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La présente invention concerne des appareils servant à vérifier en continu les composants magnétiques d'un lit en mouvement d'une matière telle qu'un minerai de fe fritté. On utilise un produit de ce genre dans les hauts fourneaux où la résistance du minerai est très importante pour le fonctionnement convenable du haut fourneau. Antérieurement à la présente in- vention, il était nécessaire de procéder à des épreuves de résistance sur les charges successives de minerai. Cette manière de faire détruisait les échantillons et il n'était pas possible de déterminer en continu la résistan- ce du laitier.
Il a été découvert que la teneur magnétique du laitier est un indice de sa résistance et l'invention a pour objet un appareil pour dé- terminer cette résistance en continu par la vérification continue des compo- sants magnétiques d'un lit de matière en mouvement sans détruire cette matière.
Les caractéristiques de l'invention résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin donné uniquement à titre d'exemple :
Fig. 1 est un schéma montrant l'application de l'invention à un lit en mouvement de minerai fritté;
Fig. 2 est la coupe de l'élément explorateur suivant l'invention;
Fig. 3 est une coupe transversale selon la ligne III-III de la fig. 2;
Fig. 4 est une vue partielle suivant la ligne IV-IV de la fig. 2, et
Fig. 5 est un schéma des connexions électriques.
Si l'on se reporte plus particulièrement aux dessins, la référence 2 désigne un transporteur sur lequel passe un lit B de minerai de fer fritté ou autre matière contenant un composant magnétique. Un élément explorateur 4 est monté/-oscillant au-dessus du lit B. Comme le montrent le mieux les fig. 2 et 3, cet élément 4 comporte un arbre creux 6 en acier laminé à froid à chacune des extrémités duquel est fixé un té 8 au moyen de vis de blocage. L'une des deux extrémités d'un tube recourbé 10 est vissée dans chaque té. Les extrémités libres des tubes 10 sont aplaties et sont réunies par une bielle 12. Celle-ci est articulée autour d'un axe 14. Deux moyeux espacés 16 sont fixés sur l'arbre 6 au moyen de vis..
Une cage diélectrique externe rotative 18 est montée rotative sur l'arbre 6 par l'intermédiaire de roulements 20. La périphérie de la cage externe 18 est recouverte d'un revêtement 22 en caoutchouc. Une cage interne 24 est montée sur l'arbre 6 à l'intérieur de la cage externe 18. Cette cage 24 est constituée par deux disques diélectriques 26 écartés l'un de l'autre et réunis par des supports d'enroulements supérieur et inférieur 28 et 30 qui sont également en matière diélectrique. Des enroulements 32 et 34 sont fixés au support supérieur 28 et des enroulements 36 et 38 sont fixés au support inférieur 30. Des tringles en laiton 40 s'étendent entre les disques 26 et sont fixées sur eux.
Une pièce d'ajustement neutralisante 42 en une substance magnétique conductrice de l'électricité, telle que du fer doux est fixée à la tringle inférieur 40 et une pièce d'ajustement neutralisante 44 en substance non-magnétique conductrice de l'électricité telle que de l'aluminium est fixée à la tringle supérieure 40. Les disques 26 sont fixés à l'arbre 6 au moyen de moyeux en laiton 46 qui sont fixés à l'arbre 6 au moyen de vis de serrage. La position des supports d'enroulements 28 et 30 par rapport à l'arbre peut être modifiée pour changer la position des enroulements 32, 34, 36 et 38 par rapport au lit de matière B. La position des supports d'enroulements est indiquée au moyen d'un cadran 48 fixé à l'un des moyeux 16 et d'une aiguille 50 coopérant avec lui et fixée au té 8 voisin.
Des condensateurs 52 et 54 sont fixés aux disques 26. L'arbre 6 est pourvu d'orifices 56 entre les disques 26 pour le passage des fils conducteurs, non représentés.
Comme il est représenté à la fig. 5, les quatre enroulements iden-
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tiques 32, 34, 36 et 38 sont électriquement équilibrés dans un circuit à pont normal. Les condensateurs 52 et 54 sont montés en série avec chacun des points d'entrée du pont électrique pour assurer un ajustement correct des impédances en ces points et obtenir ainsi une transformation correcte de l'énergie. L'excitation pour les quatre enroulements d'induction du pont explorateur est assurée par un dispositif d'alimentation 56 par l'intermédiaire d'un oscillateur 58.
Comme on le voit, le dispositif d'alimentation 56 se compose d'un transformateur 60, d'un tube redresseur 62 et d'un dispositif conjugué de filtrage constitué par un condensateur 64, une résistance 66 et une bobine d'arrêt 68. Le primaire du transformateur 60 est connecté à une source d'énergie à 115 volts et 60 cycles. Le dispositif d'alimentation 56 fournit aussi la tension de chauffage pour les tubes électroniques du dircuit.
Comme il est représenté, l'oscillateur 58 comporte un tube électronique 70, un enroulement d'osicllatrice 72, un enroulement de couplage 74 qui est enroulé sur l'enroulement 72 et un tube au néon 76 avec les condensateurs et les résistances nécessaires. Le tube au néon 76 indique si l'oscillateur fonctionne ou non. L'enroulement 74 est réuni au pont explorateur par les condensateurs 52 et 54. La sortie du pont explorateur est réunie à un amplificateur de tension normal 78. Ainsi qu'il est représenté, la tension du pont explorateur est appliquée à la grille d'un tube 80 par l'intermédiaire d'un potentiomètre 82.
La tension est amplifiée dans l'amplificateur 78 et transférée à un redresseur 84. Un circuit de résonance 86 constitué par une bobine et un condensateur variable est prévu sur la plaque du tube amplificateur 80 pour annuler les effets de la seconde fréquence harmonique qui intervient spécialement à l'arrivée de faibles signaux dans l'amplificateur.
La tension amplifiée est transmise, du tube; 80, par l'intermédiaire d'un condensateur de couplage 88 au circuit de redressement et de filtrage 84 qui transforme la radio-fréquence en une tension continue. Le circuit de redressement et de filtrage comporte une diode au germanium 90 et des résistances et un condensateur conjugués. Le circuit comporte aussi un réseau amortisseur 92 constitué par une résistance et un condensateur montés en parallèle pour empêcher que des variations rapides de signaux ne soient pas facilement vues. La tension continue qui est proportionnelle au signal de radio-fréquence initial venant du circuit amplificateur est transmise à un circuit stable équilibré amplificateur ou de mesure 94 qui comprend deux triodes 96 et 98. Ces+tubes 96 et 98 accroissent la sensibilité du circuit de mesure.
Le courant continu venant du circuit redresseur de filtrage 84 apparaît sur la grille du tube 96. La grille du tube 98 est à la masse. Les catho- des 96C et 98C sont reliées l'une à l'autre et connectées à une résistance 100. Quand la tension appliquée sur la grille du tube 96 est positive par rapport à la masse, il passe plus de courant dans ce tube et il apparaît une augmentation de tension à travers la résistance commine 100 des cathodes.
Par suite,la polarisation de la grille du tube 98 est rendue plus négative. et il passe moins de courant dans ce tube. Pour le signal zéro, il passe des courants égaux dans les deux tubes. Une résistance 102 de réglage du zéro est montée en série avec le circuit de charge de chaque plaque pour assurer que des courants égaux passent dans chacun des tubes. Les résistances 102, 104, et 106 sont réunies de façon que le courant décroisse dans la résistance 102 quand le courant augmente dans la résistance 104. Des conducteurs partant des points 108 et 110 conduisent à un appareil de mesure indicateur 112 et à un appareil enregistreur 114 connectés en série.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
L'élément explorateur 4 passe directement sur la surface du lit de minerai au voisinage de l'extrémité de décharge de frittage. La cage interne 24 reste immobile, les enroulements 36 et 38 étant proches du lit B.
Le dispositif d'alimentation 56 et l'oscillateur 58 sont disposés pour fournir un radio-fréquence d'environ 60 à 65 kilocycles comme source d'énergie pour le circuit à pont. Une source d'énergie de plus basse fréquence aurait
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pour résultai un effet de pénétration d'une valeur suffisante pour englober le transporteur en acier sur lequel se déplace le minerai fritté. Une sour- ce d'énergie de plus haute fréquence aurait pour résultat un effet de capa- cité du transporteur en acier sur le circuit à pont. Une fréquence soit plus haute, soit plus basse, donnerait par conséquent une fausse indication des propriétés magnétiques de la matière.
Quand la tête d'exploration 4 re- pose sur le lit de matière B, il en résulte une variation de l'inductance des enroulements qui déséquilibre le circuit dans une mesure proportionnelle à la perméabilité du lit, provoquant ainsi le passage d'un courant par le potentiomètre 82 et l'amplificateur 78. Le courant sortant de l'amplifica- teur 78 est redressé par le redresseur 84, amplifié dans l'amplificateur é- quilibré stable 94 et apparaît sous forme d'une quantité indiquée sur les appareils de mesure 112 et 114. Les graduations des indicateurs 112 et 114 sont linéaires et peuvent être étalonnées'pour une lecture directe en termes de perméabilité du minerai fritté.
On comprendra que l'énergie destinée au pont d'exploration peut être fournie par d'autres sources et la sortie connectée d'une manière différente à un compteur ou à des compteurs.
S'il a été décrit et représenté un des modes possibles de réalisation de l'invention, il est évident que d'autres adaptations et des modifications peuvent être faites sans que l'on s'écarte du domaine de l'invention.