Металошукач для феромагнітних руд

Металошукач для феромагнітних руд, що містить плоску випромінювальну котушку, підключену до генератора збудження, індукційний датчик, плоскі приймальні котушки якого розташовані під стрічкою транспортера паралельно випромінювальній котушці і підключені до ВІДПОВІДНИХ вимірювальних схем, виходи яких з'єднані з виконавчим пристроєм, який відрізняється тим, що генератор збудження містить мультивібратор, вихід якого підключений до входів першого і другого ПОДІЛЬНИ ВІДПОВІДНО, прямі виходи ПОДІЛЬНИКІВ підключені до входів першої схеми "І", а інверсні виходи - до входів другої схеми "І", виходи схем "І" підключені до керуючих входів двох ключів протилежних пліч мостового ключового підсилювача, одна діагональ якого підключена до джерела живлення, а інша до обмотки випромінювальної котушки, індукційний датчик виконаний у вигляді блока з п приймальних плоских котушок, вихід кожної з яких підключений до входу ВІДПОВІДНОГО підсилювача в п ідентичних вимірювальних схемах, у кожній вимірювальній схемі вихід підсилювача підключений до входів двох полосових фільтрів, настроєних на частоти fi і f2 ВІДПОВІДНО, виходи цих фільтрів через амплітудні детектори з'єднані з крайніми виходами потенціометра, середній вихід якого з'єднаний через підсилювач із входом виконавчого тригера, вихід якого підключений до ВІДПОВІДНОГО індикатора місця розташування Винахід відноситься до техніки виявлення і призначений для виявлення металевих предметів на конвеєрі Він може бути використаний, наприклад, на дробильних фабриках підприємств чорної металургії ВІДОМІ металошукачі, що містять одночастотний генератор, випромінюючу котушку, розташовану над конвеєром, індукційний датчик, розташований під конвеєром, вимірювальну схему і виконавчий пристрій [1] У цьому пристрої проходження металевого предмету викликає частотну модуляцію випромінюваного сигналу за рахунок зміни індуктивності випромінюючої котушки, що входить до складу генератора випромінювання Однак, феромагнітні руди також викликають модуляцію випромінюваної частоти, тому у відомому пристрої неможливо одержати необхідну чутливість до металевих предметів на тлі феромагнітної сировини Найбільш близьким по технічній сутності до винаходу є конвеєрний знаходжувач металу, що містить плоску випромінюючу котушку, розташовану над конвеєром паралельно його площині і підключену до генератора збудження, індукційний датчик, плоскі приймальні котушки якого розташо вані паралельно випромінюючій котушці під стрічкою конвеєра, підключений до вимірювальної схеми, з'єднаної з виконавчим пристроєм [2] У цьому пристрої відбувається амплітудна модуляція сигналу, що наводиться в індукційному датчику, при проходженні металевих предметів між випромінювачем і приймачем При цьому феромагнітні предмети збільшують величину наведеного сигналу, а електропровідні, але не феромагнітні - зменшують и за рахунок екранування Недоліком відомого пристрою є низька чутливість до металевих предметів, особливо предметів з металів, що мають погану магнітну проникність Прикладом таких металів є марганцевиста сталь, з якої виготовляють бурові коронки, траки гусеничних машин, зуби екскаваторал броньові штати і т д Низька чутливість пояснюється сильним впливом на датчик феромагнітної сировини, що транспортується конвеєром Крім того, усі ВІДОМІ конвеєрні металошукачі не дозволяють хоча б орієнтовно визначити місце розташування виявленого металевого предмету по ширині конвеєра, що утрудняє його виймання із шару руди В основу винаходу поставлена задача підви 00 о ю 51078 щення чутливості до металевих предметів, які мають різні електропровідні і магнітні властивості, і їхнє надійне виявлення на тлі феромагнітної сировини Зазначена мета досягається шляхом застосування в пристрої металошукача схемних рішень, що дозволяють здійснити необхідне сполучення сигналів двох частот, що генеруються в одній випромінюючій котушці, яке є необхідною умовою для забезпечення ідентичності умов при ОЦІНЦІ властивостей контрольованого середовища, а обробка й оцінка індуцірованого сигналу по обох частотних складових, застосованих в схемі інформаційного каналу, дозволяє ефективно реалізувати відстройку корисного сигналу від впливу мінливих властивостей феромагнітної руди, чим істотно підвищується вірогідність виявлення металу на конвеєрі Перелік фігур на кресленнях 1 - генератор збудження, 2 - випромінююча котушка, 3 - конвеєрна стрічка, 4 - феромагнітна руда, 5 - блок приймальних котушок, 6 - вимірювальний канал, 7 - мультивібратор, 8 - дільник частоти fi, 9 - дільник частоти f2, 10, 11 - схеми "І", 12, 13- ключі, 14 - вхідний підсилювач, 15 - частотний полосовий фільтр fi, 16 - частотний полосовий фільтр f2, 17, 18 - амплітудні детектори, 19 - потенціометр, 20 - вихідний підсилювач, 21 -тригер, 22 - індикатор місця розташування, 23 - схема "АБО", 24 - виконавчий пристрій На фіг 1 зображена структурна схема пропонованого винаходу, а на фіг 2 - часова діаграма сигналів у генераторі збудження Пристрій містить генератор збудження 1, плоску котушку 2, розташовану над конвеєрною стрічкою 3 з феромагнітною рудою 4, блок приймальних котушок 5, підключених до вимірювальної схеми у виді паралельних каналів 6 Число приймальних котушок 5 і ВІДПОВІДНО число каналів 6 вимірювальної схеми вибирається в залежності від бажаної точності визначення місця розташування виявленого предмету по ширині конвеєрної стрічки Чим більше число каналів, тим точніше можна визначити місце розташування металевого предмету, але збільшуються апаратурні витрати Реальне число каналів знаходиться в межах від 3 до 6 Генератор збудження 1 містить мультивібратор 7, перший і другий дільники частоти 8 і 9, першу і другу схеми "І" 10 і 11, дві пари ключів 12 і 13, що утворюють мостовий ключовий підсилювач, у навантажувальну діагональ якого включена обмотка випромінювання 2 Для підвищення надійності генератор збудження містить джерело живлення, мультивібратор, перший і другий дільники частоти, першу і другу схеми І , входи першої схеми І з єднані з прямими виходами ДІЛЬНИКІВ частоти, а входи другої схеми "І" - з інверсними виходами цих ДІЛЬНИКІВ, виходи схем "І" підключені до керуючих входів двох ключів протилежних пліч мостового ключового підсилювача, однією діагоналлю підключеного до джерела живлення, а іншою - до обмотки випромінюючої котушки Частоти імпульсів fi і f2 на виходах ДІЛЬНИКІВ частоти 8, 9 вибираються в межах fi - від 2 до ЗкГц, f2 - від 0,2 до 0,4кГц Для забезпечення синфазності сигналів збудження (відсутність стрибка фази) відношення t2/fi береться непарним (див фіг 2) Випромінююча котушка 2 виконана у виді плоскої котушки, розташованої над конвеєром поперек його подовжньої осі Довжина котушки повинна забезпечувати перекриття по ширині потоку руди, що транспортується На приймальній стороні кожен канал виміру 6 містить вхідний підсилювач 14, перший і другий полосові фільтри 15 і 16, перший і другий амплітудні детектори 17 і 18, потенціометр 19, різницевий підсилювач 20 і вихідний тригер 21 Виходи паралельних каналів 6 з'єднані з входами схем індикації положення 22, із входами схеми "АБО" 23, виходи якої з'єднані з входами виконавчого пристрою 24, звичайного електромагнітного реле Приймальний індукційний датчик розташовується під стрічкою конвеєра паралельно площині випромінюючої котушки Усі приймальні котушки являють собою плоскі рамки, розташовані уздовж індукційного датчика з перехльостом у місцях стику Ширина приймальної котушки може бути в межах від 60 до 80мм, а довжина залежить від числа каналів виміру Пристрій працює так Мультивібратор 7 генератора збудження 1 генерує імпульси, перший і другий дільники частоти 8 і 9 поділяють частоту імпульсів у такому ступені, що на їхніх виходах мається ПОСЛІДОВНІСТЬ імпульсів частотою fi у межах від 2 до ЗкГц і f2 у межах від 200 до 400Гц, при яких забезпечується максимальна чутливість до немагнітних марганцевистих сталей і одночасно забезпечується зниження до мінімуму нерівномірності чутливості до магнітних і немагнітних сталей Імпульси з виходів першої і другої схем "І" 10 і 11 керують парою ключів 12 і 13, що утворюють мостовий підсилювач, який живиться постійною напругою Е і навантажений на випромінюючу котушку 2 За рахунок такого з'єднання досягається формування двухчастотного випромінюючого сигналу Н (фіг 2) При цьому вихідний підсилювач випромінювача працює в ключовому режимі, що забезпечує надійність функціонування Випромінююча котушка створює в просторі магнітне поле збудження, напруженість якого відповідна сигналу Н Це поле пронизує потік руди, що транспортується, і наводить ЕДС у приймальних котушках індукційного датчика Амплітуди обох частотних складових індукованого сигналу будуть промодульовані складним чином в залежності від магнітних і електропровідних властивостей руди та товщини її шару на стрічці конвеєра Наведений сигнал підсилюється вхідним підсилювачем 14, після чого частотними полосовими фі 51078 дробарки), не викликало спрацьовування пристрою Індикатор місця розташування 22 показує спрацьовування вихідного тригеру вимірювальної схеми визначеного каналу, указуючи тим самим місце розташування предмету на стрічці конвеєра з точністю до в/п, де в - розмір ширини конвеєра, а п - число каналів металошукача Сигнал місця розташування може використовуватися не тільки для візуальної індикації, але і для автоматичного включення механізму, що маркірує місце розташування виявленого предмету, чи металодістаючого пристрою Спрацьовування каналу металошукача через логічну схему "АБО" 23 викликає спрацьовування виконавчого пристрою 24, що може зупинити конвеєр, включити тривожну сигналізацію і т п Для приведення пристрою у вихідний стан необхідно витягти металевий предмет з конвеєра та обнулити тригер 21 вимірювальної схеми Винахід дозволяє підвищити чутливість завдяки використанню двухчастотного збудження і виПри проходженні металевого предмету повз бору оптимальних частот збудження, а також закотушку датчика 5 (за рахунок того, що модуляція безпечити контроль положення виявленого поля від руди і від металу на різних частотах відпредмету по ширині конвеєра бувається не однаково) на виході підсилювача 20 виникає імпульс напруга на час проходження Пропозиція, що заявляється, використана в предмету повз датчик 5 Цей імпульс викликає розробленому заявником металошукачі "Бріз" спрацьовування вихідного тригеру 21 вимірювальСтендові і промислові на Ингулецькому ГЗКі іспити ної схеми цього каналу Якщо розміри предмету дослідного зразка металошукача підтвердили його великі і захоплюють кілька сусідніх котушок датчивисоку чутливість до металевих предметів на тлі ка, то відбувається спрацьовування всіх каналів впливу залізної руди вимірювальних схем, заживлених цими котушками Джерела інформації Шляхом регулювання рівня спрацьовування три1 Л Е Корицький, М Н Мінстер Захист дробарок геру 21 можна установити необхідну чутливість від улучення металевих предметів Держміськтехметалошукача до металевих предметів Чутливидав, М , 1963 вість установлюється такою, щоб проходження 2 В Р Рохлін Спосіб виявлення металевих вклюдрібних металевих предметів, безпечних для дрочень А/с №490059, кл G01V, 3/10 барок (менше розміру розвантажувальної щілини льтрами 15,16 виділяються сигнали кожної з частот fi і f2 Амплітудні детектори 17 і 18, полярності вихідних сигналів яких протилежні, виділяють зміну амплітуди кожної з частотних складових З виходу потенціометра 19 одержують сигнал різниці продетектованих сигналів Ця різниця підсилюється підсилювачем 20 Потенціометр 19 виконує роль регулятора відстройки від впливу феромагнітної руди Для відстройки від руди движок потенціометра встановлюють у положення, при якому величина напруги на виході підсилювача 20 буде мінімальною При цьому відбувається віднімання величин модуляції від руди обох частотних складових напруги датчика При ідеальній відстройці проходження будьяких шматків чи потоку руди не викликає появи напруги на виході підсилювача 20 Практично існує невелика напруга через неідентичність частотних трактів вимірювальної схеми Тригер 21 настроюється таким чином, що малі напруги на виході підсилювача 20 не викликають його спрацьовування Фіг І 51078 Фіг2 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