專利名稱：移相分離電路的跳汰機(jī)床層厚度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種厚度測量裝置，特別是適用于跳汰機(jī)選礦自動測量床層厚度的裝置。
跳汰機(jī)是一般選礦廠特別是選煤廠的主洗設(shè)備。跳汰機(jī)在選礦過程中大都采用浮標(biāo)傳感器測量床層厚度，當(dāng)浮標(biāo)配制一定比重時，該浮標(biāo)能浮在一定密度的床層之上。跳汰機(jī)篩上床層在風(fēng)、水共同作用下，呈周期性跳動，浮標(biāo)亦隨床層上下浮動。按跳汰選礦工藝過程，跳汰床層在著層后(即密集期)，則按密度分層。上述過程用圖2所示，階梯曲線G是按工藝要求控制系統(tǒng)所需信號，為取出階梯曲線G，最近開灤范各莊礦選煤廠由聯(lián)邦德國引進(jìn)的具有數(shù)控風(fēng)閥的巴達(dá)克跳汰機(jī)(BATAC)上所使用的浮標(biāo)裝置，采用了風(fēng)閥取樣同步電路，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是在一般機(jī)械風(fēng)閥的跳汰機(jī)上，如日本永田NU－－5564P氣動跳汰機(jī)自控設(shè)備上采用此法，須在風(fēng)閥軸上設(shè)置取樣開關(guān)，易造成取樣時間不準(zhǔn)，引起附加誤差。
中國專利CN88200119U″采用分離相減電路的跳汰機(jī)床層厚度測量裝置″與本實(shí)用新型不同，它分離的信號是如圖2所示正弦曲線S的平均值曲線Z。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種直接采取跳汰著層信號，具有移相分離電路的跳汰機(jī)床層厚度測量裝置。
其要點(diǎn)是對于跳汰床層非電量機(jī)電轉(zhuǎn)換后的脈動電壓信號U，經(jīng)直流放大后一路供采樣保持電路A待處理，另一路經(jīng)過移相電路將脈沖信號移相90°交于波谷點(diǎn)，再經(jīng)比較器分離出谷點(diǎn)脈沖，該脈沖經(jīng)延時校準(zhǔn)及整形后，控制采樣保持電路A，采集和保持一個跳汰著層期(密集期)的電壓信號，即圖2的曲線G，而將U中的交流信號 消除。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)符合選礦工藝要求，制造成本低，測量精度高，無附加誤差，壽命長。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)和實(shí)施方式。


圖1所示本實(shí)用新型機(jī)電結(jié)構(gòu)。
圖2所示脈動電壓與時間的關(guān)系曲線。
如
圖1所示移相分離電路的跳汰機(jī)床層厚度測量裝置，是由非電量機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置和電子電路兩部分組成。其中，非電量機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置包括浮標(biāo)［1］，導(dǎo)向套架［2］，交聯(lián)機(jī)構(gòu)［3］，及直線位移傳感器［4］；電子電路包括放大電路［5］，移相分離脈沖檢出電路［6］，脈沖延時整形電路［7］，無脈沖檢測電路［8］，采樣保持電路［9］，電壓電流轉(zhuǎn)換電路［10］。
浮標(biāo)［1］一般用3毫米厚的不銹鋼板制成的雙流線型浮子，浮子與直徑32毫米鐵管制成的浮標(biāo)桿螺緊相固。浮標(biāo)桿插入導(dǎo)向套架［2］中上下自由移動，浮標(biāo)［1］與被測床層上部接觸，并隨床層上下浮動；交聯(lián)機(jī)構(gòu)［3］使直線位移傳感器芯桿隨浮標(biāo)做上下運(yùn)動，至此浮標(biāo)上下的位移，這一非電量由直線位移傳感器轉(zhuǎn)換為電量，即傳感器輸出一個與浮標(biāo)桿高度相對應(yīng)的帶脈動交流成份的信號電壓U。其量值包括相對應(yīng)的床層厚度，及浮標(biāo)上下隨風(fēng)、水跳動的脈動交流成份，其頻率很低。放大電路［5］將直線位移傳感器所輸出信號進(jìn)行放大成U1，移相脈沖分離電路先將U1信號經(jīng)過移相電容C1和R1及組件A2將相位移動90°，即變成幅值與U1相等但谷點(diǎn)相位差90°的U2輸出。U2的峰點(diǎn)恰好相交于U1的谷點(diǎn)上，U1與U2共入比較器A3，比較器抵消相同分量后，檢出一個對應(yīng)于U1波谷與波峰的正、負(fù)脈沖，徑二極管D消去負(fù)脈沖，正脈沖徑過跟隨器組件A4輸出，脈沖延遲整形電路［7］，先用光耦合器E1去掉工業(yè)上的干擾脈沖，再徑D1、D2、組件和電位器W1對脈沖細(xì)調(diào)延時，電容C2、R2及D3、D4、組件將脈沖整形成0.1秒寬度的能適合跳汰工藝及采樣保持電路A5工作的脈沖，此脈沖即是圖2的曲線M，當(dāng)有此脈沖時采樣保持電路［9］中的采樣電路組件A5自動導(dǎo)通，將此時刻的U1電壓幅值進(jìn)行采樣，而脈沖過后，A5通過電路C3保持U1電壓的幅值，如此循環(huán)進(jìn)行，A5的輸出電壓U3即是如圖2所示的G曲線。當(dāng)跳汰機(jī)床層及浮標(biāo)出現(xiàn)異常不跳動時，因無脈沖輸出，無脈沖檢測電路［8］中的繼電路J1動作，使采樣電路［9］長期進(jìn)入采樣控制，這樣自動處理了故障狀態(tài)。A5輸出電壓U3徑電壓電流轉(zhuǎn)換電路［10］輸出一個具有恒流源特性的，且與床層厚度相對的直流電流信號，以用作控制。
前文所說的移相電容C1一般選擇10－－33微法范圍內(nèi)為佳。電阻R選用100千歐電位器調(diào)節(jié)。電路中A1、A2、A3、A4、A6、選用線性組件LM324，電位器W1用來調(diào)節(jié)脈沖延遲時間，W2用來調(diào)節(jié)電流滿度。
權(quán)利要求1.一種移相分離電路的跳汰機(jī)床層厚度測量裝置，它是由浮標(biāo)[1]、交聯(lián)機(jī)構(gòu)[3]和直線位移傳感器[4]，所構(gòu)成的機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置，以及由放大電路[5]，無脈沖檢出電路[8]，采樣保持電路[9]，電壓電流轉(zhuǎn)換電路[10]所構(gòu)成的電子電路所組成，其特征是為測得脈動交流信號的谷點(diǎn)值，在放大電路之后，設(shè)置一個移相分離脈沖檢出電路[6]。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，移相分離脈沖檢出電路包括在直線位移傳感器［4］、放大電路［5］之后，使放大電路［5］輸出信號U1相位移動90°設(shè)置的移相電容C1、電阻R1串聯(lián)支路和移相放大器A2，及將移相放大器A2輸出信號U2和放大電路［5］的信號U1共入、檢出一個對應(yīng)于U1波谷與波峰的正、負(fù)脈沖設(shè)置的比較器A3所組成。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征是移相電容，C1的最佳范圍10－－33微法。
專利摘要一種移相分離電路的跳汰機(jī)床層厚度測量裝置，是由具有浮標(biāo)及直線位移傳感器的非電量轉(zhuǎn)換裝置和電子電路組成，其特征是對于非電量轉(zhuǎn)換裝置中的脈動電壓，徑移相分離，檢出對應(yīng)于脈動谷點(diǎn)的脈沖信號，用于控制采樣保持電路，得到真正的跳汰床層密集期床層厚度信號。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，測量精確，無附加誤差，壽命長。
文檔編號B03B5/00GK2080868SQ9022017
公開日1991年7月17日 申請日期1990年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月7日
發(fā)明者費(fèi)耕 申請人:煤炭科學(xué)研究總院唐山分院