Пристрій контролю масової частки магнітного заліза в пробах руди і продуктів її збагачення

Пристрій контролю масової частки магнітного заліза в пробах руди і продуктів її збагачення, що містить джерело стабілізованого постійного струму, яке з'єднано з електромагнітною котушкою, при цьому усередині котушки поміщена проба в циліндричній кюветі з немагнітного матеріалу, що з'єднана з вимірювальним пристроєм і блоком візуалізації, який відрізняється тим, що кювета в нижній частині взаємодіє із циліндричним опорним стрижнем з немагнітного матеріалу, нижня частина якого взаємодіє з вимірювальним пристроєм у вигляді силовимірювального елемента. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, висота проби дорівнює 0,4-0,6 висоти електромагнітної котушки. UA (21) a200811632 (22) 29.09.2008 (24) 11.05.2010 (46) 11.05.2010, Бюл.№ 9, 2010 р. (72) КРИВЕНКО АНДРІЙ ЮРІЙОВИЧ (73) КРИВЕНКО АНДРІЙ ЮРІЙОВИЧ (56) SU, 424 064, A, 15.04.1974 SU, 1 832 927, A1, 27.02.1996 UA, 60 612, 15.10.2003 UA, 80 694, C2, 15.12.2006 RU, 2 192 018, C2, 27.10.2002 GB, 734 481, A, 03.08.1955 US, 7 148 432, B2, 12.12.2006 JP, 2002-162287, A, 17.06.2002 Крицкий Е.Л., Минстер М.Н. Автоматический контроль содержания магнитных фракций в продуктах обогащения // Бюл. ЦНИИТЭИЧМ. - 1962. - № 1(429).- С. 34-37 C2 2 (19) 1 3 каючи пружину, переміщає плунжер датчика. Величина переміщення плунжера диференційнотрансформаторного датчика є корисним сигналом, що характеризує масовий вміст магнітного заліза в пробі. Недоліком зазначеного пристрою є те, що корисним сигналом, що характеризує масовий вміст магнітного заліза в пробі, є величина переміщення проби, яка пропорційна тяговому зусиллю, що діє на пружину і пропорційне величині переміщення кювети із пробою під дією магнітного поля. Переміщення проби в процесі виміру накладає жорсткі вимоги до величини і сталості градієнта магнітного поля на ділянці її переміщення, а наявність нестандартного елемента - пружини - вносять додаткову погрішність у результати вимірів. Задачею винаходу є вдосконалення конструкції пристрою контролю масової частки магнітного заліза в пробах руди і продуктів її збагачення за рахунок взаємодії кювети із пробою розміщеною у порожнині електромагнітної котушки із силовимірювальним елементом залишаючись нерухомою, при цьому полярність постійного струму, що живить котушку, вибирається такою, щоб на кювету із пробою діяло зусилля, що втягує її в порожнину котушки. Реалізація винаходу дозволяє підвищити точність визначення вмісту магнітного заліза в пробах руди і продуктів її збагачення. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що пристрій контролю масової частки магнітного заліза в пробах руди і продуктів її збагачення, який включає джерело стабілізованого постійного струму, з'єднане із електромагнітною котушкою, при цьому усередині котушки поміщена проба в циліндричній кюветі з немагнітного матеріалу, що з'єднана з вимірювальним пристроєм і блоком візуалізації. Відповідно до винаходу, кювета в нижній частині взаємодіє із циліндричним опорним стрижнем з немагнітного матеріалу, нижня частина якого взаємодіє з вимірювальним пристроєм у вигляді силовимірювального елемента. Для підвищення точності вимірювань, висота проби дорівнює 0,4-0,6 висоти електромагнітної котушки. На малюнку наведена функціональна схема пропонованого пристрою. Пристрій складається з електромагнітної котушки 1, поміщеної в магнітний екран 2, у верхню частину порожнини якої поміщають кювету із пробою 3. Досвід випробувань пристрою показав, що максимальне тягове зусилля на кювету із пробою діє при її розташуванні у верхній частині порожнини котушки. Виходячи із цього, у пропонованому пристрої висота проби в кюветі при її установці в порожнину котушки вибирається рівною 0,4-0,6 її висоти, при цьому верхній рівень проби не повинен виходити за межі верхнього торця котушки. Магнітний екран котушки 1 за допомогою кріплення 4 жорстко пов'язаний з корпусом силовимірювального елемента 5, чутливим елементом якого є опора 6. У нижню частину порожнини котушки 1 на опору 6 установлюється циліндричний опорний стрижень 7, виконаний з немагнітного матеріалу. Котушка 1 підключена до джерела стабілізованого 90586 4 постійного струму 8, пов'язаного із блоком живлення 9. Блок живлення може бути підключений до силовимірювального елементу 5 і обчислювального блоку 10 з панеллю візуалізації 11. У заявленому технічному рішенні замість пружини, що сприймає тягове зусилля, що діє на пробу, використовується стандартний сертифікований силовимірювальний елемент, а в нижню частину порожнини котушки уздовж її осі замість феромагнітного сердечника поміщають до упору із силовимірювальним елементом циліндричний опорний стрижень із немагнітного матеріалу, на верхній торець якого встановлюють кювету із пробою. У процесі вимірів тягове зусилля, що діє на кювету із пробою, передається силовимірювальному елементу, при цьому кювета із пробою залишається нерухливою. Зміною положення кювети в процесі вимірів, за рахунок пружності елементів силовимірювача і стрижня з немагнітного матеріалу, можна зневажити в порівнянні зі зміною положення кювети із пробою у процесі вимірів (корисний сигнал) на десятки міліметрів у відомому пристрої. Таким чином, запропонована конструкція пристрою дозволяє виключити вплив на точність вимірів зміну напруженості магнітного поля при переміщенні кювети із пробою, а також погрішність, внесену нестандартизованим елементом - пружиною. Тягове зусилля на пробу із феромагнітного матеріалу (вихідної руди або продуктів її збагачення), поміщену в магнітному полі може бути описано рівнянням F=k Н gradH, (1) де k - постійний коефіцієнт; - питома магнітна сприйнятливість проби феромагнітного матеріалу; - маса проби; H - напруженість магнітного поля; gradH - градієнт магнітного поля, що представляє собою вектор напруженості магнітного поля, спрямований по осі котушки. У відомому пристрої, для виключення впливу зміни градієнта магнітного поля на величину переміщення кювети із пробою, збільшують напруженість поля, а в нижній частині порожнини котушки встановлюють феромагнітний сердечник. У пропонованому пристрої напруженість поля і його градієнт у процесі виміру в зоні розташування кювети із пробою залишаються постійними, тому вираз (1) можна записати у вигляді F=k , (2) де K = k Н gradH=const. Нижче наведені параметри пропонованого пристрою за результатами досліджень і випробувань, які доцільно використовувати при його реалізації в промислових умовах. Висота циліндричного стрижня з немагнітного матеріалу дорівнює 0,9-1,1 висоти котушки, а діаметр стрижня - 0,85-0,95 її внутрішнього діаметра. Відстань від нижнього краю котушки до опори силовимірювального елемента дорівнює 0,4-0,6 висоти котушки. Пристрій працює в такий спосіб. Після установки в порожнину котушки 1 кювети із пробою 3, що живиться із блоку P живлення пристрою, силовимірювальний елемент 5 і обчислювальний блок 10 із панеллю візуалізації 11. Проводиться зважуван 5 90586 ня кювети із пробою 3 з індикацією на панелі візуалізації 11 часу виміру, номер проби і її ваги. Потім подається живлення на джерело стабілізованого постійного струму 8. Полярність живлення котушки 1 вибирається таким, щоб вектор напруженості магнітного поля був спрямований убік силовимірювального елемента 5. Під дією магнітного поля, взаємодіючого з феромагнітним матеріалом проби (магнітним залізом), виникає тягове зусилля, що прагне втягти кювету із пробою 3 у нижню частину порожнини котушки 1. Це зусилля за допомогою циліндричного стрижня з немагнітного матеріалу 7 передається на опору 6 силовимірювального елемента 5. Величина зусилля надходить в обчислювальний блок 10, що здійснює розподіл величини зусилля на вагу проби і передає дані на блок візуалізації 11. У процесі вимірів всі елементи пристрою за допомогою кріплення 4 залишаються в статичному положенні. Параметри проби залишаються в пам'яті блоку Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 візуалізації 11. Шкала пристрою - відповідність отриманих електричних сигналів процентному вмісту магнітного заліза в пробі - вибирається за стандартною методикою по еталонних пробах із заздалегідь установленим у них вмістом магнітного заліза. Після закінчення виміру живлення пристрою відключають, проба виймається і пристрій готовий до наступного виміру. Виконані дослідження показали високу ефективність використання заявленого пристрою за рахунок значної точності вимірювань і незначних витрат на пробопідготовку. Заявлений пристрій може бути використаний при необхідності оперативного контролю і зміні технологічних параметрів збагачення залізної руди та інших феромагнітних матеріалів. Використання пристрою дозволяє отримувати якісний концентрат зі зниженням собівартості його виготовлення. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601