Пристрій оперативного контролю масової частки заліза магнітного

Реферат: Пристрій оперативного контролю масової частки заліза магнітного, в якому радіус індуктивного перетворювача визначається за формулою R3 k  d2 ,  де: k - коефіцієнт, який залежить від однорідності мінерального складу руди, d - найбільший розмір частинок проби,   3,14 ,  - насипна густина проби. UA 71141 U (12) UA 71141 U UA 71141 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель має відношення до техніки вимірювань і може бути використана у переробній галузі гірничодобувної промисловості для оперативного контролю вмісту заліза магнітного у подрібненій руді. Відомий пристрій для визначення вмісту магнетиту у руді, що складається із датчика магнітної сприйнятливості, вагового пристрою за допомогою якого визначають масу проби та схему вимірювання, яка визначає питомий вміст магнітної фракції у руді, що підлягає контролю.(А.С. СРСР № 859898). Недоліком відомого способу є низька точність вимірів зумовлена тим, що індуктивний датчик складається з трьох секцій, які по черзі підключаються до вимірювальної схеми. Індуктивні опори котушок відрізняються між собою, що впливає на параметри перехідного процесу під час їхньої комутації і призводить до похибки у вимірюванні. Найбільш близьким технічним рішенням, яке вибрано прототипом, є пристрій оперативного контролю масової частки заліза магнітного у гірській масі, який містить генератор, з'єднаний з індуктивним перетворювачем, що виконано у вигляді двосекційної котушки, секції якої з'єднано узгоджено-послідовно, а відстань між секціями дорівнює половині їх діаметра, датчик насипної маси, на якому закріплено індуктивний перетворювач, та вимірювальний прилад, перший вхід якого з'єднано з виходом датчика насипної ваги, при цьому генератор обладнано стабілізатором струму індуктивного перетворювача, а вихід генератора через формувач та вимірювач періоду імпульсів під'єднано до блоків пам'яті довжини імпульсів генератора з пустим індуктивним перетворювачем та заповненим пробою вихід яких через обчислювальний блок з'єднано з другим входом вимірювального приладу (Патент України № 48893). Недоліком прототипу є низька точність вимірів тому, що напруженість, магнітного поля всередині індуктивного перетворювача не узгоджена з крупністю матеріалу та масою представницької проби. Задачею корисної моделі є удосконалення пристрою оперативного контролю масової частки заліза магнітного, шляхом узгодження напруженості магнітного поля у порожнині індуктивного перетворювача з крупністю матеріалу та масою представницької проби, що дозволяє підвищити точність вимірювань. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої, який має генератор, з'єднаний з індуктивним перетворювачем, датчик насипної маси, на якому закріплено індуктивний перетворювач, що виконано у вигляді двосекційної котушки, секції якої з'єднано узгодженопослідовно, а відстань між секціями дорівнює їх діаметру, та вимірювальний прилад, перший вхід якого з'єднано з виходом датчика насипної ваги, при цьому генератор обладнано стабілізатором струму індуктивного перетворювача, а вихід генератора через формувач та вимірювач періоду імпульсів під'єднано до блоків пам'яті довжини імпульсів, генератора з пустим індуктивним перетворювачем та заповненим пробою вихід яких через обчислювальний блок з'єднано з другим входом вимірювального приладу. Згідно корисній моделі мінімальний радіус індуктивного перетворювача вибирається за формулою. R3 40 45 50 55 k  d2  , де: k - коефіцієнт, який залежить від однорідності мінерального складу руди, d - найбільший розмір частинок проби, π =3,14, ρ - насипна густина проби. Корисна модель ілюструється функціональною схемою пристрою оперативного контролю масової частки заліза магнітного. Пристрій складається з генератора 1, з'єднаного через стабілізатор струму 2 з двома секціями індуктивного перетворювача 3, індуктивність яких змінюється залежно від магнітних властивостей проби 4. Секції котушки індуктивного перетворювача 3 встановлено на чутливому елементі датчика насипної маси 5, вихід якого з'єднано з першим входом вимірювального приладу 6. Вихід генератора 1 через формувач 7 та вимірювач періоду імпульсів 8 з'єднано з блоками пам'яті 9, 10, які запам'ятовують довжину періоду імпульсів генератора з порожніми та заповненими пробою секціями індуктивного перетворювача 3, вихід яких через обчислювальний блок 11 з'єднано з другим входом вимірювального приладу 6. Пристрій працює наступним чином. Перед початком вимірів блок пам'яті 9 запам'ятовує довжину періоду коливань генератора 1. Після внесення проби 4 в об'єм індуктивного перетворювача 3 блок пам'яті 10 запам'ятовує період коливань генератора 1, які змінюються залежно від магнітних властивостей проби 4. Синусоїдальний сигнал генератора 1 перетворюється у прямокутну форму за допомогою формувача 7, потім параметри сигналу 1 UA 71141 U 5 визначаються за допомогою вимірювача довжини періоду імпульсів 8. Обчислювальний блок 11 визначає зміну довжини періоду коливань генератора 1 відносно початкової, а вимірювальний прилад 6 обчислює питому величину магнітної проникливості з урахуванням насипної маси проби руди, яка вимірюється за допомогою датчика маси 5. З технічної літератури "Марюта А. Н. и др. Контроль качества железорудного сырья (с. 35)" відомо, що лінійність магнітних характеристик покращується з підвищенням величини напруженості магнітного поля, яка може бути визначена за формулою H  0,7155  10 15 I W R , де І, W, R - струм, кількість витків та радіус індукційного перетворювача. На основі аналізу цієї формули можна зробить висновок, що підвищити лінійність магнітних характеристик магнетиту можна за рахунок зменшення радіуса магнітного перетворювача, не змінюючи намагнічуючої сили (I·W). Мінімально припустимий радіус індуктивного перетворювача можна визначити на основі експериментальної формули для мінімальної представницької проби, яка регламентується ГОСТ-15054-69 для залізних руд. M  k  d2 (1) Визначимо масу проби через добуток об'єму циліндра V, висота якого дорівнює його радіусу R на насипну густину M    V      R3 (2) 20 Підставимо значення маси з формули (2) у формулу (1) і визначимо мінімально припустимий радіус індуктивного перетворювача k  d2      R3 (3) R3 25 k  d2  , де: k - коефіцієнт, який залежить від однорідності мінерального складу руди, d - найбільший розмір частинок проби, π = 3,14, ρ - насипна густина проби. Вибір мінімально припустимого радіуса індуктивного перетворювача у залежності від крупності матеріалу та маси представницької проби підвищує лінійність магнітних характеристик магнетиту, що збільшує точність вимірів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 Пристрій оперативного контролю масової частки заліза магнітного, що містить генератор, з'єднаний з індуктивним перетворювачем, що виконано у вигляді двосекційної котушки, секції якої з'єднано узгоджено-послідовно, а відстань між секціями дорівнює половині їх діаметра, датчик насипної маси, на якому закріплено індуктивний перетворювач, та вимірювальний прилад, перший вхід якого з'єднано з виходом датчика насипної ваги, при цьому генератор обладнано стабілізатором струму індуктивного перетворювача, а вихід генератора через формувач та вимірювач періоду імпульсів під'єднано до блоків пам'яті довжини імпульсів, генератора з пустим індуктивним перетворювачем та заповненим пробою вихід яких через обчислювальний блок з'єднано з другим входом вимірювального приладу, який відрізняється тим, що радіус індуктивного перетворювача визначається за формулою R3 k  d2 ,  де: k - коефіцієнт, який залежить від однорідності мінерального складу руди, d - найбільший розмір частинок проби,   3,14 ,  - насипна густина проби. 2 UA 71141 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3