Пробоподавальний пристрій рентгенофлуоресцентного аналізатора для контролю речовинного складу потоку матеріалів з непостійною вологістю

Пробоподавальний пристрій рентгенофлуоресцентного аналізатора для контролю речовинного складу потоку матеріалів з непостійною вологістю, який має бункер з вертикальним автоматичним засувом на вихідному ВІКНІ, конвеєр, вологомір з датчиком, який відрізняється тим, що датчик вологоміра пристрою закріплений на вертикальному засуві вихідного вікна бункера і оснащений допоміжним валком, причому допоміжний і основні ущільнюючі валки у місцях контакту з межовими ділянками потоку матеріалу обладнано ребордами Винахід відноситься до області аналітичної хімії, а конкретніше до конструкцій пробоподавальних пристроїв для рентгенофлуоресцентних аналізаторів Відомий пристрій для контрольного потоку сипкого матеріалу на конвеєрі, який складається з розрівнювана матеріалу, за яким закріплені вирівнюючий ролик і платформа з датчиками контролю якості матеріалу [Авт свід СРСР № 1184752 Бюлл винаходів № 38, 1985] Проте через труднощі технологічного характеру (нерівномірне завантаження конвеєру матеріалом, значні перерви в поданні матеріалу, великі коливання гранулометричного складу, непостійність поверхневого ущільнення проби, значні швидкості переміщення конвеєру з матеріалом та інше) застосування відомого пристрою у виробничих умовах затруднене Особливо великі затруднения виникають при необхідності застосування відомого пристрою для безперервного контролю рухомого матеріалу на вміст легких елементів (z < 20), оскільки для його здійснення потрібно вибирати геометрію вимірювання, яка забезпечила б мінімальну відстань між детектором і поверхнею матеріалу і належних кутів падіння збуджуючого і відбираючого випромінювань На результати вимірювань впливає також непостійність вологості матеріалів, що аналізуються речовинного складу потоку сипкого матеріалу, який безперервно відбирається від загального технологічного потоку і який складається з бункеру, додаткового конвеєра, рентгенівської трубки, реєстраційного детектора, перерахуйкового пристрою [Заводська лабораторія, 1975, № 4 - С 424 -426] Цей пристрій дозволяє вилучити труднощі як технологічного, так і фізичного походження Проте результати аналізу сильно залежать від коливань вологості рухомих матеріалів, особливо, якщо вологість таких матеріалів змінюється у великих межах і мають високочастотний характер Найбільш близьким до запропонованого буде пробоподавальний пристрій рентгенофлуоресцентного аналізатора для контролю речовинного складу потоку матеріалів з непостійною вологістю, який має бункер з вертикальним автоматичним засувом на вихідному ВІКНІ, конвеєр, ущільнюючі валки циліндричної форми, вологомір з датчиком [Патент України № 25705А, G01 N23/223 Бюл № 6, 1998] У цьому пристрої зміна інтенсивності характеристичного рентгенівського випромінювання, викликаного коливаннями вологості матеріалу, компенсується змінами його об'ємної ЩІЛЬНОСТІ Необхідна об'ємна ЩІЛЬНІСТЬ досягається за рахунок ущільнення валками шару матеріалу певної висоти Висота шару матеріалу на конвеєрі аналізатора перед ущільненням валками циліндричної Відомий пробоподавальний пристрій рентгенофлуоресцентного аналізатора для контролю ю о о ю 50052 форми регулюється за допомогою вертикального засуву, розміщеного на вихідному ВІКНІ бункеру Сам засув кінематичне з'єднаний з автоматичним регулятором, який у свою чергу електричне зв'язаний з датчиком вологоміру Але у відомому пристрої вологість вимірюється після проходження матеріалом ущільнених циліндричних валків і регулювання КІЛЬКОСТІ матеріалу, що подається" під валки, проводиться не в залежності від вологості матеріалу, що надходить з бункеру, а від кінцевої вологості ущільненого матеріалу Одержані результати при цьому не завжди можуть бути об'єктивними, оскільки поступаюча інформація про вологість матеріалу з датчика вологоміру, розміщеного на досить великій відстані від бункеру, і ДІЙСНІ значення величини вологості матеріалу, що надходить з бункеру через вихідне вікно, можуть бути різними, особливо у випадку, коли вологість змінюється дуже часто Таким чином, регулювання не відображає дійсну вологість і, отже, при цьому буде проводитись облік її впливу на результати рентгенофлуоресцентного аналізу у викривленому вигляді Крім того, при ЗМІНІ висоти шару матеріалу, що надходить з бункеру через вихідне вікно на конвеєр і під ущільнюючі циліндричні валки, осі обертання яких знаходяться на постійних рівнях, ширина шару матеріалу на конвеєрі не буде постійною На межі бокових ділянок потоку матеріалу виникають так звані "межові дефекти" - бокові нерівності Через нерівномірне бокове зміщення матеріалу в обидві сторони на конвеєрі, в залежності від висоти шару матеріалу, що надходить з бункеру під валки, виникають труднощі по забезпеченню постійного ущільнення матеріалу по усій ширині Тому відомий пристрій не забезпечує достатньої якості формуючого потоку матеріалу Перелічені недоліки впливають на показання вологоміру, точність і достовірність рентгенофлуоресцентного аналізу речовинного складу матеріалу з непостійною вологістю При аналізі існуючих технологічних і технічних рішень у даній області техніки не виявлені об'єкти, які володіють сукупністю ознак і рівнем технологічності заявляемого пристрою Це дозволяє стверджувати, що запропоноване технічне рішення пристрою являється новим і володіє винахідницьким рівнем В основу винаходу поставлено завдання розробити такий пробоподавальний пристрій рентгенофлуоресцентного аналізатора для контролю речовинного складу потоку матеріалів з непостійною вологістю, в якому конструктивне вирішення по розміщенню датчика вологоміру і нове конструктивне доповнення до вирівнюючих і ущільнюючих аналізуючий матеріал циліндричних валків, дозволили б одержувати своєчасну і правдиву інформацію про зміну вологості аналізуючого матеріалу, покращити якість його формуючого потоку і підвищити точність разових рентгенофлуоресцентних аналізів різних матеріалів з непостійною вологістю Поставлена мета досягається тим, що у пробоподавальному пристрої рентгенофлуоресцентного аналізатора для контролю речовинного складу потоку матеріалів з непостійною вологістю, який має бункер з вертикальним автоматичним засувом на вихідному ВІКНІ, конвеєр, ущільнюючі валки циліндричної форми, вологомір з датчиком, датчик вологоміру пристрою закріплено на вертикальному засуві вихідного вікна бункеру і устатковано допоміжним валком, причому допоміжний і ущільнюючі валки у місцях контакту з межовими ділянками потоку матеріалу обладнано ребордами На Фіг 1 показана схема пробоподавального пристрою рентгенофлуоресцентного аналізатора для контролю речовинного складу потоку матеріалів з непостійною вологістю, на фіг 2 зображений розріз А-А Пристрій складається з бункеру 1, вертикального засуву 2, який знаходиться на вертикальному ВІКНІ 3 бункеру 1, автоматичного регулятора 4 положення засуву 2 відносно конвеєру 5 До засуву 2 закріплені за допомогою кронштейнів допоміжний розрівнюючий валок 7 з ребордами 8 і датчик вологоміру 9 Над конвеєром 5 закріплені ущільнюючі валки 10 з ребордами 8 Датчик вологоміру 9 електричко зв'язаний з автоматичним регулятором 4, який складається з задатчика 11, перетворювача напруги 12 і приводу 13, кінематичне зв'язаного з засувом 2 Над конвеєром знаходиться також спектрометричний блок У початковому положенні засув 2 встановлюється відносно конвеєру 5 у таке положення, при якому величина вологості матеріалу приймається за початок відліку и вимірювання в бік збільшення або зменшення (при якому проводилося градуювання аналізатора) Пристрій працює слідуючим чином Матеріал 15 завантажують у бункер 1 і включають у роботу конвеєр 5, після чого матеріал з бункеру 1 через вихідне вікно 3 під засувом 2 потрапляє під допоміжний вирівнюючий валок 7 з ребордами 8, датчик вологоміру 9, основні ущільнюючі валки 10 з ребордами 8 Ущільнений матеріал на конвеєрі 5 подається до спектрометричного блоку 14, яким і аналізується Перед ущільненням матеріалу основними валками 10 відбувається попереднє його вирівнювання допоміжним валком 7 Завдяки цьому валку 7 з ребордами 8, а також завдяки тому, що датчик вологоміру 9 закріплений до вертикального засуву 2, створюються сприятливі умови для визначення вологості матеріалу, оскільки при будь-якому положенню вертикального засуву 2 на вихідному ВІКНІ 3 бункеру 1 відстань від датчика до поверхні матеріалу і ширина потоку на конвеєрі залишаються постійними Наявність ребордів на допоміжному і основних валках сприяє рівномірному ущільненню матеріалу на бокових ділянках потоку і дозволяє ліквідувати "межові дефекти", а також стабілізувати ширину потоку матеріалу на конвеєрі при ЗМІНІ вологості і проведенні аналізу При ЗМІНІ вологості матеріалу електричний сигнал з вологоміру потрапляє на вхід автоматичного регулятора 4, де за допомогою задатчика 11 і перетворювача напруги 12 установлюється режим роботи двигуна приводу 14, що дозволяє змінити положення засуву 2 відносно конвеєру 5 з матеріалом Так при збільшенні вологості матеріалу під дією електричного сигналу з датчика 9 вологоміра засув 2 за допомогою регулятора 4 піднімається, а 50052 при зменшенні вологості - опускається, причому в обох випадках на величину, яка вироблюється задатчиком 11 в залежності від величини сигналу Внаслідок цього ВІДПОВІДНИМ ЧИНОМ збільшується або зменшується висота шару матеріалу перед ущільнюючими валками з ребордами Збільшення висоти шару матеріалу перед валками 10 у процесі його ущільнення цими валками, призводить до збільшення об'ємної ЩІЛЬНОСТІ матеріалу на конвеєрі, що у свою чергу призведе до збільшення інтенсивності характеристичного рентгенівського випромінювання визначуваного елемента при аналізі на певну величину Зменшення висоти шару матеріалу призводить до зменшення його об'ємної ЩІЛЬНОСТІ при ущільненні валками 10 і зниженню інтенсивності характеристичного рентгенівського випромінювання визначуваного елемента при аналізі на певну величину Таким чином, відбувається компенсація змінювання інтенсивності рентгенівського випромінювання визначуваного елемента, що викликається зміною вологості матеріалу Запропонований винахід дозволяє одержувати своєчасну і достовірну інформацію при ЗМІНІ ВОЛО ГОСТІ матеріалу, який поступає з бункеру під ущільнюючі валки, при автоматичному обліку и на результати рентгено-флуоресцентного аналізу за рахунок закріплення датчика вологоміру безпосередньо до вертикального засуву вихідного вікна бункеру, підвищити якість формуючого потоку матеріалу при визначенні вмісту вологості і визначенні вмісту різних елементів в ньому за рахунок наявності реборд їв на допоміжному і основних ущільнюючих валках, що у сукупності дозволяє підвищити точність і достовірність рентгенофлуоресцентного аналізу матеріалів з непостійною вологістю ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71