойств куска (б,р,б). В результате напряжение высокочастотных колебаний на выходе индуктивного датчика 5 (фиг.ЗБ) изменяется, что приводит к изменению выходного напряжения амплитудного детектора 6 (фиг. 4 б),Огибающая амплитуд импульсов на выходе амплитудного детектора 6 характеризует полезный сигнал, несущий информацию об электромагнитных свойствах куска. Поскольку полосовой фильтр 7 прозрачен лишь для спектра частот полезного сигнала, то во время пересечения куском руды электромагнитного поля индуктивного датчика 5 на вьмоде полосового фильтра 7 (фиг. 5 б) появляется полезный сигнал, который поступает одновременно на первые входы измерителей 10 и 11 и на первый вход блока 12 вьчислений, На вторые входы измерителей 10 и 11 одновременно подаются опорные сигналы с частотой Г, со второго выхода ГКЧ 3, с третьего выхода которого управляющие сигналы с частотой модуляции67269 6на первый вход реверсивного ".че;чсс;.: 21, который передает имеюгтнц цем информацию (код соответстс усощссй частотноц расстройске,.Г) на вход регцс ра 22. Из регис ра 2 по программе 15 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Г, поступают на третьи входы измерителей 10 и 11.УВХ 13 измерителя 10 определяет экстремум (максимум) выходного напряжения полосового Фильтра 7 и передает соответствуюс 1 сий сигнал на первый вход УВХ 14 и на второй и од ключа 16, который открывается и пропускает импульсы с частотой с. , поступившие на его третий вход с ГКЧ 3, на первый вход двоичного счетчика 17, Со второго выхода УВХ 13 текущее значение выходного напряжения полосового Фильтра 7 поступает на второй вход компаратора 15. УВХ 14 определяет 0,7 от максимума выходного напряжения полосового Фильтра и устанавливает это значение ца первом входе компаратора 15.Когда текущее значение выходного напряжения Фильтра 7 снизится от 11 макс до 07 11 макс срабатывает компаратор 15, закрывая ключ 16, и устанавливает нулевое значение на втором входе УВХ 14. За время, когда выход - ное напряжение Фильтра l снижается от 11 С,С до 0,711 о, счетчик 17 счцта - ет импульсы с частотоц с: , т,е, определяет количество импульсов с частотой с укладывающихся в полуширссссе (ЬГ) резонансной характеристики индуктивного датчика 5.С приходом импульса с частотой 1, на второй вход двоичного счетчика 17 производится перезапись инФормации (кода) из счетчика 17 в регистр 18, из которого блок 12 вычислений принимает на свой второй вход кодовую информацию о величине полуширины (Ь 1) резонансной характеристики датчика 5 согласно блок-схеме алгоритма работы на фиг. 6.Управляющие сигналы с частотой модуляции Еь, поступают на третий вход двоичного реверсивного счетчика 21 и на третий вход ключа 20 измерителя 11 рассогласования частот. По третьему входу в счетчик 21 записывается число - М, равное по модулю частоте девиации (Ьйо) ГКЧ 3, и открывается ключ 20, пропуская импульсы с частотой с.о на второй (суммирющий) вход реверсивного счетчика 21. УВХ 19 отслеживает изменение выходного напряжения полосового Фильтра 7.Когда зто напряжение достигнет Ус,о, УВХ 19 посылает команду на первый вход ключа 20, эакрьсвая его, и(Фцг. 6) код частотссойс расстрсйсс;с Ь,Епоступает на третий вхд блока 12 вычислений критерия сепэрацссьс,При отсутствц;с часготссойс расстрс "кц (ЬГ=О) фцг. За ца второц входсчетчика 21 поступает колшесс но цм.пульсов И, характеризующее эс а сенсодевиации частоты (Ьс.о) ГКЧ 3, а натретий вход - количество импульсовМ равное по модулю частоте девца Уцци (Ь 1 о ) ГКЧ 3. Следовательно, в реверсивном счетчике будет код,-И++ат с) )Если резонансная характеристикаиндуктивного датчика 5 смещенасторону низких частот ц момент достижс -нця ею максимума наступит раньше,чем ГКЧ 3 выработает импульсы с частотой с , то на второй вход счетч"ка 21 поступит количество ссмпульсовменьше чем И, следовательно, код сссчетчике 2 1 будет меньше нуля на величину ЬГ расстройки резонансной ха.рактеристцки датчика 5 относи гельцо1. (1 =Г -Ь Е). Если резонансная караке р отерцстика индуктивного датчика 5 смещена в сторону более вьссокссх частот(фиг. Зб), то на второй вход счетчика 21 поступит количество импульсов,превьсшаощее 11 и кол счетчика 21 будет больше нуля ца величину ЬР расстройки резонансной характеристикидатчика 5 относительно Г 4 (Е =Г +ЬР) . Выходное напряжение полосового фильтра 7, пропорциональное резонанс - ному сопротивлению 2 индуктивного датчика 5, поступает на первсчй вход блока 12 вычислений, на второй и третий вход которого поступает кодовая информация о полуширцне (ЬГ) резонансной характеристики индуктивного датчика 5 и о частотной расстройке (ЬР) от измерителей 1 с) и 11 соответственно.Блок 12 по программе (Фссг, 6) вычисляет резонанснусо частоту датчсскч 5: Е =1, +ЬГ, добротность сцстемьс: датчцккусок С=. Зцачессие 1 - центр,"ль 2 ЬГоной частоты генератора С ВЧ ксцебаций - хранится в постоянном запоминающем устройстве (ПВУ) блок 12 (ссе показан). На основании полученной ссн" формации о 2,ЛР,0 блок 1вычисляет156769 а/ б/ фис.б Составитель В.ЕрмаковТехред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец Редактор В,Ковтун Заказ 1284 Тираж 461 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101