Г есесоюзнаяinatj-'sjl-jn-tpykuuprj

ОПИСАНИЕ 368569

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскиа

Сеииалистичесниз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16Л11.1970 (№ 1416363 26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26Л.1973. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 15.VI.1973

М. Кл. G Olv 3/00

Комитет ао яелам изооретения н открытия ари Совете Министров

СССР

УДК 530.838(088.8) 1 у % в °

jk,1Д1ОТЯКА

С. Б. Фролов, А. А. Микушинский, М, В, Комаров, Л. Г. Мелькумов, М. А. Бастунский, В. Е. Богин и В. М. Васильков

Авторы изобретения

Заявитель Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ

ФЕРРОМАГНИТНОГО КОМПОНЕНТА В ДВИЖУЩИХСЯ СРЕДАХ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для определения объемной концентрации ферромагнитного компонента в различных физических средах, в частности магнита в суспензиях, применяемых при обогащении полезных ископаемых.

Известное устройство основано на измерении индуктивности катушки, внутри которой помещается исследуемая среда, и последующем определении параметров среды по изме- 10 ренной величине индуктивности.

Недостатком этого устройства является значительная погрешность измерений.

Целью изобретения является повышение точности и быстроты измерений. 15

Цель достигается благодаря тому, что в устройство введены два вспомогательных генератора памяти, подключенных через электронные ключи и блоки автоматической подстройки частоты к измерительному генератору. 20

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — катушка подмагничивания.

Исследуемая физическая среда помещена в контурную катушку 1 измерительного генератора 2, который связан с анализатором 3 и 25 электронными ключами 4 и 5. Электронные ключи через блоки автоматической подстройки частоты (АПЧ) 6 и 7 соединены с запоминающими генераторами 8 и 9, сигнал с которых тоже поступает на анализатор 8. 30

Работой устройства управляет синхронизатор (О, который связан с анализатором 8, электронными ключами 4 и 5 и блоком подмагничивания. Блок подмагничивания создает внешнее магнитное поле с помощью катушки

11, конструктивно объединенной с катушкой 1 измерительного генератора. Выходом анализатора 8 служит блок индикации 12.

Катушка подмагнпчиванпя (см. фиг. 2) состоит из двух полукатушек подмагничнвания

18 и 14, размещенных на немагнитном отрезке трубопровода (не показан) . Вдоль криволинейной поверхности каркасов 15, 16 располагаются витки, например виток 17. Общая поверхность катушки условно показана линиями 18, 19. Геометрическая форма катушки— оптимальная, чем обеспечивается создание в зазорах между полукатушками равномерного поля, перпендикулярного оси трубопровода.

На трубопровод намотана также измерительная катушка 20. Вектор ее поля направлен вдоль осн потока, т. е. подмагничивающее поле оказывает на нее максимальное воздействие. B результате поле в измерительной катушке определяется только магнитной проницаемостью суспензия, протекающей через трубопровод. В свою очередь, магнитная проницаемость определяется величиной подмагничивающего поля, образованного подмагничивающей катушкой.,368569

Работа устройства основана на измерении частоты генератора 2, внутри контурной катушки которого находится исследуемая среда, при трех значениях напряженности внешнего подмагничивающего поля:

Н,, =О, Н„=,40, Н,, ч Н„ О.

Это значит, что измерения должны производиться при стационарном внешнем магнитном поле тогда, когда закончится перемагничивание исследуемой среды и установятся частота генератора и постоянное значение тока через катушки, создающее внешнее магнитное поле, которое практически должно иметь вид, изображенный на фиг. 3. Здесь по оси абсцисс отложено время t, а по оси ординат— напряженность магнитного поля в трубопроводе. Отчетливо видны три необходимых для определения концентрации значения напряженности и три момента измерения частоты измерительного генератора. Замеры частоты генератора должны начинаться в моменты времени t<, tq, tq и заканчиваться при том же самом значении поля, при котором эти измерения начались, Если исследуемая среда перемещается, например, по трубопроводу, как это чаще всего бывает в ходе технологических процессов, то во избежание значительной динамической погрешности при изменении объемной концентрации ферромагнитного компонента в потоке вещества применяется сложная аппаратура для измерения частоты измерительного генератора с целью ускорения измерений. Это равносильно сокращению длительности импульсов подмагничивания (точнее, их плоской вершины).

Однако даже при работе с неподвижными исследуемыми средами необходимость создания двухступенчатого импульса внешнего подмагничивающего поля с плоскими вершинами значительной протяженности затрудняет разработку блока подмагничивания.

B предлагаемом устройстве для измерения объемной концентрации ферромагнитного компонента указанные трудности практически устранены благодаря тому, что второе f> и третье

1з значения частоты измерительного генератора получают в результате измерения частоты не основного измерительного генератора, а связанных с ним системой автоматической подстройки частоты двух вспомогательных генераторов, которые выполняют функцию запоминающего устройства, сохраняющего значения частоты f> и f> измерительного генератора в течение времени, существенно большего длительности импульсов внешнего подмагничива10щего поля Не.

При замкнутых электронных ключах 4 и 5 блоки автоматической подстройки частоты б и

7 поддерживают частоту запоминающих генераторов 8 и 9 равной частоте измерительного генератора 2. Если при разомкнутых электронных ключах 4 и 5 обеспечить большую постоянную времени во входной цепи блоков АПЧ

4 б и 7, то запоминающие генераторы 8 и 9 в течение длительного времени оудут сохранять значение частоты, которое они имели в момент размыкания электронных ключей.

Раоотает устроиство следующим образом.

По сигналу синхронизатора 10 в момент времени t (фиг. 3) начинается измерение частоты измерительного генератора 2 анализатором 8, которое заканчивается к моменту времени t>.

В момент времени tz по сигналу синхронизатора 10 размыкается электронный ключ 4, вследствие чего резко возрастает постоянная времени во входной цепи блока автоматической подстройки частоты б и фиксируется частота запоминающего генератора 8. В момент времени t> по сигналу синхронизатора 10 размыкается электронный ключ 5, что приводит к фиксации частоты запоминающего генератора 9. Кроме того, по сигналу синхронизатора

10 в момент времени 1 блок подмагничивания катушкой 11 обеспечивает внешнее подмагничивающее поле Н„(фиг. 3), и в момент времени t> подмагничивающее поле Н„воздействует на исследуемую среду, в результате чего изменяется частота измерительного генератора.

Таким образом, из-за влияния внешнего подмагничивающего поля получают различные измерительные значения частоты f>, fz и f>, Частота запоминающих генераторов 8 и 9 измеряется анализатором 3, причем поскольку частоты фиксируются на длительное время и не зависят от длительности плоских вершин импульсов внешнего подмагничивающего поля и скорости перемещения исследуемой среды, измерение этих частот не лимитировано во времени и может быть произведено обычным низкочастотным счетчиком.

Таким образом, в анализатор поступает информация по трем каналам, которая обрабатывается в вычислительном устройстве анализатора, а результат вычисления вводится либо в блок индикации 12, либо в систему авторегулирования.

Описанное устройство может быть выполнено из стандартных серийно изготавливаемых элементов и узлов. Оно может быть применено для измерения магнитных свойств суспензий и сухих смесей в геологии, абразивной, алмазодобывающей промышленности, в промышленности стройматериалов, а также в угольной и горнорудной промышленности и т. д.

Предмет изобретения

Устройство для определения объемной концентрации ферромагнитного компонента в движущихся средах, содержащее измерительную катушку, размещенную на магнитном трубопроводе и включенную на вход измерительного генератора, подмагничивающую катушку с генератором импульсов подмагничивания, выполненную в виде двух полукатушек, плоскости витков которых преобразованы в кри368569

Тб

20 Риг. 2

7иг 1

Не2

Составитель Л. Байдакова

Редактор Т. Орловская Текред T. Курилко Корректор H Аук

3 а ка з 2277, 21 Изд. ¹ 403 Тираж 755 Подписное

IIHIIIII1I Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 волинейные поверхности, эквидистантные кривизне поверхности трубопровода. блок подмагничивания, блок синхронизации, анализатор и блок сигнализации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса измерения, в него введены два вспомогательных генератора памяти, подключенных через электронные ключи и блоки автоматической подстройки частоты к измерительному ге5 нер атору.