Спосіб визначення геометричних розмірів частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу в насипному шарі

 

Винахід відноситься до вимірювальної техніки, зокрема до способу контролю технологічного процесу виробництва гранул, наприклад окатишів, грануляту, каменів або зерен, і може бути використане для визначення геометричних розмірів частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу в насипному шарі.

Зі статей "Improving the accuracy of flotation grade measurements by data reconciliation", Haavisto 0., Kaartinen J., Hyotyniemi H., The 6th International Conference on Intelligent Processing and Manufacturing of Materials - IPMM-2007, Salerno, Italy, 24-29 Червня, 2007 і "Particle size distributions by laser diffraction - Part 1: Sensitivity of granularmatters trength to analytica loperating procedures" F. Storti, F. Balsamo, "RomaTre" University, Roma, Italy, 2009 відомі способи рішення задачі оцінки гранулометричного складу частинок сипкого матеріалу, проте дані методи призначені виключно для проведення лабораторних досліджень і не можуть бути використані в умовах гірничо-збагачувальних комбінатів.

Відомий спосіб визначення геометричних розмірів частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу (пат. РФ. №2154814, оп. 20.08.2000, бюл. №23, прототип), який піддають впливу спрямованого електромагнітного випромінювання. Потім вимірюють двовимірний розподіл інтенсивності відбитого від частинок випромінювання, причому в розподілі интенси�е напрямках. З відстаней між максимумами і мінімумами інтенсивності визначають статистичне розподіл, яку використовують в якості статистичного розподілу геометричних розмірів частинок. Відомий спосіб забезпечує досить точне вимірювання геометричних розмірів частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу, якщо вони розташовані в монослое.

Однак у разі необхідності визначення геометричних розмірів частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу в насипному шарі цей спосіб втрачає свої переваги. У разі визначення розмірів гранул в насипному шарі, коли гранули верхнього шару частково закривають гранули нижніх шарів (фіг.2), навіть для досліджуваних частинок зі специфічною формою (окатиші, гранули, форма яких близька до кулястої) відомий метод не дозволяє визначити їх справжні розміри

Таким чином, завданням винаходу є розробка способу визначення геометричних розмірів частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу в насипному шарі, застосовуючи добре зарекомендувала себе ідею використання нерівномірності інтенсивності відбитого від гранул випромінювання на поверхні гранули і на її кордоні, а так�бом визначення геометричних розмірів частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу в насипному шарі, включає вимірювання електромагнітного випромінювання у вигляді двовимірного розподілу, шляхом фіксації його з допомогою відеокамери у вигляді растру зображення, після чого в розподілі інтенсивності відбитого випромінювання визначають максимуми і мінімуми, що відрізняється тим, що формують видиму область кожної частинки, шляхом виділення її на растрі відеозображення від відповідного їй максимуму інтенсивності відбитого випромінювання до найближчих до нього мінімумів, задають послідовність обробки цих областей від частинок з більшою ступенем округлості видимої області до меншої, вимірюють відстань від відповідного максимуму інтенсивності відбитого випромінювання до мінімумів, що межують з видимими областями частинок, що мають меншу ступінь округлості, і тим самим визначають геометричні розміри частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу.

В даний час з патентної та наукової літератури невідома сукупність пропонованих, згідно винаходу, ознак, що дозволяють вирішити викладену вище технічне завдання.

Отже, згідно винаходу, спосіб визначення геометричних розмірів частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу в �камінь, окатиш, зерно) випромінюванні, потім для кожної частинки формують видиму область, шляхом виділення її на растрі відеозображення від відповідного їй максимуму інтенсивності відбитого випромінювання до найближчих до нього мінімумів, з наступним визначенням ступеня її округлості. Гранули, мають майже кулясту форму і розташовані на верхніх шарах насипного шару, володіють видимою областю практично у вигляді диска і, відповідно, характеризуються фактором округлості близьким до 1. Гранули, розташовані на нижніх шарах насипної маси, частково закриваються верхніми гранулами і тому мають видиму область, мало схожу на диски і характеризується фактором округлості менше 1. Таким чином, чим менше фактор округлості видимої області, тим на більш низькому шарі розташовується відповідна гранула в насипній масі. Ось чому необхідно задавати послідовність обробки видимих областей частинок, починаючи з частинок з більшою ступенем округлості видимій області у бік її зменшення, і за справжній розмір гранули приймати відстань від максимуму інтенсивності відбитого випромінювання до мінімумів, яке визначається до кордонів з частками, які мають менший фактор окр випливають з наведеного прикладу здійснення способу з допомогою креслень.

На них зображені:

Фіг.1 - установка для отримання окатишів,

Фіг.2 - двовимірний розподіл інтенсивності,

Фіг.3 - максимуми і мінімуми інтенсивності відбитого випромінювання,

Фіг.4 - відстань від відповідних максимумів інтенсивності відбитого випромінювання окатишів А і В (фіг.3) до мінімумів,

Фіг.5 - розміри окатишів, визначені відомим способом,

Фіг.6 - розміри окатишів, визначені запропонованим способом,

Фіг.7 - гістограма розподілу окатишів, розміри яких визначені відомим способом,

Фіг.8 - гістограма розподілу окатишів, розміри яких визначені запропонованим способом.

Пропонований спосіб визначення геометричних розмірів частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу в насипному шарі може бути проілюстрований на прикладі установки 1 для отримання окатишів з залізної руди (фіг.1). Підлягає окомковиванию суміш з залізної руди і бентоніту подається через стрічковий транспортер 5 і накопичувач матеріалу 6 на тарілчастий комкувач 7. Окомкованний матеріал відводиться через наступний стрічковий транспортер 8. Тарілчасті окомкователи 7 керуються і регулюються управлінням. Метою цього управління та регулировантишей вимірюють вимірювальним блоком 2. Це вимірювання може проводитися тоді, коли окатиші падають на стрічковий транспортер 8 або коли вони лежать на стрічковому транспортері 8. Вимірювальний блок 2 складається з електромагнітних джерел випромінювання, рівномірно розподілених по колу, і відеокамери. Поставляється камерою зображення (фіг.2) попередньо обробляють і через лінію даних 3 передають на ЕОМ. Оцінка цього переданого сигналу відбувається в ЕОМ 4 так, що там може бути отримана інформація про розподіл розмірів окатишів, яка є необхідною для регулювання тарілчастих окомкователей 7. На двовимірному розподіл інтенсивності (фіг.2) показано, що окатиші проявляються в якості областей з більш високою інтенсивністю світла. За рахунок опуклої поверхні на растровому зображенні окатишів при багатовимірному опроміненні, наприклад шляхом опромінення трьома рівномірно розподіленими по колу джерелами світла, виходить різне відображення окремих областей окатишів. Так світло від центру окатишів відображається сильніше, ніж від країв. Таким чином, проводячи порогову обробку растрового зображення (фіг.2), можна отримати максимуми і мінімуми інтенсивності відбитого від насипного шару окатишів излуч� округлості в бік його зменшення. На фіг.4 для окатишів А й показано виміряні за 16 напрямами відстані від центрів відповідних максимумів інтенсивності відбитого випромінювання до мінімумів. В нижченаведеній таблиці представлені отримані значення.

Таблиця
Радіуси окатишів А і В, виміряні за 16 напрямами
№ виміруКут напрямку вимірювання відстані від центру максимуму інтенсивності до мінімумівВідстань від центру максимуму інтенсивності відбитого випромінювання окатишів А до мінімумів пікселяхВідстань від центру максимуму інтенсивності відбитого випромінювання окатишів В до мінімумів пікселях
117,008,00
222,5°8,9410,44
345,0°6,4014,76
590,0°8,0013,00
6112,5°8,9410,44
7135,0°12,0414,14
8157,5°16,559,49
9180,0°14,009,00
10202,5°7,288,54
11225,0°7,8110,63
12247,5°9,4911,70
13270,0°9,0015,00
14292,5°10,007,07
16337,5°18,368,54
Середня10,5412,05

Згідно відомого способу визначення розмірів окатишів, що полягає в усередненні виміряних відстаней, радіус окатишів А буде дорівнює 10,54 пікселя, а окатишів В - 12,05 пікселя. Оцінюючи розміри окатишів за пропонованим способом, для окатишів А отримуємо розмір 17,68 пікселя (усереднюються тільки відстані, визначені для 0° і 337,5°, вважаючи напрямок 0°, збігається з горизонтальною віссю, так як у даних напрямках окатиш А межує з областю, що не має максимуму інтенсивності і, відповідно, розташованої на самому нижньому шарі насипної маси), а для окатишів В - 21,00 піксель (відстань, визначену під кутом 45°, так як в цьому напрямку окатиш У межує з областю D, також не має максимуму інтенсивності і знаходиться на нижньому шарі насипної маси).

На фіг.7 і фіг.8 представлені гістограми розподілу розмірів окатишів в пікселях зображення, рассчитанн�авен 24.58 пікселів, тоді як за уточненою гістограмі на фіг.8 ця величина дорівнює 26.03 пікселя, що відповідає відносній похибці в 6%.

Таким чином, технічний результат винаходу полягає в підвищенні точності визначення геометричних розмірів частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу в насипному шарі.

Спосіб визначення геометричних розмірів частинок окомкованного та/або гранульованого матеріалу в насипному шарі, що включає вимірювання електромагнітного випромінювання у вигляді двовимірного розподілу, шляхом фіксації його з допомогою відеокамери у вигляді растру зображення, після чого в розподілі інтенсивності відбитого випромінювання визначають максимуми і мінімуми, відрізняється тим, що формують видиму область кожної частинки, шляхом виділення її на растрі відеозображення від відповідного їй максимуму інтенсивності відбитого випромінювання до найближчих до нього мінімумів, задають послідовність обробки цих областей від частинок з більшою ступенем округлості видимої області до меншої, вимірюють відстань від відповідного максимуму інтенсивності відбитого випромінювання до мінімумів, що межують з видимими областями частинок, що мають меньшуюого матеріалу.



 

Схожі патенти:

Спосіб вимірювання геометричних параметрів несферических частинок в рідині по деполяризованному динамічного розсіяння світла та пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до вимірювальної техніки, а саме до оптичних методів вимірювання параметрів несферических дисперсних частинок, зважених в рідині. Спосіб полягає у вимірюванні залежностей інтенсивності розсіяного випромінювання від часу при декількох положеннях поляризаційного аналізатора, проміжних між становищем, в якому пропускається випромінювання з лінійною поляризацією, що збігається з поляризацією збудливого випромінювання (VV), та положенням, в якому пропускається випромінювання з поляризацією, перпендикулярній поляризації збуджуючого випромінювання (VH). Винахід дозволяє піти від необхідності вимірювання дуже слабких оптичних сигналів, характерних для інтенсивності розсіяного випромінювання при поляризації VH. 2 н. і 1 з.п. ф-ли, 2 іл.

Пристрій визначення спектру розмірів зважених наночастинок

Винахід відноситься до області техніки, а саме автоматизації вимірювань при аналізі зважених наночастинок у газах. Для цього використовують пристрій для визначення спектру розмірів зважених наночастинок в газах, що містить розміщені по ходу аналізованого потоку газу вхідна сопло з каналами подачі; дифузійні батареї сітчастого типу для пропускання аерозольних частинок певного розміру; укрупняющее пристрій конденсаторного зростання; лічильний обсяг; вакуумний насос; температурні датчики, нагрівач, охолоджувач і мікроконтроллер для управління процесами нагрівання і охолодження в укрупняющем пристрої конденсаторного зростання; оптичну систему, що включає імпульсний джерело випромінювання, освітлювач і об'єктиви для фокусування оптичного випромінювання в області рахункового об'єму потоку частинок і формування зображення на матриці ПЗС; аналогово-цифровий перетворювач і ЕОМ для керування мікроконтролером термостатування, ваккумним насосом і обробки шести зображень укрупнених частинок для аналізу спектру їх розмірів. Пристрій дозволяє проводити обробку на ЕОМ одночасно шести зображень укрупнених частинок, що характеризують різні розмірні п�

Спосіб і пристрій для визначення локальної просторової протяжності фази мінералу цінного матеріалу в породі

Винахід відноситься до способу і пристрою для визначення локальної величини зерна мінералу для мінералу цінного матеріалу в породі родовища або покладу, причому порода включає в себе щонайменше один інший мінерал, і при цьому мінерал цінного матеріалу має більш високу щільність, ніж щонайменше один інший мінерал. Спосіб характеризується наступними етапами: виконання процесу буріння за допомогою бурової установки в породі, при цьому створюється бурова дрібниця, утворення аерозолю, що включає в себе бурову дрібниця і газовий потік, перенесення аерозолю від бурової установки до щонайменше одного повітряного сепаратору, виконання класифікації в потоці, причому утворюються щонайменше дві фракції, які включають в себе частинки відповідної равнопадаемости бурової дрібниці, і визначення властивості щонайменше однієї із фракцій, яка застосовується як міра для локальної величини зерна мінералу для мінералу цінного матеріалу в породі. 2 н. і 18 з.п. ф-ли, 3 іл.

Спосіб автоматичного контролю крупності частинок в потоці пульпи

Винахід відноситься до способів автоматичного контролю крупності частинок в потоці пульпи в процесі подрібнення матеріалу і може бути використане в області збагачення руд корисних копалин, а також у гірничо-металургійній, будівельній та інших галузях промисловості. Спосіб автоматичного контролю крупності частинок в потоці пульпи включає періодичне обмацування частинок матеріалу мікрометричним щупом з перетворенням величини частинок, зафіксованих механізмом обмацування, в електричний сигнал, пропорційний їх абсолютного розміру. Причому здійснюють програмне керування приводом механізму обмацування для забезпечення стабілізації тривалості циклу зворотно-поступального руху механізму обмацування і синхронізації положення мікрометричного щупа в момент вимірювання з циклом опитування обчислювальним пристроєм величини електричного сигналу. При цьому обмацування частинок матеріалу здійснюють мультиэлементним мікрометричним щупом, що містять "n" незалежних чутливих елементів, що забезпечують одночасне обмацування "n" часток і перетворення виміряних величин часток в "n" електричних сигналів, пропорційних їх абсолютні� складу матеріалу в потоці пульпи за рахунок усунення впливу на результати вимірювань коливань параметрів живильної мережі і прискорення процесу вимірювань. 3 іл.

Спосіб визначення параметрів зважених частинок довільної форми

Винахід відноситься до техніки автоматизації вимірювань і може бути використане при аналізі зважених частинок довільної форми. Згідно способу виробляють освітлення потоку частинок світловим пучком і реєстрацію параметрів світлових сигналів, що формуються частинками при їх прольоті через виділену область потоку частинок. Світловий пучок після проходження потоку з використанням відображають дзеркал розгортають по відношенню до вихідного пучка і знову пропускають через потік, де реєстрація зображення частинок за допомогою ПЗС матриці відбувається з трьох рівномірних кутів. Отримані зображення частинок передаються на комп'ютер для цифрової обробки. Для одержання остаточного висновку про формі частки складної будови відбувається порівняння коефіцієнтів форм для кожної з проекцій. Технічний результат - автоматизація процесу аналізу частинок довільної форми. 3 іл.

Спосіб автоматичного контролю крупності дробленої руди в потоці

Винахід відноситься до способів автоматичного контролю крупності дробленої руди в потоці і може бути використане в області збагачення руд корисних копалин, гірничо-металургійній, будівельній та інших галузях промисловості. Спосіб автоматичного контролю крупності дробленої руди в потоці включає визначення гранулометричного складу в потоці матеріалу на основі показань датчика, вихідний сигнал якого подають на аналізатор спектру і потім перетворюють у сигнал, пропорційний вмісту окремих фракцій крупності матеріалу. В якості датчика застосовують рівнемір 3. Променем рівнеміра 3 здійснюють сканування поверхневого шару потоку матеріалу 6, визначають лінію, огинаючу поверхневий шар матеріалу, обчислюють ковзне середнє значення сигналу рівнеміра, обчислюють абсолютні значення площ фігур, утворених перетином лінії, що огинає поверхневий шар матеріалу, з лінією ковзного середнього значення сигналу рівнеміра. Обчислюють статистичний розподіл відносних частот спостереження рівних за величиною обчислених абсолютних значень площ фігур на інтервалі вимірювання і за отриманою заздалегідь градуювальної залежності крупності окремих фракцій від величини абсолютних значень площ фігур, утворених перетином лінії, що огинає поверхневий шар матеріалу, з лінією ковзного середнього значення сигналу рівнеміра, обчислюють розподіл фракцій крупністю дробленої руди в потоці, також вимірюють швидкість руху потоку матеріалу і абсолютні значення площ фігур, утворених перетином лінії, що огинає поверхневий шар матеріалу, з лінією ковзного середнього значення сигналу рівнеміра, множать на коефіцієнт, рівний відношенню виміряної швидкості до швидкості, відповідала до умов градуювання. Технічний результат - підвищення надійності і точності контролю крупності дробленої руди в потоці за рахунок усунення впливу на результати вимірювання коливань величини та швидкості руху потоку матеріалу. 1 з.п. ф-ли, 5 іл.

Спосіб і пристрій для оптичного вимірювання розподілу розмірів і концентрацій дисперсних частинок в рідинах і газах з використанням одноэлементних і матричних фотоприймачів лазерного випромінювання

Винахід відноситься до області оптичної діагностики фізичних середовищ і може бути використане в приладах, призначених для вимірювання розподілу концентрації та розмірів мікро - і наночастинок в рідинах і газах. Спосіб включає вимір флуктуації потужності випромінювання, розсіяного на досліджуваних частинках під відносно великими кутами, вимірювання розподілу інтенсивності розсіяного випромінювання під малими кутами розсіювання та математичну обробку отриманих даних шляхом розв'язання інтегрального рівняння зворотної задачі розсіяння. Пристрій містить зондуючий лазер, робочу кювету з досліджуваної середовищем, поміщені в площині розсіювання лазерного променя одноелементні фотоприймачі, розташовані до нього під відносно великими кутами для реєстрації флуктуації потужності розсіяного на частинках випромінювання, матричний фотоприймач для реєстрації малокутової діаграми розсіяного випромінювання і об'єктив, який збирає пройшов через робочу кювету світловий пучок, причому зазначений матричний фотоприймач розташований у фокальній площині зазначеного об'єктива. Винахід забезпечує підвищення точності вимірювань. 2 н.п. ф-ли, 2 іл.

Спосіб замірів параметрів вихлопних газів двз

Винахід може бути використаний для визначення вимірів параметрів відпрацьованих газів (ОГ) ДВЗ. Спосіб полягає у відборі газів в пробовідбірник і наступному аналізі матеріалу проби. Пробовідбірник ізолюють від навколишнього середовища і розміщують в ньому порцію дистильованої води, при цьому формують суспензію твердих частинок ОГ, для чого їх випускають у названу порцію води. Формування суспензії починають після видалення з вихлопної труби сторонніх частинок пилу і сажі, які осіли туди за час простою ДВС. У процесі відбору проби суспензію перемішують і стерильним шприцом відбирають об'єм рідини близько 40 мл, який досліджують на лазерному аналізаторі частинок для визначення розподілу в ньому частинок за розмірами і формою. Проводять також речовинний аналіз суспензій на світловому мікроскопі та електронному мікроскопі з энергодисперсионним спектрометром для визначення речовинного складу твердих частинок і розподілу цих частинок за розмірами і формою. Технічний результат полягає у виявленні змісту нанодисперсних і микродисперсних твердих частинок в ОГ. 3 іл.

Пристрій для визначення розмірно-якісних характеристик зважених у воді частинок

Винахід відноситься до океанологічним досліджень. Пристрій включає в себе засіб для генерації паралельного потоку імпульсів оптичного випромінювання, засіб для формування оптичним шляхом реперного об'єму прямокутного перерізу, засіб для переміщення реперного обсягу, засіб для прийому і перетворення оптичного випромінювання в електричні сигнали і засіб для реєстрації зміни амплітуди електричних імпульсів, забезпечений засобом для визначення різниці між сигналом відсутність імпульсів і сигналом, отриманим під час дії імпульсів, і засобом, що формує часовий інтервал на час реєстрації частинок. При цьому відношення розмірів сторін прямокутного перерізу реперного обсягу дорівнює відношенню максимальної і мінімальної меж розмірного діапазону реєструємих частинок. Пристрій введений гідроакустичний канал оцінки, що складається з багатопроменевого ехолота, антени накачування параметричного профілографа, низькочастотної приймальної антени параметричного профілографа, генератора зондуючих імпульсів, приймача ехосигналів, блоку обробки акустичних сигналів, пульта управління і індикації з інтерфейсним блоком і сетев�го і лівому бортах. Технічний результат - розширення функционалних можливостей. 1 іл.

Спосіб визначення дисперсності водогазовой суміші

Винахід відноситься до нафтовидобувної промисловості і може бути використано для визначення параметрів дрібнодисперсного водогазовой суміші перед закачуванням в пласт. Технічним результатом є забезпечення проведення вимірювання дисперсності водогазовой суміші як для прозорою, так і для непрозорої дисперсійного середовища. Спосіб включає отримання водогазовой суміші під підвищеним тиском, відбір проби водогазовой суміші та переведення її у вимірювальну ємність при тому ж тиску. Перед проведенням вимірювання визначається обсяг вимірювальної ємності, а в процесі вимірювання безперервно реєструється зміна тиску вільного газу в межах вимірювальної ємності та обсяг вільного газу, відповідне прирощення обсягу вільного газу, визначаться загальна кількість газу, що міститься у відібраній пробі, потім визначається залежність ∆ Р від обсягу вільного газу в ємності, яка потім перераховується у залежність зміни тиску (ΔР) від відносної частки поточного значення маси вільного газу міг/мг, де мг - загальна кількість газу мг, що міститься у відібраній пробі, міг - поточне значення маси вільного газу, далі визначаться радіус газових бульбашок, з, � обчислити функцію розподілу радіуса бульбашок. 3 з.п. ф-ли, 1 пр., 1 табл.
Up!