Устройство за контрол на дебелината на слоя пяна и нивото на пулпа във флотационната камера
Собственици на патент RU 2245741:
Изобретението се отнася до автоматизацията на флотационния процес и може да се използва за автоматично управление на дебелината на слоя пяна и нивото на пулпа в камерите на флотационните машини в преработвателните предприятия. Техническият резултат от изобретението е повишаване на надеждността и намаляване на разходите. За тази цел устройството съдържа блок от изолирани контакти, два регулатора на еталонно напрежение, два компаратора, два брояча на времеви интервали, чиито изходни сигнали определят дебелината на слоя пяна и нивото на пулпа във флотационната клетка, колекторен електрод, товарно съпротивление. Допълнително е оборудван с брояч с декодер, електронен ключ с ограничителен резистор, свързан към отрицателен източник на захранване, логически елемент с два входа И, аналогово запаметяващо устройство и детектор на максимален сигнал, N входа на които са свързани към N изхода на брояча с декодер, а N изхода на детектора на максималния сигнал са свързани към N контакта на блока от контакти. Освен това N + 1-ият изход на брояча с декодера е свързан към контролния вход на ключа, чийто изход е свързан към колекторния електрод, а N-тият изход на брояча с декодера е свързан към контролния вход на аналоговото запаметяващо устройство, чийто изход е свързан към настройките на еталонното напрежение, а входът към товарния резистор. В този случай комбинираните входове на компараторите са свързани към товарния резистор, а вторите входове на компараторите са свързани към генераторите на еталонно напрежение. Към изхода на един от компараторите е свързан инвертор, сигналът на изхода на който е изходът на нивото на пулпа, а изходите на двата компаратора са свързани към входовете на логическия елемент И, чийто изходен сигнал съответства на дебелината на слоя пяна. 2 болен.
Изобретението се отнася до автоматизацията на флотационния процес и може да се използва във флотационни машини на обогатителни инсталации.
Известно е устройство за автоматично измерване на дебелината на слоя пяна и нивото на пулпа в клетките на флотационните машини [I], съдържащо поплавък, блок от изолирани един от друг електроди, блокове от резистори и електронни превключватели, генератор на еталонно напрежение и преобразувател напрежение към ток, чийто изход е изходът на устройството, което определя нивото на пулпа. Устройство [I] има ниска надеждност и висока цена поради механични движещи се части.
Известно е също устройство за измерване на дебелината на слоя пяна и нивото на пулпа в клетките на флотационните машини [II], съдържащо блок от изолирани контакти, източник на променливо напрежение, пръстен аналогов ключ, товарно съпротивление, пълновълнов токоизправител, два генератора на еталонно напрежение, два компаратора, два филтъра (или измервател на времеви интервали). Устройството [II] има ниска надеждност поради наличието на многоканален аналогов превключвател и е нестабилно при работа поради различната проводимост на целулозата и пяната за положителни и отрицателни напрежения на генератора за променливо напрежение. Най-близкият аналог на прототипа на настоящото изобретение е устройството [II].
Целта на настоящото изобретение е да се увеличи неговата надеждност и да се намалят разходите. Това се постига с факта, че в устройството за контрол на дебелината на слоя пяна и нивото на пулпата в клетките на флотационните машини е въведен допълнително брояч с дешифратор, който съдържа блок от изолирани един от друг контакти, два генератора на еталонно напрежение, два компаратора, два брояча на времеви интервали, чиито изходни сигнали определят дебелината на слоя пяна и нивото на пулпа в клетките на флотационните машини,чийто броещ вход е свързан към изхода на тактовия генератор, а N изходите на брояча с декодера са свързани към съответните N входове на детектора за максимален сигнал, въведен в устройството, чиито N изходи са свързани към N контактите на блока от изолирани контакти, а допълнителният N + 1-ви вход на брояча с декодера е свързан към контролния вход на електронния ключ, поставен в устройството, изходът на който е свързан към колекторния електрод , входът на електронния ключ през ограничителен резистор е свързан към източник на отрицателно напрежение, а изходът на N-тия брояч от дешифратора е свързан към контролния вход на аналоговото запаметяващо устройство, чийто изход е свързан към настройките на еталонното напрежение, а входът е свързан към товарния резистор, към комбинираните входове на компараторите и към изхода на защитния диод, въведен в устройството, чийто вход е свързан към колекторния електрод, вторите входове на компараторите са свързани към изходите на устройствата за настройка на еталонното напрежение, а изходът на един от компараторите е свързан към входа на инвертора, изходът на който е свързан към измервателя на времевия интервал, чийто изходен сигнал определя нивото на суспензията в клетките на флотационната машина, а изходите на двата компаратора са свързани към входовете на логическия елемент И, чийто изход е свързан към измервателя на времевия интервал, чийто изходен сигнал определя дебелината на fo слой в клетките на флотационната машина.
Същността на изобретението е илюстрирана на фигура 1, която показва функционална схема на устройството. Предлаганото устройство съдържа:
тактов генератор 1,
брояч с декодер 2,
детектор на максимална стойност 3,
електронно управляван ключ 4,
ограничаващ резистор 5,
защитен диод 6,
аналогово устройство за съхранение 7,
натоварващ резистор 8,
регулатор на референтно напрежение 9 и 10,
аналогов сигнален компаратор 11 и 12,
сигнален инвертор 13,
логически елемент И 14,
измервател на интервали от време, чийто изходен сигнал определя нивото на пулпа 15,
измервател на времеви интервали, чийто изходен сигнал определя дебелината на слоя пяна 16,
камера за флотираща машина 17,
колекторен електрод 20,
блок от изолирани контакти 21,
дебелина на слоя пяна във флотационната машина (H пяна) 22,
ниво на пулпа в клетка (пулпа N) 23,
източник на отрицателно напрежение 24.
Устройството работи по следния начин. Във флотационната машина, където се намират суспензията и пяната, се спуска блок от изолирани контакти, върху които има N контакта, всеки от които е свързан към съответния изход на детектора за максимален сигнал, като първият контакт е над слоя пяна. Във всеки цикъл на работа на устройството, в съответствие със сигналите на тактовия генератор 1, положителни импулси на напрежение се получават от изходите на брояча с декодера 2 на свой ред, като се започне от първия изход до N + 1. Токът от всеки контакт на блока от изолирани контакти се събира върху колекторния електрод 20 и върху товарния резистор 8 създава спад на напрежението в зависимост от електрическата проводимост на веригата на съответния контакт. Във всеки цикъл, когато напрежението се прилага към N-тия контакт, напрежението през товарния резистор 8 се съхранява с помощта на запаметяващото устройство 7, което служи като захранващо напрежение за генераторите на еталонно напрежение 9 и 10. Висок сигнал от изхода N + 1 на брояча с декодер 2, с помощта на контролиран ключ 4, свързва отрицателно напрежение към колекторния електрод 20 - E от източник на отрицателно напрежение 24 чрез сериявключен ограничителен резистор 5. Импулсът на това напрежение елиминира ефекта на електролизата, който възниква във всеки цикъл на устройството върху контактите на блока от изолирани контакти и върху колекторния електрод, а диодът 6 предпазва входа на аналоговото устройство за съхранение 7 от отрицателно напрежение.
Във всеки цикъл, когато напрежението е свързано последователно към контактите, поради различната проводимост на слоя от пяна и пулпата върху товарния резистор 8, спадът на напрежението се увеличава, тъй като замерените контакти се потапят в пяната и след това в пулпата. Референтните напрежения на изхода на сетер 9 и 10 са избрани така, че когато се приложи напрежение към контакта в контакт с пяната на изхода на компаратора 12, сигналът преминава от ниско към високо, а когато се приложи напрежение към контакта в контакт с целулозата, сигналът преминава от високо към ниско на изхода на компаратора 11 и в същото време се изпраща забраняващ сигнал към входа на логическия елемент И 14. Когато електрическата проводимост на пулпата, която е свързана с електрическата проводимост на пяната, се промени на изхода на аналоговото устройство 7, напрежението се променя и стойността на еталонното напрежение на изходите на регулаторите 9 и 10 също се променя.Инверторът 13 се използва за преобразуване на нисък информационен сигнал, съответстващ на нивото на пулпа, в сигнал с високо ниво. Измерватели 15 и 16 циклично измерват продължителността на сигналите с високо ниво, което съответства на нивото на пулпа и дебелината на слоя пяна във флотационната клетка.
Диаграмите на фигура 2 показват един от циклите T на устройството и сигналите на съответните изходи на елементите на устройството. Информационните сигнали, съответстващи на нивото на пулпа и дебелината на слоя пяна във флотационната камера, са представени като U13 и U14.
Предлаганото техническо решение енов, тъй като включва набор от нови съществени характеристики, а именно: въведени са нови елементи - детектор на максимален сигнал, брояч с декодер, тактов генератор, аналогово запаметяващо устройство, ключ, ограничителен резистор, инвертор, логически елемент И и нови връзки между тях.
Определеният набор от нови съществени характеристики позволи да се получи нов положителен ефект, който се състои в повишаване на надеждността и намаляване на разходите поради въвеждането на нови елементи и връзки между тях.
Изобретението е промишлено приложимо за надеждно автоматично измерване на технологичните параметри на дебелината на слоя от пяна и нивото на пулпа в камерите на флотационни машини при флотация на руди на цветни метали.
Устройство за контрол на дебелината на слоя пяна и нивото на пулпа във флотационната камера, съдържащо изолиран един от друг блок от контакти, два генератора на еталонно напрежение, два компаратора, два брояча на времеви интервали, чиито изходни сигнали определят дебелината на слоя пяна и нивото на пулпа във флотационните клетки, характеризиращо се с това, че е оборудвано с брояч с декодер, чийто броещ вход е свързан към изхода на тактовия генератор, и N изхода на брояча с декодер са свързани към съответните N входове на детектора на максималния сигнал, въведен в устройството, чиито N изходи са свързани към N контактите на блока от изолирани контакти, допълнителният N + 1-ви вход на брояча с декодер е свързан към контролния вход на електронния ключ, вкаран в устройството, изходът на който е свързан към колекторния електрод, входът на електронния ключ през ограничителен резистор е свързан към източник на отрицателно напрежение, а N-тият изход на броячът с декодера е свързан към управляващия вход на аналогово запаметяващо устройство, чийто изход е свързан къмрегулатори на референтно напрежение, а входът е свързан към товарно съпротивление, към комбинираните входове на компараторите и към изхода на защитен диод, въведен в устройството, чийто вход е свързан към колекторния електрод, а вторите входове на компараторите са свързани към изходите на регулаторите на референтното напрежение, а изходът на един от компараторите е свързан към входа на инвертора, чийто изход е свързан към измервател на времеви интервал, изходният сигнал на който определя нивото на пулпа в клетките на флотационната машина и изходите на двата компаратора. Сензорите са свързани към входовете на логическия елемент И, чийто изход е свързан към измервателя на времевия интервал, чийто изходен сигнал определя дебелината на слоя пяна в клетките на флотационната машина.