УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ МЕЛКИХ КЛАССОВ УГЛЯ

Полезная модель относится к горной промышленности и предназначена для анализа качества сыпучего материала на ленточных конвейерах. Она может быть использована на углеобогатительных фабриках, коксохимических заводах, металлургических комбинатах.
Известно устройство для анализа зольности потока угля на ленте конвейера, содержащее источник излучения, два детектора, два счетчика, информационные входы которых соединены с детекторами, а управляющие входы - с выходом генератора импульсов, блок индикации и регистрации [1].
Недостатками этого устройства являются: его применение на конвейерах ограничено минимальной высотой слоя угля на конвейерной ленте, около 100 мм; при его эксплуатации необходима организация на предприятии специальной службы радиационной безопасности.
Известно устройство для определения свойств горных пород по магнитной восприимчивости, содержащее генератор синусоидальных колебаний, на вход которого через стабилизатор тока включен LC-контур, а его выход соединен с измерителем частоты сигнала, вычислительный блок, блок индикации и регистрации [2]. Это устройство взято нами в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является то, что измерение свойств горных пород осуществляется на отдельных подготовленных пробах в стационарных условиях.
Задачей полезной модели является обеспечение оперативной информации и непрерывного контроля качества мелких классов угля - зольности на ленточных конвейерах. Результаты измерения зольности угля могут быть
использованы для управления процессом обогащения и управления транспортными потоками угля.
Это достигается тем, что в устройстве для измерения зольности мелких классов угля, содержащем генератор синусоидальных колебаний, на вход которого через стабилизатор тока включен LC-контур, а его выход соединен с измерителем частоты сигнала, вычислительный блок и блок индикации и регистрации, индуктивность колебательного контура образована двумя катушками, выполненными в виде меандра и включенными последовательно встречно относительно друг друга.
На фигуре показана функциональная блок-схема устройства для измерения зольности мелких классов угля.
Устройство для измерения зольности мелких классов угля содержит генератор синусоидальных колебаний 1, на вход которого через стабилизатор тока 2 включен LC-контур, индуктивность которого образована двумя измерительными катушками 3, 4, выполненными в виде меандра и включенными последовательно встречно относительно друг друга, а емкость создает конденсатор 5, включенный параллельно катушкам. При этом выход генератора 1 через формирователь прямоугольных импульсов 6 подключен к измерителю частоты импульсов 7 с блоками памяти 8, 9, выходы которых подключены к вычислительному блоку 10. В память этого блока введены данные градуировочной характеристики зольности угля от относительной частоты сигнала генератора при изменении объемной магнитной восприимчивости угля. Результаты вычисления этого блока поступают в блок индикации и регистрации 11. Описанное устройство может быть реализовано на основе схем и блоков, выпускаемых электронной промышленностью.
Устройство работает следующим образом.
0
При изменении магнитных свойств угля, корреляционно связанных с его зольностью, изменяется взаимная индуктивность катушек 3, 4, вызывающая изменение текущей частоты ƒ генератора относительно его базовой частоты ƒ, установленной при отсутствии контакта измерительных катушек с углем. В
0
0
связи с тем, что уголь является слабомагнитным веществом, то для повышения чувствительности в предложенном устройстве применяется частота колебаний генератора ƒ=12 кГц. При этом величина тока через измерительные катушки 3, 4 благодаря стабилизатору тока 2 остается постоянной. Для повышения точности измерения частоты генератора синусоидальные колебания преобразуют в прямоугольные импульсы с помощью формирователя 6. Базовая частота импульсов ƒ генератора запоминается блоком памяти 8, а текущая частота импульсов ƒ - блоком памяти 9. Информация с блоков памяти 8, 9 поступает в вычислительный блок 10, в котором вычисляется зольность угля с учетом градуировочной характеристики по следующему уравнению линейной регрессии:
d
где А - зольность угля, %;
- относительная частота сигнала;
0
1
b, b - коэффициенты, градуировочной характеристики зольности угля.
0
1
i
d
Коэффициенты b, b находят методом наименьших квадратов по парам измерений на n пробах угля (), где i=1, 2,..., n. Зольность A  при градуировке устройства определяют стандартным методом.
Опробование работы предлагаемого устройства для измерения зольности угля проводилось на конвейерах концентрата и промпродукта 2-ой секции отделения флотации обогатительной фабрики «Нерюнгринская» ОАО ХК «Якутуголь». Крупность материала составляла 0-3 мм.
При установке устройства для измерения зольности угля на конвейерах были применены известные конструкции, обеспечивающие контакт измерительных катушек со слоем угля на конвейерной ленте.
Применение предлагаемого устройства для измерения зольности мелких классов угля в условиях ОФ «Нерюнгринская» решило важную технологическую проблему достижения оперативности, непрерывности
получения данных о качестве мелких классов угля, которые используются персоналом для управления процессом обогащения. За время опробования устройства достигнуто дополнительное извлечение концентрата около 2%.
Источники информации.
1. Патент РФ №2067028 на «Устройство для анализа зольности потока угля на ленте конвейера» по кл. В 65 G 43/00 от 1996.09.27.
2. Kappameter model KT-5. User's manual. Czchoslovakia: Geofyzika Bmo, 1980 (прототип).