Сепаратор для выделения флюоритовых кусковых концентратов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 342 я)5 В ОБРЕТЕН ОПИ нтра "Сибцветзводственного оматика"С.В.Лысов и ССС 977. Я ВЫДЕЛЕНИЯ ЗЛЮ ВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ носится к устройствам дых материалов, может для выделения флюоритратов и позволяет по(54) СЕПАРАТОР ДЛ ОРИТОВЫХ КУСКО (57) Изобретение о для сортировки тве быть использовано товых кусков конце ствам может юоридля сбытьтовых вы- ,8,ГО СУДА Р СТ ВЕ ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельствМ 730090, кл, С 01 й 23/22,Изобретение относится к устройортировки твердых минералов и использовано для выделения флкусковых концентратов.Цель изобретения - повышение селективности выделения флюоритовых кусков путем учета вкраплений обогащаемой породы.На фиг,1 показана схема сепаратора, вид А; на фиг,2 - диаграммы отклика электронных блоков сепаратора в случае пролета через его камеру чистых (без вкраплений породы) флюоритовых кусков; на фиг.3 - диаграммы отклика электронных блоков сепаратора в случае пролета через его камеру кусков флюорита с породными включенияСепаратор содержит транспортный механизм 1, иэмерительню камеру 2, рентгевысить селективность выделения флаоритовых кусков путем учета вкраплений обогащаемой породы. Новым в сепараторе является введение дополнительного усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, компараторов, амплитудных детекторов, элементов И, дополнительных коммутаторов, ждущих мультивибраторов, генератора импульсов, источника напряжения смещения, задатчика опорного напряжения, выпрямителя и сумматоров, За счет этого производится анализ амплитуд люминесценции двух симметрично противоположных сторон кусков Флюорита с периодическим выравниванием сигналов люминесценции и сравнения модуля разности амплитуд сигналов с их суммой, 1 п.ф лы,3 ил. новские трубки 3, коллиматоры 4, фотоприемники 5 и б, усилитель 7 с регулируемым коэффициентом усиления ,УРКУ), диффе- О" ренциальный усилитель 8, генератор 9 им- О пульсов, выпрямитель 10, коммутаторы фь, 11-13, сумматоры 14, ячейку 15 памяти, ам- ф) плитудные детекторы 16 и 17, задатчик 18 а опорного напряжения, компараторы 19-21, ъ элементы И 22 и 23, блок 24 формирования управляющего сигнала, линию 25 задержки, источник 26 инфракрасного излучения, узел ф"; 27 фотолинейки, ждущие мультивибраторы 28 и 29, источник 30 напряжения смещения, исполнительный механизм 31 сепарации, формирователь 32 прямоугольных импульсов. Позицией 33 (фиг,1) обозначен сепарируемый кусок.Применение в сепараторе контура равнивания, собранного на элементах 71664417 50 О А 2 О В 2 О Аз ОВз 55 ника 26, размещенного вне зоны видимости фотоприемников 5 и 6, фотолинейки узла 27, увлов 15 и 32, повволяет ултре нить перевит- уо 11, 15, 28, 25, 32 и 9, позволяет устранить отрицательное влияние разброса траектории полета кусков через камеру, изменения чувствительности фотоприемников и интенсивности рентгеновских потоков на достоверность распознавания Флюоритовых кусков от кусков с породными (нелюминесцирующими) вкраплениями,Применение элементов 12, 14, 16, 23, 29, 9, 10, 13, 16, 17, 18, 19 и 22 позволяет определить относительную величину различия световых потоков люминесценции двух противоположных сторон сепарируемых кусков.Отличительными особенностями данного сепаратора являются периодическое выравнивание амплитуд сигналов люминесценции посредством контура выравнивания сигналов люминесценции, состоящего из усилителей 7 и 8, коммутатора 11, ячейки 15, ждущего мультивибратора 28, генератора 9 импульсов и элементов 25 и 32; периодическое запоминание коэффициента усиления усилителя 7, соответствующее равенству сигналов фотоприемника 5 и усилителя 7 посредством ячейки 15 памяти; определение максимальной амплитуды суммы сигналов фотоприемника 5 и усилителя 7; формирование сигнала на включение исполнительного механизма по результату сравнения максимальной амплитуды модуля разности сигналов усилителя 7 и фотоприемника 5 с максимальной амплитудой суммы этих же сигналов посредством задатчика 18, компаратора 19, элемента И 22 и блока 24.Сепаратор работает следующим образом, При включении транспортного механизма 1 куски начинают двигаться по нему сплошным ручьем и, долетая до зоны измерения размера куска, распределяются в поток, в котором между кусками имеются интервалы больше, чем толщина светового луча и рентгеновского пучка трубок 3. При вхождении куска в зону источника 26 он перекрывает часть его потока, Это вызывает уменьшение сигнала с Фотолинейки узла 27. Сигнал узла 27 фотолинейки поступает на узел 32, который формирует из него сигнал с нормированной амплитудой. Линия 25 задержки этот сигнал задерживает на время,равное времени полета куска от светового источника 26 до рентгеновских пучков трубок 3, Такимобразом формируется информация о появлении куска в зоне рентгеновских пучков, Исполнение датчика размера куска в виде инфракрасного источную засветку световым потоком фотоприемников 5 и 6, что, в свою очередь, суще. ственно повышает обнаружительную способность сепаратора. На фиг.2 представлен кусок флюорита с двух сторон - со стороны фотоприемника 5 и со стороны фотоприемника 6. Учитывая,что фотоприемники и рентгеновские трубкиустановлены один против других симметрично (фиг. 1), проекции люминесцентныхполос А 1 А 7 и В 1 В 7, видимых обоими фо топриемниками, будут равными, т,е.А 1=В 1, А 2= В 2 и т.д,Люминесцирующие слои излучают светтак, что их яркость практически не зависитот направления осмотра,Следовательно, при одинаковых чувствительностях фотоприемников, интенсивностях рентгеновских потоков трубок 3 иравном расстоянии люминесцирующих полос от. фотоприемников и трубок фотоприемники должны зарегистрировать равныеамплитуды сигналов люминесценции от сторон А и В куска, Ка практике указанныевеличины разные, например чувствительность фотоприемников может различатьсяиз-за различного их загрязнения, из-за разброса траектории полета кусков через камеру невозможно добиться, чтобыповерхности кусков находились на одинаковом расстоянии от фотоприемников и трубок и т.п. Все это приводит к тому, что отравных проекций люминесцирующих полосамплитуды сигналов фотоприемников будутсущественно различаться. Например, про- .ЕКцИИ ЛЮМИНЕСцИруЮщИХ ПОЛОС А 1 ов В 1, А 2=В 2 и т.д, фиг.2), Из-за разброса траекторииполета кусков поверхность В проходит ближе к фотоприемнику 6, чем поверхность А кФотопримнику 5. Это приводит к тому, чтосигналы от люминесцирующих полос В 1,В 2 В 7 будут больше соответствующих сигналов от люминесцирующих полос А 1,А 2 А 7. Причем отношение амплитуд сигналов смежных люминесцирующих полосможно считать равными с высокой точностью:ОД 1 ОД 2О В 1 ОВ 2 10 15 20 25 30 35 40 45 ОА 6 О А 7О В 6Высокая точность равенства соблюдася благодаря следующим специальным ловиям, 1664417Проекции полос А 1 и В 1, А 2 и В 2 являются равными благодаря симметричному расположению фотоприемников и трубок.,Вертикальное расстояние между смежными полосами выбирается равным 10- 20 от максимального размера куска, При этом экспериментально установлено, что если выдержать соотношение ширины С анода рентгеновской трубки (фиг.1), диаметра входного зрачка фотоприемника, максимального размера куска и минимального удаления куска от фотоприемника в пределах(1+ 0,2):(0,3 +0,1):(1 "-0,2);(2-ф.0,5), то изменение удаления поверхностей А и В кусков от фотоприемников и рентгеновских трубок не превысит 0,8-1 , что практически не скажется на амплитудах сигналов люминесценции.Из-зэ малого временного промежутка между анализами смежных полос чувствительность фотоприемников и интенсивность рентгеновских трубок не может существенно изменяться.С учетом указанного выражения сепаратор работает следующим образом,При касании куска рентгеновского потока с линии задержки 25 появляется сигнал О 25(т) (фиг.2), по переднему фронту которого запускается ждущий мультивибратор 28 (О 2 э(т, а по.заднему - ждущий мультивибратор 29 (О 2 д(1. Импульс мультивибратьра 28 открывает коммутатор 11. Это позволяет срабатывать контуру вь 1 равнивания (элементы 7, 8, 11 и 15) амплитуд сигналов люминесценции.Выравнивание происходит следующим образом, На входы дифференциального усилителя 8 поступают сигналы с фотоприемника 5 и усилителя 7 с регулируемым коэффициентом усиления. Разность этих сигналов с усилителя 8 через открытый коммутатор 11 поступает на ячейку 15 памяти. Сигнал с ячейки 15 памяти поступает на вход регулировки коэффициента усиления усилителя 7. Если сигнал с усилителя 7 больше (меньше) сигнала фотоприемника 5, ячейка 15 памяти уменьшает (увеличивает) коэффициент усиления усилителя 7 до тех пор, пока амплитуда сигнала с усилителя 7 не сравняется с амплитудой сигнала фотоприемника 5 (От(1,По окончании импульса мультивибратора 28 на ячейке 15 памяти сохраняется сигнал, который удерживает определенный ранее коэффициент усиления усилителя 7. Кроме того, по окончании импульса мультивибратора 28 на выходе элемента И 23 появляется сигнал (02 з(г, который разрешает работать генератору 9 (О 9(1, амплитудным детекторам 16 и 17, и открывает коммутато флюоритового куска без вкрапления породы на детекторе 16 будет зафиксирован не большой по амплитуде сигнал О 1 ф), идоста 45 превышала бы амплитуду сигнала на его 1-м входе. Это приводит к тому, что на выходе 50 .компаратора сохраняется нулевой сигнал,55 5 10 15 20 25 30 35 ры 12 и 13. До первого импульса генератора 9 коэффициент усиления усилителя 7, определенный за время импульса мультивибрэтора 28, сохраняется. Так как у флюоритового куска его люминесцирующие полосы с двух сторон имеют одинаковые проекции, то равенство сигналов фотоприемника 5 и усилителя 7 сохраняется (От(с) и О 6(т) в интервале времени 12-тз). Поэтому рэзностный сигнал с выхода дифференциального усилителя 8 будет иметь практически нулевую амплитуду (Ов(с. Эта амплитуда выпрямляется выпрямителем 10 и через коммутатор 12, сумматор 14 фиксируется амплитудным детектором 16. Сумма амплитуд сигналов фотоприемника 5 и усилителя 7 с выхода другого сумматора 14 и коммутатора 13 фиксируется амплитудным детектором 17 (О 16(1) и О 17(с,Импульсы генератора 9 О 9(т) периодически, на небольшой промежуток времени. открывают ячейку 15 памяти, что вновь заставляет срабатывать контур выравнивания сигналов люминесценции, Период следования импульсов генератора 9 выбирается таким, чтобы контур выравнивания срабатывал через время, зэ которое кусок переместится на 10-20 своего максимального размера. Это позволяет производить корректировку коэффициента усиления усилителя 7 в процессе движения куска и сохранять равенство амплитуд сигналов фотоприемника 5 и усилителя 7, которое несколько изменяется из-за вариации положения куска относительно фотоприемников 5 и 6.Таким образом, за все время анализа точно большой уровень амплитуды на детекторе 17 (О 17(1. Сигналы с детектора 16 и детектора 17(но через задатчик 18) поступают на компаратор 19, Задатчик 18 устанавливают в такое положение, при котором амплитуда сигнала на 2-м входе компаратора 19 слегка поэтому импульс мультивибратора 29 не проходит через элемент И 22 на блок 24 и не включает исполнительный механизм 31. Это, в свою очередь, позволяет флюоритовому куску беспрепятственно пройти в концентратный отсек. При появлении куска, содержащего вкрапление породы (фиг.З), сепаратор работает следующим образом.При касании куска рентгеновского потока с линии задержки появляется сигнал Огф), по переднему фронту которого запускается ждущий мультивибратор 28 (Огв(1, а по заднему фронту - . ждущий мультивиб ратор 29 (Огф). Импульс мультивибратора 28 открывает коммутатор 11. Это позволяет сработать контуру выравнивания амплитуд сигналов люминесценции (07(т). Выравнивание происходит аналогично, как при анэли зе флюоритового куска. Если у флюоритового куска его люминесцирующие полосы А 1 Ат и В 1 Вт имеют одинаковые проекции; то у куска с породными (нелюминесцирующим) вкраплением А 1 Ф В 1, АгФ 15 ФВгАв Ф Вв(фиг.3). (Вероятность того, что вкрапление с двух сторон куска имеют одинаковые формы и размеры, исключительно мала). Поэтому, когда в интервале времени 11-й будет произведено выравнивание амп литуд сигналов люминесценции, зафиксированный коэффициент усиления усилителя 7 будет соответствовать соотношению проАгекций люминесцирующих полос = 4, ВВгдальнейшем при анализе куска между полосами Аг(Вг) и Аз(ВЗ) проекции люминесцирующих полос А и В изменяются, что, в своюАэочередь, меняет и соотношение - = 2,4, 30ВзЭто нарушает равенство амплитуд сигналов фотоприемника 5 и усилителя 7 Щ 1) и О 1 г1тз). При появлении импульса с генератора 9 срабатывает контур сравнивания амплитуд сигналов люминесценции. При этом фиксируется новый коэффициент усиления усилителя 7, который соответствует отношению проекций - = 2,4, При анализеАзВзкуска между полосами Аз(Вэ) и А 4(В 4) и далее 40 происходят процессы, аналогичные процессам в интервале времени тг с ттзРазность амплитуд сигналов фотоприемника 6 и усилителя 7 с выхода усилителя 8 через выпрямитель 10, коммутатор 12, 45 сумматор 14 фиксируется амплитудным детектором 16 (01 б(т. Сумма амплитуд сигналов фотоприемника 5 и усилителя 7 с выхода другого сумматора 14 и через коммутатор 13 фиксируется амплитудным детектором 17 50 (ОМ;В конечном итоге, к концу анализа куска с .-породным(нелюминесцирующим) вкраплением в амплитудном,детекторе 16 будет зафиксирована значительная амплитуда разности сигналов фотоприемника 5 и усилителя 7 (01 ф. Поэтому на выходе компаратора 19 (019(1 появится сигнал, разрешающий им- .пульсу с мультивибратора 29 пройти через,-ю. элемент И 22 на блок 24 и включить исполнительный механизм 31 сепарации, который отстреливает кусок с вкраплением в хвостовой отсек бункера сортировки. Как было показано, у флюоритовых кусков без01 б вкраплений породы величина имеет01 т малую величину и она теоретически стре-.01 б мится к нулю, Причем величина не за 01 т висит от яркости люминесценции флюорита различных типов, что позволяет с одинаковым успехом различать куски иэ слаболюминесцирующего флюорита без вкраплений породы от кусков из сильнолюминесцирующих флюоритов, но имеющих вкрапление породы, так как у таких кусков величина 01 б 01 бна порядок больше величины кус 01 т 017 ков из слаболюминесцирующего флюорита без вкраплений породы. Точная установка задатчика 18 осуществляется экспериментально, т.е,при пробросе флюоритовых кусков и кусков с вкраплением находят такое положение эадатчика, при котором происходит их четкое разделение.Компараторы 20 и 21 срабатывают при появлении куска, у которого одна из сторон либо обе стороны полностью покрыты породой. В этом случае на выходах фотоприемников 5 и 6 фиксируются амплитуды сигналов значительно меньше, чем амплитуда источника 30 напряжения смещения.Это вызывает появление большой амплитуды сигналов на выходах компараторов 20 и 21, которые через сумматор 14 фиксируются в амплитудном детекторе 16.Это, в конечном итоге, приводит к отделению пустого породного куска в хвостовой отсек бункера сортировки,Данный сепаратор позволяет получать за одну операцию сортировки кусковый концентрат с содержанием флюорита в пределах 98-99, в то время как на базовом объекте кусковой концентрат содержит не более 75 флюорита. Потери кусков из флюорита без вкраплений породы уданного сепаратора находятся в пределах 1-2.Применение изобретения повышает селективность выделения флюоритовых кусков учета вкраплений обогащаемой породы. Формула изобретения Сепаратор для выделения флюоритовых кусковых концентратов, содержащий изме- рительную камеру с размещенными в ней на разной высоте коллиматорами и фотопри= емниками, рентгеновские трубки, установленные вблизи измерительной камеры свозможностью взаимодействия с соответствующими коллиматорами, механически связанный с измерительной камерой транспортный механизм, элемент памяти, коммутатор и блок формирования управля ющего сигнала, соединенный выходом с входом исполнительного механизма сепарации, кинематически связанного с измерительной камерой и бункером сортировки, отлича ющийся тем,что,сцелью 10 повышения селективности выделения флю оритовых кусков путем учета вкраплений обогащаемой породы, он снабжен генератором импульсов, усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, дифференциаль ным усилителем, выпрямителем, дополнительными коммутаторами, сумматорами, амплитудными детекторами, задатчиком опорного напряжения, компараторами. элементами И, линией задержки, формировате лем прямоугольных импульсов, ждущими мультивибраторами, источником напряжения смещения и расположенными диаметрально противоположно относительно измерительной камеры источником инф ракрасного излучения и узлом фотоли-. нейки, соединенным выходом через последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов и линию задержки с входами ждущих мультивибра торов и первым входом первого элемента И, выход первого ждущего мультивибратора связан с вторым входом первого элементаИ и первым входом коммутатора, выход которого подключен к входу элемента памяти, 35 выход второго ждущего мультивибратора связан е первым входом второго элемента И, который выходом подключен к входу блока формирования управляющего сигнала, выходы первого элемента И и второго ждущего мультивибратора объединены и связаны с входом генератора импульсов, первыми входами дополнительных коммутаторов и амплитудных детекторов, выход первого из которых непосредственно, а выход второго через задатчик опорного напряжения подключены к соответствующим входам первого компаратора, соединенного выходом с вторым входом второго элемента И, выход первого фотоприемника связан с первыми входами второго компаратора, первого сумматора и дифференциального усилителя, соединенного выходом с вторым входом коммутатора и входом выпрямителя, который выходом подключен к второму входу первого дополнительного коммутатора, соединенного выходом с первым входом второго сумматора, который выходом связан с вторым входом первого амплитудного детектора, выход второго фотоприемника соединен с первыми входами третьего компаратора и усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, который выходом связан с вторыми входами дифференциального усилителя и первого сумматора, соединенного выходом с вторым входом второго дополнительного коммутатора, который выходом подключен к второму входу второго амплитудного детектора, выход источника напряжения смещения связан с вторыми входами второго и третьего компараторов, которые выходами подключены к второму входу второго сумматора, причем выход элемента памяти соединен с вторым входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления.1664417 Л УУ оставитель С.Алексанов хред М.Моргентал Корректор О,Кундрик ор А.Козори Тираж 383 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45 аз 2345 ВНИИП Производственно-издательский комбинат ".Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 ЮиРасасс сщараныренпгенабскоц прубщ 3рвжсгроемника;5 4=И=0 АдфдВ /74 В 7 МбФВБ ЯИЫ гО 83 А 8 Ж А 1=Ю б ди 7 язска со спираешь ренюФвюЬжю лдФк ротоорцемника б