跳汰洗選床層密度分布探測裝置的製作方法

2023-10-27 18:43:27 2

專利名稱：跳汰洗選床層密度分布探測裝置的製作方法
技術領域：
本發明跳汰洗選床層密度分布探測裝置屬於機械電子檢測技術領域，具體來講，涉及的是一種對跳汰工具機層上的物料密度進行實時檢測的裝置。
背景技術：
目前應用的跳汰機控制系統中，普遍採用的方法是利用浮標傳感器對跳汰床層的重物料層進行檢測，探知重產物床層厚度，以此為依據對排料進行控制，目標是保持這一床層厚度的穩定。即使巴達克跳汰機也是如此。由於浮標只能探測大於某一比重的料層厚度，不能全面反映跳汰機中料層的分層狀態，近年來國內外研究了多種能直接或間接反映料層分層的狀態探測方法。利用安置在料層中的多個壓力傳感器，間接反映物料按密度分層狀態；模仿人工探杆，用可在料層中以一定速度往復運動、固定端裝有力傳感器的「智能」探杆，用運動阻力的變化來探測分層情況和鬆散度；也有用γ射線料層探測器直接探測料層密度。但由於技術上不夠完善，上述裝置在工業上都沒有得到成功的應用。

發明內容
本發明跳汰洗選床層密度分布探測裝置目的在於，提供一種由多個沿高度分布的γ射線探測器和後端處理電路組成的，能夠可靠地探測跳汰機內部床層密度分布狀況的，以此作為跳汰機控制參數調整依據，從而達到好的分層效果的密度分布探測裝置。
本發明跳汰洗選床層密度分布探測裝置，其特徵在於本裝置由γ射線放射源組件、光電探測器組件、信號調理電路、甑別器、光電隔離器、計數器和工控機組成，γ射線放射源組件1和光電探測器組件2分別安裝在密閉外套18和密閉外套10內，兩密閉外套18和10之間為被測介質——煤，γ射線放射源3、4、5裝在鋼管15內，通過鋼管上的小孔6向外輻射，γ射線放射源3與4、4與5之間用鉛柱16隔開，跳汰機停止工作時，三個γ射線放射源通過提升螺栓14將鋼管15向上提升，使鋼管15內的γ射線放射源避開小孔6，達到關閉γ射線放射源的目的，鋼管15與密閉外套18之間灌有嚴格按國家輻射防護標準設計的55mm厚的鉛層17，光電探測器7、8、9及附屬電路板11密封在密閉外套10內，γ射線放射源安裝的水平位置必須與探測器的水平位置在一條直線上，光電探測器7、8、9由閃爍體19、光導20、光電倍增管21、前置放大器22組成，合裝在暗盒23中，與高低壓電源模塊24連接；後續處理電路由信號調理電路I、甑別器II、光電隔離電路III、計數器IV、工控機V與門控信號VI組成，防止幹擾從過程信道進入主機的光電隔離電路III採用光電耦合方式，計數器IV採用PCL836計數卡，跳汰機系統的風閥進排氣時序組合構成門控信號VI。
上述的γ射線放射源為銫137，射線能量為660KeV。
本發明跳汰工具機層密度分布探測裝置是按下述方式工作的所述的跳汰機多源γ射線床層物料密度探測裝置放置於跳汰工具機層內，放射源組件1和光電探測器組件2共兩套分別安裝在跳汰機的矸石段19靠近排料口21的位置和中煤段20靠近排料口22的位置。γ射線放射源組件1與光電探測器組件2的距離在500mm-1000mm範圍內，γ射線放射源通過小孔向外輻射的部分能量被中間介質煤吸收，射線強度受到衰減，並遵從一特定的指數衰減規律一定強度和特定能量的γ射線，在檢測距離一定的情況下，射線強度的衰減隨被測物質的密度而變，密度大衰減大，密度小衰減小。光電探測器接收到上述經衰減的入射粒子後，經過光電倍增管21多次倍增放大，最後由光電探測器組件2向後續的電路輸出電脈衝信號。電脈衝信號經過信號調理電路I放大，由甄別器II對脈衝高度分布做一次甄別，即將幅度大於B及幅度小於A的噪聲剔除，使後接的計數器只接收脈衝幅度介於A、B之間的光電脈衝信號，以提高計數結果準確性與消除噪聲。甑別後的脈衝信號經光電隔離器III隔離後，進入與工控機V連接的計數卡IV(PCL836)，由工控機V完成計數信號的處理和計算密度的數值運算。計數時間由門控信號VI來控制。
本發明具有如下優點1、通過對跳汰工具機層內不同點處物料的密度的實時自動測量，可確定沿床層高度的密度分布，實現床層密度分布狀態可視化。
2、提供的密度信息為指導跳汰機的排料過程控制與風閥參數調整提供了依據，從而使跳汰工具機層中的物料錯配率大大降低，保證產品分離精度，提高產品質量與精煤回收率。


附圖1為γ射線探測裝置示意圖1-放射源組件 2-光電探測器組件 3、4、5-γ射線放射源 6-小孔7、8、9-光電探測器 10-密封外套 11-電路板 12-導線管 13-連接橫梁 14-提升螺栓 15-鋼管 16-鉛柱 17-鉛層 18-密封外套附圖2為光電探測器方框圖19-閃爍體 20-光導 21-光電倍增管 22-前置放大器23-暗盒 24-高低壓電源模塊附圖3為後續處理電路構成方框圖I-信號調理電路 II-甑別器 III-光電隔離電路 IV-計數器 V-工控機 VI-門控信號附圖4為門控信號時序圖a-鬆散期門控信號 b-風閥進氣時序 c-風閥排氣時序 d-密實期門控信號 T-跳汰周期 t0-進氣開始 t1-進氣結束 t3-排氣開始 t4-排氣結束 t-延遲 D1-鬆散期計數寬度 D2-密實期計數寬度附圖5為γ射線探測裝置安裝平面圖25-跳汰機矸石段 26-跳汰機中煤段 27-矸石段排料口 28-矸石段排料口 29-精煤溢流堰
具體實施例方式實施方式1所述的跳汰機多源γ射線床層物料密度探測裝置按圖5放置於跳汰工具機層內，γ射線放射源組件1與光電探測器組件2的距離600mm，底層γ射線放射源3距跳汰機篩板的距離90mm，底層γ射線放射源3與中層γ射線放射源4的距離100mm，中層γ射線放射源4與上層γ射線放射源5的距離90mm。與上述γ射線放射源相對應的光電探測器7、8、9接收到經過煤層衰減的入射粒子後，由光電倍增管21多次倍增放大，最後由光電探測器組件2向圖2所示的後續電路輸出電脈衝信號。電脈衝信號經過信號調理電路I放大，由甄別器II對脈衝高度分布做一次甄別，即將幅度大於B及幅度小於A的噪聲剔除，使後接的計數器只接收脈衝幅度介於A、B之間的光電脈衝信號。甑別後的脈衝信號經光電隔離器III隔離後，進入與工控機V連接的計數卡IV(PCL836)，由工控機V完成計數信號的處理和計算密度的數值運算。計數時間由圖4所示的門控信號來控制由D2低電平期間的計數值計算跳汰機在上、中、下三個水平位置的密實期的床層密度值。
實施方式2計數時間由圖4所示的門控信號來控制由D1低電平期間的計數值計算跳汰機在上、中、下三個水平位置的鬆散期的床層密度值。其它與實施方式1相同。
實施方式3計數時間由圖4所示的門控信號來控制同時在D1與D2低電平期間計數，計算跳汰機在上、中、下三個水平位置的鬆散期與密實期的床層密度值。其它與實施方式1相同。
權利要求
1.一種跳汰洗選床層密度分布探測裝置，其特徵在於本裝置由γ射線放射源組件、光電探測器組件、信號調理電路、甑別器、光電隔離器、計數器和工控機組成，γ射線放射源組件1和光電探測器組件2分別安裝在密閉外套18和密閉外套10內，兩密閉外套18和10之間為被測介質——煤，γ射線放射源3、4、5裝在鋼管15內，通過鋼管上的小孔6向外輻射，γ射線放射源3與4、4與5之間用鉛柱16隔開，跳汰機停止工作時，三個γ射線放射源通過提升螺栓14將鋼管15向上提升，使鋼管15內的γ射線放射源避開小孔6，達到關閉γ射線放射源的目的，鋼管15與密閉外套18之間灌有嚴格按國家輻射防護標準設計的55mm厚的鉛層17，光電探測器7、8、9及附屬電路板11密封在密閉外套10內，γ射線放射源安裝的水平位置必須與探測器的水平位置在一條直線上，光電探測器7、8、9由閃爍體19、光導20、光電倍增管21、前置放大器22組成，合裝在暗盒23中，與高低壓電源模塊24連接；後續處理電路由信號調理電路I、甑別器II、光電隔離電路III、計數器IV、工控機V與門控信號VI組成，防止幹擾從過程信道進入主機的光電隔離電路III採用光電耦合方式，計數器IV採用PCL836計數卡，跳汰機系統的風閥進排氣時序組合構成門控信號VI。
2.按照權利要求1所述的一種跳汰洗選床層密度分布探測裝置，其特徵在於所述的γ射線放射源為銫137，射線能量為660KeV。
全文摘要
一種跳汰洗選床層密度分布探測裝置屬於機械電子檢測技術領域，具體來講，涉及的是一種對跳汰工具機層上的物料密度進行實時檢測的裝置。該裝置目的在於，提供一種由多個沿高度分布的γ射線探測器和後端處理電路組成的，能夠可靠地探測跳汰機內部床層密度分布狀況的、分層效果好的密度分布探測裝置。通過對跳汰工具機層內不同點處物料的密度的實時自動測量，可確定沿床層高度的密度分布，實現床層密度分布狀態可視化。提供的密度信息為指導跳汰機的排料過程控制與風閥參數調整提供了依據，從而使跳汰工具機層中的物料錯配率大大降低，保證產品分離精度，提高產品質量與精煤回收率。
文檔編號G01N23/12GK1763495SQ20051010932
公開日2006年4月26日 申請日期2005年10月17日 優先權日2005年10月17日
發明者熊詩波, 魏晉宏, 符東旭, 杜嵐松, 賈建新, 李文英, 楊潔明 申請人:太原理工大學