SU904779A1 - Устройство дл автоматического измерени степени заполнени барабанной мельницы - Google Patents

Description

Изобретение предназначено дл  автоматического измерени  заполнени  барабанной мельницы мелющими телами и рудой и может быть использовано дл  автоматического управлени  технологическими циклами измельчени  в черной и цветной металлургии , промышленности стройматериалов и других област х техники.

Известно устройство дл  автоматического измерени  заполнени  барабанной мельницы, содержащее датчик динамического воздействи  воспринимающий и усилительно-формирующие блоки, блок формировани  команд, соединенные со входом усилительноформирующего блока, блок запрета и блок разрешени , св занные со входом блока формировани  команд 1.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно не обеспечивает достаточной точности измерени  и надежности из-за необходимости введени  датчика в зону динамического воздействи  внутри измельченной загрузки.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  автоматического измерени  степени заполнени  барабанной мельницы, содержащее источник света с фотоприемником , заслонку с профилем спирали Архимеда, усилитель-инвертор, измеритель длительности импульса, блок усреднени  и блок управлени  2.

Однако крутизна характеристики устройства недостаточно стабильна, так как длительность импульсов определ етс  не только, положением свет щейс  точки, но зависит и от скорости вращени  обтюратора. Этот недостаток не  вл етс  существенным в оптических след щих системах, цель которых - уменьшение рассогласовани , но становитс  недопусти1 81м в измерительных системах. Кроме того, на длительность импульсов в устройстве значительно вли ют изменени   ркости источника, прозрачности оптики и другие амплитудные факторы. .Они оказываютс  особенно ощутимыми в т желых УСЛОВИЯХ эксплуатации измельчительного оборудовани , характеризующихс  большой запыленностью, влажностью, динамическими нагрузками и другими неблагопри тными факторами .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  и надежности работы..

Цель достигаетс  тем, что устройство дл  автоматического измерени  степени заполнени  барабанной мельницы, содержащее источник света с фотоприемником, заслонку с профилем спирали Архимеда,,усилительинвертор , измеритель длительности импульса, блок усреднени  и блок управлени , снабжено дополнительной заслонкой, датчиком углового положени  барабана, переключателем, блоко вычитани , дополнительным измерителем длительности импульса, и блоком делени , причем фотоприемник через усилитель-инвертор и переключатель соединен с измерителем длительности импульса, выходы измерителей длителности импульсов подключены к соответствующим входам блока вычитани , один у-з выходов которого подключен к одному из входов блока делени , другой вход которого соединен с выходом дополнительного измерител  длительности импульса, датчик углового положени  барабана подключен ко входу блока управлени , выходы которого соединены с переключателем , с другим выходом блока вычитани , с одним выходом блока делени  и с выходом блока усреднени , вход которого подключен к другому выходу блока делени , а дополнительна  заслонка выполнена в виде сектора .

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - осциллограммы основных импульсов в функции угла поворота f , отсчитываемого по положению передней грани основной заслонки относительно вертикальной оси.

на схеме изображены барабан мельницы 1, основна  заслонка 2, дополнительна  заслонка 3, источник света 4, луч света 5, фотоприемник 6, усилитель-инвертор 7, переключатель 8; датчик углового положени  барабана 9, блок управлени  10, измерители длительностей импульсов 11 и 12, блок вычитани  13, блок делени  14, блок усреднени  15.

На поверхности барабана 1 укреплены непрозрачные заслонки 2 и .3 так, что они наход тс  в плоскости, перпендикул рной оси вращени  бара бана посредине его длины. Основна  заслонка 2 имеет профиль спирали Архимеда с центральным углом основани  4- . Дополнительна  заслонка BunojlHGHa как часть сектора с углом оС , центр которого совпадает с ось барабана. Источник света 4, например , лазер, установлен так, что его луч 5 параллелен, образующей барабана и может перекрыва гьс  заслонками 2 и 3, с другой стороны которых установлен фотоприемник 6. Плоскость, проход ща  через ось луча и ось . барабана, отклонена от вертикали

на угол Ч , в сторону вращени  барабана . Источник света 4 имеет в своем составе фокусирующие элементы, которые обеспечивают минимальное сечение луча в плоскости вращени  . заслонок.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 4 попадает на фотоприемник б и вызывает на его вы ходе напр жение Ц (см. фиг. 2а). |При вращении барабана луч света 5 перекрываетс  заслонками поочередно , при этом на выходе фотоприемника б и усилител -инвертора 7 возникают импульсы напр жени . Вначале

5 луч света перекрывает основна  заслонка 2, имеюща  профиль спирали Архимеда. Передний фронт импульса формируетс  в момент времени, когда переднее ребро заслонки 2, движущейс  снизу вверх, отклон етс  от вертикали на угол %. Задний фронт мпульса формируетс  через врем  Ц , определ емое степенью деформации барабана (на фиг. 26 этот фронт отмечен стрелкой). При дальнейшем повороте барабана свет перекрываетс  дополнительной заслонкой 3, имеющей форму сектора с центральным углом cCj . При такой форме заслонки длительности импульса Г,, не зависит от

степени деформации барабана.

Длительность каждого из импульсов измер етс  при помощи измерителей длительностей импульсов 11 и 12.

Вследствие того, что работа переключател  8 синхронизирована с угловым положением барабана 1 при помощи датчика углового положени  барабана 9 и блока управлени  10, измеритель

0 длительностей импульсов 11 соединен с усилителем-инвертором 7 в течение промежутка времени О- ( л углова  скорость барабана), охватывающего импульс Tj , сформированнЬ1й при

5 перекрытии луча света основной заслонкой 2 (см. фиг. 2в). Аналогично измеритель длительностей 12 соединен с усилителем-инвертором 7 в течение промежутка времени 0-- , охваQ тывающего импульс С , сформированный при перекрытии луча света дополнительной заслонкой 3 (см.фиг. 2г), Поэтому по окончании времени -0в измерител х длительностей импульсов 11 и 12 имеетс  информаци  о длительност х импульсов t и t, J Далее на промежутке времени эти длительности сравниваютс  путем вычитани  в схеме вычитани  13 (см.фиг. 2д). При вычитании компенсируютс 

0 погрешности измерени  длительности импульсов, св занные с амплитудными факторами (изменением  ркости источника , прозрачности оптики, чувствительности фотоприемника и т. д.),

5 так как эти факторы совершенно одинаково вли ют на длительности обоих ипульсов (аддитивные погрешности).

Полученна  разность длительностей импульсов Т и Zj поступает в блок делени  14, на второй вход которой поступает делитель - длительность импульса Т . Результат делениобразуетс  на выходе блока делени  -,14 в промежутке времени-S

(см. фиг, 2е). Он не зависит от углвой скорости барабана, так как разность длительностей импульсов ( Ц - Tj ) и длительность импульса Cj обратно пропорциональны угловой скорости барабана. Полученный результат в дальнейшем усредн етс  за несколько оборотов барабана,,в промежутках времени между- - тЗ При этом исключаетс  вли ние на результат измерени  случайных флуктуации , вызванных наличием вибраций барабана мельницы. Если центральный угол дополнительной заслонки 3 выбрать так, что

Н-.А

где Н - высота основной заслонки; А - рассто ние между лучом и

наружной поверхностью барабана при номинальном заполнении , то результат измерени 

- сСг

S

Н

Здесь А - деформаци  барабана, вызванна  отклонением заполнени от номинального.

Таким образом, между величиной изменени  заполнени  барабана и выходным сигналом предлагаемого устройства существует линейна  зависимость , причем погрешность измерени  деформации барабана пример в 500 раз меньше погрешности измерени  деформации барабана известны устройством.

Кроме того, устройство может быть реализовано с использованием стан ртных элементов, например, лазера ЛГ-13, фотоприемника КФДМ, блока измерений длительностей, вычитани , делени  и усреднени  на субблоках агрегатированного комплеса КТС ЛИУС или интегральных микросхемах средней или большой степени интеграции серии К-155, а также на микро-ЭВМ типа Электроника С5-11

Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность измерени  и надежность работы.

Claims (2)

1.Устройство дл  автоматического измерени  степени заполнени  барабанной мельницы, содержащее источник света с фотоприемником, заслонку с профилем спирали Архимеда, усилитель-инвертор , измеритель длительности импульса, блок усреднени  и блок управлени  ,отличающеес   тем, что, с целью повышени  точности измерени  и надежности paiботы ,ОНО снабжено дополнительной заслонкой, датчиком углового положени  барабана, переключателем, блоком вычитани , дополнительным измерителем длительности импульса, и блоком делени , причем фотоприемник через усилитель-инвертор и переключатель соединен с измерителем дли тельности импульса, выходы измерителей длительности импульсов подключены к соответствующим входам блока вычитани , один из выходов которого подключен к одному из входов блока делени , другой вход которого соединен с выходом дополнительного измерител  длительности импульса, датчик углового положени  барабана подключен ко входу блока управлени , выходы которого соединены с переключателем , с другим выходом блока вычитани , с одним выходом блока делени  и с выходом блока усреднени , вход которого подключен к другому выходу блока делени .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что дополнительна  заслонка выполнена в виде сектора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 268147, кл. В 02 С 25/00, 1968.

2.Катыс Г.Л. Оптико-электрбнна  обработка информации. М., Маши .ностроение , 1973, с. 269-270.

дьпод