SU436274A1 - DEVICE FOR MEASURING THE ASHITY OF ANALYSIS - Google Patents

Description

1one

Изобретение может найти применение как анализатор качества полезных ископаемых в процессе их обогащени .The invention can be used as an analyzer for the quality of minerals in the process of their enrichment.

Известны устройства дл  измерени  зольности угл  основанные на зависимости между зольностью и диэлектрическими свойствами пробы на высоких частотах, содержащие автогенераторы с включенными в их контуры датчиками с пробой. В этих устройствах в результате расстройки контура сеточный или анодный ток автогенератора измен етс  пропорционально зольности.Apparatuses for measuring ash content of coal are known, based on the relationship between the ash content and dielectric properties of a sample at high frequencies, which contain oscillators with sensors included in their circuits. In these devices, as a result of circuit detuning, the grid or anode current of the oscillator changes in proportion to the ash content.

Однако эти устройства не обеспечивают отстройки от вли ни  на результаты измерений колебаний влажности продукта и поэтому примен ютс  лищь дл  анализа отдельных, высущенных до определенной кондиции проб.However, these devices do not provide a detuning from the effect on the measurement results of fluctuations in the humidity of the product and therefore are used to analyze individual samples that have been dried to a certain condition.

Кроме того, результаты измерений зольности этими устройствами в значительной степени искажаютс  активными потер ми в пробе , которые, как правило, не остаютс  неизменными во времени.In addition, the results of ash content measurements by these devices are significantly distorted by active sample losses, which, as a rule, do not remain unchanged over time.

Дл  достижени  непрерывности измерени  в услови х переменной влажности материала и активных потерь предлагаемое устройство снабжено двум  генераторами двух фиксированных частот, в качестве нагрузок к которым через активные сопротивлени  подключены пассивные RLC - двухполюсники с подключенными параллельно датчику с пробойIn order to achieve measurement continuity in the conditions of variable material humidity and active losses, the proposed device is equipped with two generators of two fixed frequencies, to which passive RLC, two-pole switches connected in parallel with a probe, are connected through loads

(элементы Rx и С) коммутаторами, у которых к одному выходу подключена индуктивность (LM и Z-M -соответственно двухполюсникам ), а к другому - емкость (См и См) обща  точка которых подключена к общей точке двухполюсников, а выходы обоих двухполюсников через детекторы и усилители подключены к устройству сравнени , выход которого подключен к регистрирующему прибору через усредн ющий фильтр.(elements of Rx and C) switches, in which the inductance is connected to one output (LM and ZM are two-terminal respectively), and the other has capacitance (C and C) whose common point is connected to a common point of two-terminal, and the outputs of both two-terminal through detectors and the amplifiers are connected to a comparison device, the output of which is connected to the recording device through an averaging filter.

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство.The drawing schematically shows the proposed device.

Дл  обеспечени  одновременности анализаTo ensure simultaneous analysis

на обеих частотах одного и того же участка потока используетс  сдвоенный емкостныйat both frequencies of the same flow section, double capacitive

датчик (элементы Rx, Сх, R, С ), средний электрод которого подключен к общей точке двухполюсников.a sensor (elements Rx, Cx, R, C), the middle electrode of which is connected to a common point of two-terminal networks.

В основу предлагаемого устройства положены результаты исследований, показавщие, что разность значений диэлектрической проницаемости S угольной пробы, измеренных на двух частотах, не зависит от влажности пробы , но пропорциональна зольности угл .The proposed device is based on research results showing that the difference in the dielectric constant S of a carbon sample, measured at two frequencies, does not depend on the sample moisture, but is proportional to the ash content of the coal.

Дл  измерени  этой разности значений диэлектрической проницаемости е с исключением вли ни  колебаний активных потерь RX на каждой из частот использованы свойства пассивного /,С-двухполюсника, параметры импеданса которого скачкообразно измен ютс  (модулируютс ) подключаемыми поочередно посредством коммутатора индуктивностью и емкостью с одинаковым по модулю реактивным сопротивлением. Параметры обеих двухполюсников выбраны так, что при заполнении датчика углем наиболее веро тной в данном потоке зольности (эталонна  проба с предварительно определенной по ГОСТ-11022-64 зольностью) выполн ютс  равенства: -o)(Cn+Q Ш (L + АИ) 4--(Ca+Q+Q oL - (сп + с;) c.(i+ij -1 со (с;+См + с;) где Сп и Сп -подстроечные емкости; L и L - опорные индуктивности (см. фиг. 1); со и со - фиксированные частоты (например 3 МГЦ и 30 МГЦ), питающие двухполюсники генераторов 1 и 1. А параметры модулирующих элементов (LM, LM , CM и Си ) выбраны из услови  + 1«)С„1. (3) + шС„| при отклонении величины Сх (а в другом двухполюснике - С ,) в процессе прохождени  через датчик потока угл  неизвестной зольности равенства (1) и (2) нарушаютс  и на выходе каждого двухполюсника высокочастотные колебани  питающего его напр жени  начинают модулироватьс  по амплитуде с частотой переключени  коммутатора (например 50 гц). При этом глубина модул ции каждой частоты определ етс  величиной приращени  Сх и Сд. соответственно, в свою очередь однозначно определ емых приращени ми диэлектрической проницаемости пробы (следует иметь в виду, что приращений е, обуславливаемые изменением зольности угл  на обеих частотах будут одного знака, но разные по величине, а дол  приращени  6 смеси, вносима  изменением влагосодержани  (влажности) на обеих частотах будет одинакова в св зи с независимостью е воды от частоты вплоть до 10 мгц). Огибающие промодулированных высокочастотных колебаний выдел ютс  детекторами 2 и 2 и усиливаютс  усилител ми 3 и 3 с одинаковыми коэффициентами усили . Па выходе устройства вычитани  4 получаетс  последовательность сигнала, соответствующа  колебани м зольности угл  в потоке, проход щем через датчик. Усредненный фильтром 5 (например, по «скольз щему среднему) сигнал поступает на регистрирующий прибор 6 или непосредственно в систему управлени  обогатительными аппаратами. Переключающие коммутаторы 7 и 7 могут быть выполнены в бесконтактном варианте (например на диодных ключах). Предмет изобретени  Устройство дл  измерени  зольности угл  в потоке по диэлектрической проницаемости на двух частотах, содержащее емкостный датчик , генераторы ВЧ, детекторы, усилители, схему сравнени  и регистрирующий прибор, отличающеес  тем, что, с целью достижени  непрерывности измерени  в услови х переменной влал ности материала и активных потерь, в нем применен дифференциальный емкостный датчик, а в качестве нагрузки к каждому из генераторов через активное сопротивление подсоединен пассивный RLCдвухполюсник с подключенным параллельно датчику коммутатором, к одному выходу которого присоединена индуктивность, а к другому - емкость, а выход схемы сравнени  подключен к регистрирующему прибору через усредн ющий фильтр.To measure this difference of dielectric constant values e with the exclusion of the effect of active loss RX oscillations, passive /, C-two-pole properties are used at each frequency, the impedance parameters of which are abruptly changed (modulated) switched alternately by means of an inductance switch and a capacitance with the same reactive modulus resistance. The parameters of both two-terminal networks are chosen so that when the sensor is filled with coal, the most likely ash content in this flow (reference sample with ash previously determined by GOST-11022-64) is equal to: -o) (Cn + Q Ш (L + АI) 4 - (Ca + Q + Q oL - (Cn + s;) c. (I + ij -1 с (с; + Cm + c;) where Cn and Cn are trim tanks; L and L are the reference inductances (see Fig. 1); co and co-fixed frequencies (for example, 3 MHz and 30 MHz), supplying two-terminal generators 1 and 1. And the parameters of the modulating elements (LM, LM, CM and C) are chosen from the condition + 1 ") С„ 1. (3) + ShS „| when the deviation of C (and in the other two-terminal C,) during passage through the angle flow sensor of unknown ash content equality (1) and (2) are disturbed and at the output of each two-terminal high-frequency oscillations of the supply voltage begin to be modulated in amplitude with the switching frequency of the switch (e.g. 50 Hz In this case, the modulation depth of each frequency is determined by the magnitude of the increments Cx and Cd, respectively, in turn, uniquely determined by the increments of the dielectric constant of the sample (it should be borne in mind that the increments e, about the coal selected at the ash frequency change at both frequencies will be of the same sign, but different in size, and the increment share of the mixture 6 brought about by changing the moisture content (humidity) at both frequencies will be the same due to the independence of water from frequency up to 10 MHz). The modulated high frequency oscillation envelopes are detected by detectors 2 and 2 and amplified by amplifiers 3 and 3 with the same force coefficients. At the output of subtraction device 4, a signal sequence is obtained corresponding to the fluctuation of the ash content of the coal in the stream passing through the sensor. The signal averaged by filter 5 (for example, by a "moving average") is fed to a recording device 6 or directly to the control system of the processing apparatus. Switching switches 7 and 7 can be made in the contactless version (for example on diode keys). Object of the Invention A device for measuring coal ash in a stream of dielectric constant at two frequencies, comprising a capacitive sensor, RF generators, detectors, amplifiers, a comparison circuit and a recording device, characterized in that, in order to achieve continuous measurement under conditions of variable material moisture and active losses, it uses a differential capacitive sensor, and as a load a passive RLC two-port network with a pair connected is connected to each of the generators It is appropriate for the sensor to have a switch, to one output of which the inductance is connected, and to the other - capacitance, and the output of the comparison circuit is connected to the recording device through an averaging filter.