АППАРАТУРНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА И КОЛИЧЕСТВА ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В КОНВЕЙЕРНОМ ПОТОКЕ

Полезная модель относится к области контроля качества полезного компонента в конвейерных потоках и может быть использована в горнодобывающей промышленности, как система контроля на основе бесконтактной радиометрической аппаратуры.
Известно устройство [1], включающее радиоизотопный спектрометр, вычислитель и автоматические весы. Устройство позволяет определять содержание полезного компонента в дискретной порции - вагонетке и массу материала дискретной порции путем взвешивания каждой вагонетки на автоматических весах и рассчитывать, при помощи вычислителя, среднее содержание полезного компонента в составе вагонеток. Известное устройство неприменимо в непрерывных конвейерных потоках материала, когда дискретные порции физически не выделяются.
Известно также устройство [2], включающее спектрометр, конвейерные весы и вычислитель. Спектрометр в устройстве-прототипе устанавливается над потоком анализируемого материала, перемещаемого конвейерной лентой, конвейерные весы - в зоне весового контроля под лентой, а вычислитель обеспечивает подсчет общей массы анализируемого материала и массы полезного компонента в нем.
Недостатком прототипа является низкая точность определения содержания полезного компонента в потоках, существенно изменчивых как по содержанию полезного компонента, так и по степени заполнения конвейера за фиксированное время. При значительной изменчивости содержания полезного компонента и степени заполнения конвейера, среднее содержание в порции отличается от среднего измеренного содержания.
Целью полезной модели является повышение точности определения содержания и массы полезного компонента в конвейерных потоках, изменчивых по содержанию полезного компонента и степени заполнения конвейера.
Цель полезной модели достигается тем, что аппаратурный комплекс для системы контроля качества и количества полезного компонента в конвейерном потоке имеет дополнительный измеритель объема анализируемой дискретной порции, а вычислитель снабжен функцией вычисления среднего содержания путем суммирования измеренных содержаний полезного компонента в дискретной порции, нормированных на объем анализируемой порции.
Суть нового технического решения заключается в том, что согласно полезной модели спектрометр измеряет содержание полезного компонента в весьма малой дискретной порции материала на конвейере, а измеритель объема определяет объем этой дискретной порции. Порция может быть выбрана столь малой, что вариация содержания в ней несущественна. Вычислитель полезной модели имеет свойство производить расчет среднего содержания полезного компонента в пробе, составленной из n дискретных порций известного объема с известным содержанием по формуле:
o
C - среднее содержание, ед.
i
C - содержание в 1-й порции, ед.
i
V - объем 1-й дискретной порции, ед.
n - количество дискретных порций.
Следует отметить, что математически корректное вычисление массового содержания соответствует нормированию содержания в дискретной порции на массу порции, а не на объем.
Однако, приемлемого технического решения для определения массы малой дискретной порции, протяженностью, например, 0,1 м по ходу перемещения конвейера при его неравномерном заполнении - не известно.
Вместе с тем, известны бесконтактные устройства непрерывного оптического [3] или ультразвукового [4] определения объема путем построения профиля насыпки и соответствующего расчета объема.
Принятое в выражении (1) нормирование содержания на объем дискретной порции по сравнению с нормированием на массу порции позволяет достигать повышения точности измерений известными техническими устройствами.
Суть полезной модели иллюстрируется Фиг. 1.
Фиг. 1: Аппаратурный комплекс для контроля качества и количества полезного компонента в конвейерном потоке.
Работает полезная модель следующим образом. В спектрометре 1 устанавливается некоторый интервал времени, за который производится измерение содержания в дискретной порции. Спектрометр выполняет измерение содержания в этой дискретной порции 4, условно выделенной из объема анализируемого материала на конвейерном транспортере 3. Измеритель объема 2 определяет объем соответствующий дискретной порции путем отслеживания профиля насыпки 5 материала на транспортере. Вычислитель 7 выполняет операцию вычисления среднего значения содержания в дискретной порции, нормированной на объем дискретной порции по формуле (1).
Окончательно, массовое содержание полезного компонента и массу полезного компонента, вычислитель определяет по данным конвейерных весов 6 за некоторое количество n дискретных порций.
Существенное отличие полезной модели прототипа заключается в возможности нормировать измеренные значения содержания в порции на величину порции, при этом нормирование на объем порции позволяет достигнуть результата известными техническими решениями [3], [4] или иными.
Новые устройства: измеритель объема и вычислитель с функцией нормирования - обеспечивают полезной модели повышение точности измерения среднего содержания и профиля насыпки, а конвейерные весы - определяют массовое содержание и массу полезного компонента за заданный промежуток времени с повышенной точностью.
Использованные источники: (ИНИД 56)
1. Установка для непрерывного рентгенорадиометрического контроля горно-обогатительного и металлургического производства РКС СТАРК-К // официальный сайт ООО РАДОС, Россия, г. Красноярск. URL: http://www.rados.ru/equipment-rks (дата обращения: 03.07.2014 г.).
2. Автоматизированная система управления качеством руд с применением радиометрического контроля содержания металлов. Л.Ф. Пономарев, Ю.В. Реуцкий // Горный журнал - 1987, №1.
3. Сканирующая система Topcon GLS-1000 // сайт ООО «Русгеоком», Россия, г. Москва. URL: http://www.rusgeocom.ru/catalog/ckanirujuwie-sistemy/topcon/gls-1000 (дата обращения: 03.07.2014 г.).
4. Siemens Sitrans LU10 (ультразвуковая система измерения профиля) // сайт SENSOR.RU, датчики для измерений и автоматизации, Россия, г. Москва. URL: www.sensor.ru/articles/47/element_1574.html (дата обращения: 02.07.2014 г.).