Пристрій для контролю товщини шару піни та рівня пульпи у флотомашині
Власники патенту UA 2245741:
Винахід відноситься до автоматизації технологічного процесу флотації та може бути використане для автоматичного контролю товщини шару піни та рівня пульпи в камерах флотаційних машин на збагачувальних фабриках. Технічним результатом винаходу є підвищення надійності та зниження собівартості. Для цього пристрій містить блок ізольованих контактів, два задатчики опорної напруги, два компаратора, два вимірювачі часових інтервалів, вихідні сигнали яких визначають товщину шару піни та рівень пульпи в камері флотомашини, колекторний електрод, резистор навантаження. Додатково воно забезпечене лічильником з дешифратором, електронним ключем з обмежуючим резистором, підключеним до негативного джерела живлення, двовходовим логічним елементом І, аналоговим пристроєм, що запам'ятовує, і детектором максимального сигналу, N входів якого підключені до N виходів лічильника з дешифратором, а N виходів N контактів блоку контактів. Причому N+1-й вихід лічильника з дешифратором підключений до керуючого входу ключа, вихід якого підключений до колекторного електрода, а N-й вихід лічильника з дешифратором підключений до входу керуючого аналогового запам'ятовуючого пристрою, вихід якого підключений до задатчиків опорної напруги, а вхід - до навантажувального резистори. При цьому об'єднані входи компараторів підключені до резистора навантаження, а другі входи компараторів підключені до задатчиків опорної напруги. До виходу одного компараторів підключений інвертор, сигнал на виході якого є виходом рівня пульпи, а виходи обох компараторів підключені до входів логічного елемента, вихідний сигнал якого відповідає товщині шару піни. 2 іл.
Винахід відноситься до автоматизації технологічного процесу флотації і може бути використане на флотомашин збагачувальних фабрик.
Відомо пристрій для автоматичного вимірювання товщини шару піни та рівня пульпи в камерах флотомашин [I], що містить поплавець, блок ізольованих один від одного електродів, блоки резисторів та електронних ключів, задатчик опорної напруги та перетворювач “напруга-струм”, вихід якого є виходом пристрою , Що визначає рівень пульпи Пристрій [I] має низьку надійність і високу вартість через наявність механічних рухомих частин.
Відомо також пристрій для вимірювання товщини шару піни та рівня пульпи в камерах флотомашин [II], що містить блок ізольованих контактів, джерело змінної напруги, кільцевий аналоговий комутатор, навантажувальний резистор, двонапівперіодний випрямляч, два задатчики опорної напруги, два компаратора, два фільтри (або вимірника тимчасових інтервалів). Пристрій [II] має малу надійність через наявність багатоканального аналогового комутатора і нестабільно в роботі через різну провідність пульпи та піни для позитивних та негативних напруг генератора змінної напруги. Найбільш близьким аналогом прототипом пропонованого винаходу є пристрій [II].
Завданням цього винаходу є збільшення його надійності та зниження вартості. Це досягається тим, що пристрій контролю товщини шару піни і рівня пульпи в камерах флотомашин, що містить блок ізольованих один від одного контактів, два задатчики опорної напруги, два компаратора, два вимірювачі часового інтервалу, вихідні сигнали яких визначають товщину шару піни і рівень пульпи в камерах флотомашин, додатково введені лічильник з дешифратором,лічильний вхід якого підключений до виходу тактового генератора, а N виходів лічильника з дешифратором підключені до відповідних N входів введеного в пристрій детектора максимального сигналу, N виходів якого підключені до N контактів блоку ізольованих контактів, причому додатковий N+1 вхід лічильника з дешифратором підключений до керуючого входу введеного у пристрій електронного ключа, вихід якого підключений до колекторного електрода, вхід електронного ключа через обмежувальний резистор підключений до джерела негативної напруги, а N-й вихід лічильника з дешифратором підключений до входу керуючого аналогового запам'ятовуючого пристрою, вихід якого підключений до задатчиків опор напруги, а вхід підключений до навантажувального резистори, до об'єднаних входів компараторів і до виходу введеного в пристрій захисного діода, вхід якого підключений до колекторного електрода, причому другі входи компараторів підключені до виходів задатчиків опорної напруги, а вихід одного з компараторів підключений до входу вихід якого підключений до вимірювача часового інтервалу, вихідний сигнал якого визначає рівень пульпи в камерах флотомашини, а виходи обох компараторів підключені до входів логічного елемента, вихід якого підключений до вимірювача часового інтервалу, вихідний сигнал якого визначає товщину шару піни в камерах флотомашини.
Сутність пропонованого винаходу пояснюється фіг.1, де наведена функціональна схема пристрою. Пропонований пристрій містить:
тактовий генератор 1
лічильник з дешифратором 2,
детектор максимального значення 3,
електронний керований ключ 4,
обмежувальний резистор 5,
захисний діод 6,
аналоговий пристрій 7,
навантажувальний резистор 8,
задатчик опорної напруги 9 та 10,
компаратор аналогового сигналу 11 і 12
інвертор сигналу 13
логічний елемент І 14,
вимірювач часового інтервалу, вихідний сигнал якого визначає рівень пульпи 15
вимірювач часового інтервалу, вихідний сигнал якого визначає товщину шару піни 16,
камера фломашини 17,
колекторний електрод 20,
блок ізольованих контактів 21,
товщина шару піни у флотомашині (Н піни) 22,
рівень пульпи у флотомашині (Н пульпи) 23,
джерело негативної напруги 24.
Пристрій працює наступним чином. У флотомашині, де знаходиться пульпа і піна, опущений блок ізольованих контактів, на якому розташовані N контактів, кожен з яких з'єднаний з відповідним виходом максимального детектора сигналу, причому перший контакт знаходиться вище шару піни. У кожному циклі роботи пристрою відповідно до сигналів тактового генератора 1 з виходів лічильника з дешифратором 2 почергово, починаючи з першого виходу N+1, надходять позитивні імпульси напруги. Струм від кожного контакту блоку ізольованих контактів збирається на колекторному електроді 20 і на навантажувальному резисторі 8 створює падіння напруги, що залежить від електропровідності ланцюга відповідного контакту. У кожному циклі при подачі напруги на N-й контакт за допомогою пристрою 7 запам'ятовується напруга на навантажувальному резисторі 8, яке служить напругою живлення для задатчиків 9 і 10 опорної напруги. Високий сигнал з N+1-го виходу лічильника з дешифратором 2 за допомогою керованого ключа 4 підключає до колекторного електрода 20 негативну напругу - від джерела від'ємної напруги 24 через послідовновключений обмежувальний резистор 5. Імпульс цієї напруги усуває ефект електролізу, що має місце в кожному циклі роботи пристрою на контактах блоку ізольованих контактів і на колекторному електроді, а діод 6 захищає вхід аналогового пристрою 7 від негативного напруги.
У кожному циклі при послідовному підключенні напруги на контакти через різну провідність пінного шару і пульпи на навантажувальному резисторі 8 величина падіння напруги збільшується в міру занурення опитуваних контактів в піну, а потім і в пульпу. Опорні напруги на виході задатчика 9 і 10 вибираються такими, що при надходженні напруги на контакт, що стикається з пульпою, на виході компаратора 11 сигнал переходить з високого рівня низький і одночасно на вхід логічного елемента І 14 надходить заборонний сигнал. При зміні електропровідності пульпи, з якою пов'язана електропровідність піни, на виході аналогового пристрою 7 напруга змінюється і також змінюється величина опорної напруги на виходах задатчиків 9 і 10. Інвертор 13 служить для перетворення низького інформаційного сигналу, відповідного рівню пульпи, сигнал високого рівня. Вимірювачі 15 і 16 циклічно вимірюють тривалість сигналів високого рівня, що відповідає рівню пульпи та товщині шару піни в камері флотомашини.
На діаграмах фіг.2 представлений один із циклів Т роботи пристрою та сигнали на відповідних виходах елементів пристрою. Інформаційні сигнали, що відповідають рівню пульпи та товщині шару піни в камері флотомашини, представлені як U13 та U14.
Пропоноване технічне рішення єновим, оскільки включає сукупність нових істотних ознак, а саме: введені нові елементи - детектор максимального сигналу, лічильник з дешифратором, тактовий генератор, аналоговий пристрій, ключ, обмежувальний резистор, інвертор, логічний елемент І і нові зв'язки між ними.
Зазначена сукупність нових суттєвих ознак дозволила отримати новий позитивний ефект, що полягає у підвищенні надійності та зниженні вартості за рахунок введення нових елементів та зв'язків між ними.
Винахід промислово застосовується для надійного автоматичного виміру технологічних параметрів товщини шару піни та рівня пульпи в камерах флотомашин при флотації руд кольорових металів.
Пристрій для контролю товщини шару піни і рівня пульпи в камері флотомашини, що містить блок ізольованих один від одного контактів, два задатчики опорної напруги, два компаратора, два вимірювачі часового інтервалу, вихідні сигнали яких визначають товщину шару піни і рівень пульпи в камерах флотомашин , що воно забезпечене лічильником з дешифратором, лічильний вхід якого підключений до виходу тактового генератора, а N виходів лічильника з дешифратором підключені до відповідних входів N введеного в пристрій детектора максимального сигналу, N виходів якого підключені до N контактів блоку ізольованих контактів, причому додатковий 1-й вхід лічильника з дешифратором підключений до керуючого входу введеного в пристрій електронного ключа, вихід якого підключений до колекторного електрода, вхід електронного ключа через обмежувальний резистор підключений до джерела негативної напруги, а N-й вихід лічильника з дешифратором підключений до входу керуючого аналогового пристрою, вихід якого підключено дозадатчикам опорної напруги, а вхід підключений до навантажувального резистори, до об'єднаних входів компараторів і до виходу введеного в пристрій захисного діода, вхід якого підключений до колекторного електрода, причому другі входи компараторів підключені до виходів задатчиків опорної напруги, а вихід одного з компараторів підключений інвертора, вихід якого підключений до вимірювача часового інтервалу, вихідний сигнал якого визначає рівень пульпи в камерах флотомашини, а виходи обох компараторів підключені до входів логічного елемента, вихід якого підключений до вимірювача часового інтервалу, вихідний сигнал якого визначає товщину шару піни в камерах флотомашини.