专利名称：跳汰洗选床层密度分布探测装置的制作方法
技术领域：
本发明跳汰洗选床层密度分布探测装置属于机械电子检测技术领域，具体来讲，涉及的是一种对跳汰机床层上的物料密度进行实时检测的装置。
背景技术：
目前应用的跳汰机控制系统中，普遍采用的方法是利用浮标传感器对跳汰床层的重物料层进行检测，探知重产物床层厚度，以此为依据对排料进行控制，目标是保持这一床层厚度的稳定。即使巴达克跳汰机也是如此。由于浮标只能探测大于某一比重的料层厚度，不能全面反映跳汰机中料层的分层状态，近年来国内外研究了多种能直接或间接反映料层分层的状态探测方法。利用安置在料层中的多个压力传感器，间接反映物料按密度分层状态；模仿人工探杆，用可在料层中以一定速度往复运动、固定端装有力传感器的“智能”探杆，用运动阻力的变化来探测分层情况和松散度；也有用γ射线料层探测器直接探测料层密度。但由于技术上不够完善，上述装置在工业上都没有得到成功的应用。
发明内容
本发明跳汰洗选床层密度分布探测装置目的在于，提供一种由多个沿高度分布的γ射线探测器和后端处理电路组成的，能够可靠地探测跳汰机内部床层密度分布状况的，以此作为跳汰机控制参数调整依据，从而达到好的分层效果的密度分布探测装置。
本发明跳汰洗选床层密度分布探测装置，其特征在于本装置由γ射线放射源组件、光电探测器组件、信号调理电路、甑别器、光电隔离器、计数器和工控机组成，γ射线放射源组件1和光电探测器组件2分别安装在密闭外套18和密闭外套10内，两密闭外套18和10之间为被测介质——煤，γ射线放射源3、4、5装在钢管15内，通过钢管上的小孔6向外辐射，γ射线放射源3与4、4与5之间用铅柱16隔开，跳汰机停止工作时，三个γ射线放射源通过提升螺栓14将钢管15向上提升，使钢管15内的γ射线放射源避开小孔6，达到关闭γ射线放射源的目的，钢管15与密闭外套18之间灌有严格按国家辐射防护标准设计的55mm厚的铅层17，光电探测器7、8、9及附属电路板11密封在密闭外套10内，γ射线放射源安装的水平位置必须与探测器的水平位置在一条直线上，光电探测器7、8、9由闪烁体19、光导20、光电倍增管21、前置放大器22组成，合装在暗盒23中，与高低压电源模块24连接；后续处理电路由信号调理电路I、甑别器II、光电隔离电路III、计数器IV、工控机V与门控信号VI组成，防止干扰从过程信道进入主机的光电隔离电路III采用光电耦合方式，计数器IV采用PCL836计数卡，跳汰机系统的风阀进排气时序组合构成门控信号VI。
上述的γ射线放射源为铯137，射线能量为660KeV。
本发明跳汰机床层密度分布探测装置是按下述方式工作的所述的跳汰机多源γ射线床层物料密度探测装置放置于跳汰机床层内，放射源组件1和光电探测器组件2共两套分别安装在跳汰机的矸石段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射线放射源组件1与光电探测器组件2的距离在500mm-1000mm范围内，γ射线放射源通过小孔向外辐射的部分能量被中间介质煤吸收，射线强度受到衰减，并遵从一特定的指数衰减规律一定强度和特定能量的γ射线，在检测距离一定的情况下，射线强度的衰减随被测物质的密度而变，密度大衰减大，密度小衰减小。光电探测器接收到上述经衰减的入射粒子后，经过光电倍增管21多次倍增放大，最后由光电探测器组件2向后续的电路输出电脉冲信号。电脉冲信号经过信号调理电路I放大，由甄别器II对脉冲高度分布做一次甄别，即将幅度大于B及幅度小于A的噪声剔除，使后接的计数器只接收脉冲幅度介于A、B之间的光电脉冲信号，以提高计数结果准确性与消除噪声。甑别后的脉冲信号经光电隔离器III隔离后，进入与工控机V连接的计数卡IV(PCL836)，由工控机V完成计数信号的处理和计算密度的数值运算。计数时间由门控信号VI来控制。
本发明具有如下优点1、通过对跳汰机床层内不同点处物料的密度的实时自动测量，可确定沿床层高度的密度分布，实现床层密度分布状态可视化。
2、提供的密度信息为指导跳汰机的排料过程控制与风阀参数调整提供了依据，从而使跳汰机床层中的物料错配率大大降低，保证产品分离精度，提高产品质量与精煤回收率。
附图1为γ射线探测装置示意图1-放射源组件 2-光电探测器组件 3、4、5-γ射线放射源 6-小孔7、8、9-光电探测器 10-密封外套 11-电路板 12-导线管 13-连接横梁 14-提升螺栓 15-钢管 16-铅柱 17-铅层 18-密封外套附图2为光电探测器方框图19-闪烁体 20-光导 21-光电倍增管 22-前置放大器23-暗盒 24-高低压电源模块附图3为后续处理电路构成方框图I-信号调理电路 II-甑别器 III-光电隔离电路 IV-计数器 V-工控机 VI-门控信号附图4为门控信号时序图a-松散期门控信号 b-风阀进气时序 c-风阀排气时序 d-密实期门控信号 T-跳汰周期 t0-进气开始 t1-进气结束 t3-排气开始 t4-排气结束 t-延迟 D1-松散期计数宽度 D2-密实期计数宽度附图5为γ射线探测装置安装平面图25-跳汰机矸石段 26-跳汰机中煤段 27-矸石段排料口 28-矸石段排料口 29-精煤溢流堰
具体实施例方式实施方式1所述的跳汰机多源γ射线床层物料密度探测装置按图5放置于跳汰机床层内，γ射线放射源组件1与光电探测器组件2的距离600mm，底层γ射线放射源3距跳汰机筛板的距离90mm，底层γ射线放射源3与中层γ射线放射源4的距离100mm，中层γ射线放射源4与上层γ射线放射源5的距离90mm。与上述γ射线放射源相对应的光电探测器7、8、9接收到经过煤层衰减的入射粒子后，由光电倍增管21多次倍增放大，最后由光电探测器组件2向图2所示的后续电路输出电脉冲信号。电脉冲信号经过信号调理电路I放大，由甄别器II对脉冲高度分布做一次甄别，即将幅度大于B及幅度小于A的噪声剔除，使后接的计数器只接收脉冲幅度介于A、B之间的光电脉冲信号。甑别后的脉冲信号经光电隔离器III隔离后，进入与工控机V连接的计数卡IV(PCL836)，由工控机V完成计数信号的处理和计算密度的数值运算。计数时间由图4所示的门控信号来控制由D2低电平期间的计数值计算跳汰机在上、中、下三个水平位置的密实期的床层密度值。
实施方式2计数时间由图4所示的门控信号来控制由D1低电平期间的计数值计算跳汰机在上、中、下三个水平位置的松散期的床层密度值。其它与实施方式1相同。
实施方式3计数时间由图4所示的门控信号来控制同时在D1与D2低电平期间计数，计算跳汰机在上、中、下三个水平位置的松散期与密实期的床层密度值。其它与实施方式1相同。
权利要求
1.一种跳汰洗选床层密度分布探测装置，其特征在于本装置由γ射线放射源组件、光电探测器组件、信号调理电路、甑别器、光电隔离器、计数器和工控机组成，γ射线放射源组件1和光电探测器组件2分别安装在密闭外套18和密闭外套10内，两密闭外套18和10之间为被测介质——煤，γ射线放射源3、4、5装在钢管15内，通过钢管上的小孔6向外辐射，γ射线放射源3与4、4与5之间用铅柱16隔开，跳汰机停止工作时，三个γ射线放射源通过提升螺栓14将钢管15向上提升，使钢管15内的γ射线放射源避开小孔6，达到关闭γ射线放射源的目的，钢管15与密闭外套18之间灌有严格按国家辐射防护标准设计的55mm厚的铅层17，光电探测器7、8、9及附属电路板11密封在密闭外套10内，γ射线放射源安装的水平位置必须与探测器的水平位置在一条直线上，光电探测器7、8、9由闪烁体19、光导20、光电倍增管21、前置放大器22组成，合装在暗盒23中，与高低压电源模块24连接；后续处理电路由信号调理电路I、甑别器II、光电隔离电路III、计数器IV、工控机V与门控信号VI组成，防止干扰从过程信道进入主机的光电隔离电路III采用光电耦合方式，计数器IV采用PCL836计数卡，跳汰机系统的风阀进排气时序组合构成门控信号VI。
2.按照权利要求1所述的一种跳汰洗选床层密度分布探测装置，其特征在于所述的γ射线放射源为铯137，射线能量为660KeV。
全文摘要
一种跳汰洗选床层密度分布探测装置属于机械电子检测技术领域，具体来讲，涉及的是一种对跳汰机床层上的物料密度进行实时检测的装置。该装置目的在于，提供一种由多个沿高度分布的γ射线探测器和后端处理电路组成的，能够可靠地探测跳汰机内部床层密度分布状况的、分层效果好的密度分布探测装置。通过对跳汰机床层内不同点处物料的密度的实时自动测量，可确定沿床层高度的密度分布，实现床层密度分布状态可视化。提供的密度信息为指导跳汰机的排料过程控制与风阀参数调整提供了依据，从而使跳汰机床层中的物料错配率大大降低，保证产品分离精度，提高产品质量与精煤回收率。
文档编号G01N23/12GK1763495SQ20051010932
公开日2006年4月26日 申请日期2005年10月17日 优先权日2005年10月17日
发明者熊诗波, 魏晋宏, 符东旭, 杜岚松, 贾建新, 李文英, 杨洁明 申请人:太原理工大学