Способ определения прозрачности сырьевого потока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХРЕСПУБЛИК 1734881 51)5 В 07 С 5/342 Л) АНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВТОРСКОМУ ЕТЕЛ У Г;т :.)"исследовательскии и алмазодобывающей(54) СПОСОБ О НОСТИ СЫРЬЕ (57) Изобретени полезных ископзовано для опр ки сырьевого РОЗР диометричесевай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Якутский научнпроектный инститпромышленности(56) Техническое опэксплуатации сепарнинградское НПО" ПРЕДЕЛЕНИЯ П АЧВОГО ПОТОКАе относится к обогащению емых и может быть испольеделения качества расклад- потока в зоне анализа ого сепаратора. Цель изоИзобретение касается обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для определения качества раскладки сырьевого потока в зоне анализа радиометрического сепаратора.Известен способ определения прозрачности сырьевого потока, включающий определение величины пороговой интенсивности излучения, облучение сырьевого потока пучком импульсного излучения, регистрацию прошедшего сквозь сырьевой поток излучения нормально к его поверхности и оценку прозрачности сырьевого потока по отношению количества про-. шедших сквозь сырьевой поток импульсов с интенсивностью излучения, превышающей пороговую величину, к общему числу имбретения - повышение точности определения прозрачности Способ осуществления прозрачности сырьевого потока включает облучение сырьевого потока пучком импульсного излучения, регистрацию прошедшего сквозь него излучения нормально к поверхности сырьевого потока и оценку прозрачного сырьевого потока по отношению к количеству прошедших сквозь сырьевой поток импульсов с интенсивностью, превышающей пороговую ве, ичину к общему числу импульсов за установленный период времени, При этом дополнительно определяют средневзвешенный по удельной поверхности размер зерен сырьевого потока, а величина пороговой интенсивности определяется с учетом средневзвешенного по удельной поверхности размера зерен сырьевого потока и диаметра пучка и импульсного излучателя, 3 ил. пульсов излучения за установленный период времени. ФНедостатком данного способа является (р невысокая точность определения прозрач- р ности сырьевого потока, обусловленная тем, что в определении величины пороговой интЕнсивности излучения(кретирия оценки прозрачности потока) не учитывается доля вклада размера зерен сырьевого потока в а величину импульса излучения, прошедшего сквозь сырьевой поток.Цель изобретения - повышение точности определения прозрачности сырьевого потока,Указанная цель достигается тем, что согласно способу, включающему облучение сырьевого потока пучком импульсного излучения, регистрацию прошедшего сквозь него излучения нормально к поверхности сырьевого потока и оценку прозрачности сырьевого потока по отношению к количеству прошедших сквозь сырьевой поток импульсон с интенсивностью излучения, превышающей пороговую величину, к общему числу импульсов за установленный период времени, дополнительно определяют средневзвешенный по удельной поверхности размер зерен сырьевого потока и диаметр пучка импульсноо излучателя, с учето которых определяют величину пороговой ин;енсивности. Су цность изобретения заключается в использовании закономерности экранирования зернами сырьевого потока пучка импульсного излучения при определении критерия оценки прозрачности сырьеього потока (величины пороговой интенсивности импульсов излучения прошедших сквозь сырьевой поток).При движении сырьевого потока в зоне облучения прозрачность Т каждой -й его порции зависит или от количества зерен в потоке, одновременно находящихся в зоне облучения, или от той доли площади зоны облучения, которая осталась не экранированной зернами -й порции сырьевого потоэ тео 5 .;---- рЯо Яогде Т; - прозрачность -й порции сырьевого потока, доли ед.,Бо. 51 - площадь зоны облучения соответственно не перекрытая и перекрытая зернами -й порции сырьевого потока, м;2,,и - коэффициент заполнения зоны облучения зернами сырьевого потока, доли ед,Средняя прозрачность(Т) сырьевого потока эа установленный пероид времени г есть матема.гическое ожидание величин Ть г.е, Т =. М ТД, где М - символ математического ожидания. Распределение зерен по ширине сырьевого потока равномерно, поэтому значение прозрачности, измеренное для)-й части потока, статистически совпадает с величиной прозрачности всего сырьевого потока, т,е,.Т = Т 1,Одна из 1-й частей сырьевого потока нормально пересекается с потоком пучка импульсного излучения, Ввиду импульсного излучения каждому К - у импульсу излучения может быть присвоен качественный признакв зависимости от того прошел или не прошел импульс излучения через промежутки между зернами сырьевого потока, а именно.О, если нет прозрачности, т.е, К-й им пульс излучения не прошел сквозь сырьевой поток ввиду экранированияэтого импульса зерном потока сырья,ь ", К-й им 1,.сли есть прозрачность, т,Вторая группа импульсов излучения экранируется зернами сырьевого потока полностью, их интенсивность после прохождения сквозь сырьевой поток равна нулю, Всем импульсам второй группы присваивается качественный признак= О, отбор таких импульсов излучения с пульс излучения прошел сквозь сырьевой поток, так как егоэкранирование зерном потока сырьяртсутствует,10 Аналогично, прозрачность потока сырьяв и-й момент времени Т 1О, если к = О;1, еслик= 1.15 Оредйяя прозрачность Т сырьевого потока при импульсном излучении за интервалвремени т есть математическое ожиданиевеличин Ть т.е.Т = Т =- М (Т)0 х (1 - Р) + 1 х Р = Р=20 1где Ч - символ математического ожидания;Р - вероятность прохождения импульсов излучения сквозь сырьевой поток за интервал времени т;К - общее количество зондирующих импульсов излучения эа интервал времени т;1М - среднее количество импульсов излучения прошедших сквозь промежуткимежду зернами сырьевого потока за интервал времени г,Для точной оценки прозрачности сырьевого потока необходим безошибочный отбор прошедших сквозь сырьевой потокимпульсов излученля, т.е. необходимо соблюдение точности при присвоении качественного признака ( = 0 или 1) каждомупрошедшему сквозь сырьевой поток импульсу излучения, Для этого всю совокупность прошедших сквозь поток сырьяимпульсов излучения условно разбивают натри группы,Первая группа импульсов излучения неэкранируется зернами сырьевого потока ипроходит беэ изменений сквозь промежутки (просветы) между зернами сырьевого потока и их интенсивность равнаинтенсивности импульсов излучения падающих на сырьевой поток, Всем импульсампервой группы присваивается качественный признак - -1,5 10 50 55 противоположной стороны сырьевого потока не производится.Третья группа импульсов излучения экранируется частично зернами сырьевого потока, причем соотношение экранируемой и не экранируемой частей одного импульса излучения бывает разным, поэтому разной бывает и интенсивность прошедших сквозь сырьевой поток импульсов излучения. Присвоить качественный признак импульсам третьей группы известными методами невозможно.Для точной оценки прозрачности сырьевого потока, третьей группе импульсов необходимо присваивать качественный и ризнак= 1 и производить отбор только тех прошедших сквозь сырьевой поток импульсов излучения, у которых отсутствует экранирование оси симметрии пучка импульса излучения. А те случаи, когда зерно сырьевого потока своим краем касается оси симметрии пучка импульса излучения, т,е, осуществляется касательное экранирование, считать случаями порогового экранирования. При пороговом экранировании отношение не экранируемой части площади сечения пучка импульса излучения Я к полной площади сечения пучка импульса излучения Я равно отношению интенсивности импульса излучения прошедшего сквозь сырьевой поток Ал к интенсивности импульса излучения А, падающего на сырьевой поток, т,е. 3/Б = А/А, откуда А = А х А/Я. После прохождения каждого К-го импульса излучения сквозь промежутки между зернами сырьевого потока их интенсивность Ак сравнивается с величиной пороговой интенсивности Ал и, при выполнении условия АкА, К - у импульсу присваивается качественный признак=1, при невыполнении условия=О.Точная величина отношения определяется с помощью графической схемы на фиг.1, иллюстрирующей случаи порогового (касательного) экранирования оси симметрии 0 пучка импульсного излучателя, имеющего диаметр сечения б, площадь сечения которого Я = жб /4. На фиг, 1 форма экраниругющих зерен сырьевого потока принята сферической, а их крупность (диаметр) колеблется от нижней границы крупности сырьевого потока с диаметром зерен О до верхней границы крупности с диаметром зерен Ов.Для достижения высокой точности определения прозрачности сырьевого потока необходимо определять величину пороговой интенсивности А только в зависимости от средневзвешенного по удельной поверх 15 20 25 30 35 40 45 ности размера зерна сырьевого потока О. Этот показатель из всех известных показателей наиболее точно учитывает не только весовые выходы узких фракций крупности зерен сырьевого потока, но и долевой вклад каждой узкой фракции крупности зерен сырьевого потока, вложенный в заполнение зоны облучения или вложенный в снижение прозрачности сырьевого потока. В этом случае погрешность статистического измерения, возникающая при пороговом экранировании импульсов излучения зернами, размер которых меньше О, автоматически компенсируется погрешностью измерения, возникающей при пороговом экранировании импульсов излучения зернами, размер которых больше О.Из графической схемы на фиг. 1 следует, что площадь сечения пучка импульса излучения Я, отсекаемая от площади при пороговом экранировании, состоит из площадей двух сегментов, отсекаемых общей хордой Кй от кругов с центрами в точках 01 и 02. Точка Ог расположена в центре массы зерна с диаметром, равным О. В результате подстановки площадей сегментов получено выражение для определения критерия разделения импульсов излучения (величины пороговой интенсивности импульсов излучения, прошедших сквозь сырьевой поток, Ап):(1)Таким образом, при известных значениях диаметра б пучка импульсного излучателя, гранулометрического состава сырьевого потрка, по которому рассчитывается величина О, а также определенных с помощью графической схемы на фиг. 1 углах а И ф производится точный расчет величины пороговой интенсивности А импульсов излучения. Это позволит производить отбор импульсов излучения с интенсивностью Ак с высокой точностью,Действительная форма зерен материала отличается от условно принятой сферической, а их сечение отличается от круга, Но при использовании параметра средневзвешенной по удельной поверхности размер зерен сырьевого потока, возникающие изза несферичности зерен погрешности при отборе импульсов излучения, имеют как положительную, так и отрицательную полярность, равновероятны и при статистическомусреднении, например, за интервал времени т, взаимокампенсируются.Способ может быть реализован устройством, приведенным ка Фиг, 2, содержащим формирователь 1 сырьевога потока, излучатель 2 пучка импульсага излучения, детектор 3 импульсов излучения, прошедших сквозь сырьевой Отак, эадатчик 4 пороговой иктексивкйсти, блок Ь сравнения, неинверсньй (первый) вход которого соединен с детектором 3, а ингерскьгй вторОЙ) вход - с задатчиком 4, блок б определения прозрачности сырьевого потока, вход котаоага соединен с выхода. блока 5 сравнения, регистратор 7 прозрачности сырьевога патака, соединенный с выходом блока б. Задатчик 4 пороговой интенсивности выполнен из резистора 8 переменного сопротивления, адин крайний вывод котарага заземлен, другой край.и вывод саедине с источникам положите.ькага стабипиэира ванного напряжения. а регулируеИы." вывод (выход эадатчика 4) соединен с инверсным ,вторым) входом блока 5 сравке ля. Блок 5 сравнения выполнен в виде кампаратааа напряжения. Блок Определения прозрачности выполнен из реэисОра 9-11, соединенных госледова гельаи конденсатора 12, Свсбодкый вывод:езистааа. (вход блока б) соединен с выОда, : блока 5 срэвнеия Выха, камГ 3 эата. гЛпряыения), Отр 1 ьа- тельный вывод кондеавтора 12 и свободный вывод резисара 11 заземлены, положительный вы =ад кандесатара включен в точку соединения резисторов 9 и 10, точка соединения резисторов 10 и 11 выход блока б) соединена с входом регистратора 7, Регистратор 7 выполнен иэ резистора 13 и прибора магнитоэлектрическай системы 14, йтрицателььЫЙ вывод прибора 14 эаземлен. положительный его вывод соединен с реэлстарам 13, свободный вывод которого является входам регистратораСпособ ос лщест: - ,ляют следующим образом.Измеряют диаметр . гучка лмпульснага излучателя 2, апредеиЮт ситавый состав сырьевого потапа, а именно нижний, средний и верхний размер зерен сырьевого патока, содержание в сырьевом патоке соответственно зерен нижнего, среднего и верхнего размера 1 О данным ситовага состава определяют средневзвешенный по удельной поверхности О размер зерен сырьевого потока па формулеи пр гЛ- сгде Ф - средний для -Й фракции крупности размер зерен сьрьевога паока; 5 10 15 ) 0 25 30 40 50 55. - содержание в -й фракции крупкости зерен нижнего, среднего и верхнего размера, С помощью графической схемы на фиг. 1 и с учетом величин б и Э определяют углы о. и,д."Осле этого включают излучатель 2 импульсного излучения и путем его регулировкл на выходе детектора 3 устанавливают интенсивность импульсов излучения Ак, которая незначительно меньше верхней границы линейнога диапазона работы детектора 3 (А). Па формуле 1) рассчитывают величину пороговой интенсивности Ап импульсов излучен я, прошедших сквозь сырьевой поилок.Лосле установления задатчикам 4 пороговой интенсивности импульсов излучения формирователем 1 в зону облучения транспортируют манаслойный сырьевой поток.ерпендикулярна к поверхности потока излучателем 2 эа определенный промежуток времени т генерируют импульсы излучения, Импульсы излучения, прошедшие сквозь промежутки между зернамл сырьевого потока. регистрируют детектором 3 и преобразуОт в электрические импульсные слгналы с интексивнОстью, пропорциональной пла щади сечения пучка импульсного излучателя , ."ричем ка выходе детектора 3 при полном перекрьтии зернами пучка иэлучен:;я От излучателя 2 появляются импульсы излучения с интенсивностью, равной нулю, пои отсутствии перекрытияс интенсивностью, равной Ак, при частичном перекрытии - с интенсивностью, имеющей промежуточное значение от нуля да Ак.Импульсы излучения с детектора 3 поступа ат на первый вход блока 5 сравнекия,ка второй вход которого поступают импульсы излучения с задатчика 4. На выходе блока 5 сравнения эа контрольный интервал времени т появляются импульсные сигналы излучения Оп с интенсивностью, большей пороговой величины Ап, и длительностью т, равной длительности импульсов излучения ат излучателя 2, С выхода блока 5 сравнения импульсы излучения поступают в блок б определения прозрачности сырьевого потока, в катаром, проходя по схеме резистор 9 - Оонденсатор 12, они (импульсы) подвергаются интегрированию с постоянной интегрирования Х, при этом величина выходного сигнала в аналоговой форме (Оо) пропорциОнальная произведению величин Оп х тп х М / , получаемых на выходе блока 5 сравнения, где М - среднее коллчество прошедших сквозь сырьевой поток импульсов с ичтенсивностью излучения, превышающей величину пороговой интенсивности за интервал времени т. Полученная в аналоговой форме величина О поступает на резисторы 10 и 11 блока 6, где подвергаются делению на коэффициент К, равный произведению постоянных величин О х Ь х йlт, в результате на выходе блока 6 аналоговый сигналОо имеет величину напряжения От = =Т.Кц Этот сигнал поступает на вход регистратора 7 (резистор 13), где приложенное напряжение величиной От вызывает электрический ток постоянного направления, протекающий через рамку стре очного прибора 14 и вызывающий отклонение стрелки.При экранировании зернами сырьевого потока всех импульсов излучения за интервал времени г, стрелка прибора 14 указывает на 0-ю прозрачность Т. При 100 ф-ном отсутствии экранирования зернами сырьевого потока импульсов излучения за интервал времени т стрелка прибора 14 отклоняется на всю шкалу и указывает на 1-ю или 100;-ную прозрачность Т сырьевого потока, При экранировании зернами сырьевого потока только части импульсов излучения стрелка прибора 14 занимает одно из промежуточных значений шкалы: или от 0 до 1 или от 0 до 100;5Формула изобретения Способ определения прозрачностисырьевого потока, включающий облучение сырьевого потока пучком импульсного излу чения, регистрацию прошедшего сквозь него излучения нормально к поверхности сырьевого потока и оценку прозрачности сырьевого потока по отношению количеству прошедших сквозь сырьевой поток импуль сов с интенсивностью излучения, превышающей пороговую величину, к общему числу импульсов за установленный период времени, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения определения прозрачности, до полнительно определяют средневзвешенный по удельной поверхности размер зерен сырьевого потока и диаметр пучка импульсного излучателя, с учетом которых определяют величину пороговой интенсивности.25% длС Составитель Н, Чупро1 ехред М.Моргентал едакто) Н, Рогулин ректор Н. Рев ьский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10,оизводственно-изд За- " 1769 3 НИ,"П 1 И ГОсУд твенно 11303ражкомитета по из Москва, Ж, Р Подписноеретениям и открытиям при ГКНТ ССшская наб., 4/5