CS238529B1

CS238529B1 - Metallic materials indicator connection in steel plant slags

Info

Publication number: CS238529B1
Application number: CS84907A
Authority: CS
Inventors: Milos Kroehn; Miroslav Honzak; Rudolf Zwak
Original assignee: Milos Kroehn; Miroslav Honzak; Rudolf Zwak
Priority date: 1984-02-08
Filing date: 1984-02-08
Publication date: 1985-11-13
Also published as: CS90784A1

Abstract

Zapojení zajištuje odlišení kompaktních kovových materiálů magnetických i nemagnetických od ocelárenské strusky s velkým obsahem oxidů kovů a drobně rozptýleného kovu. Zařízení sestává ze snímače, který se skládá z paralelního LC obvodu a testovacího vinutí a dále z elektroniky, která vyhodnocuje pokles indukčnosti cívky snímače, který vyvolává kompaktní kovový materiál v jeho blízkosti. Proudový generátor o konstantní frekvenci napájí snímač, který je naladěn na frekvenci vyšší, než je budicí. Změna napětí na rezonančním obvodu snímače, způsobená poklesem indukčnosti snímače při přiblížení kompaktního kovu ke snímači, je vyhodnocována na rozdíl od změny napětí, způsobené přiblížením rozptýleného kovu ve strusce nebo kysličníku kovů, která není vyhodnocována.The wiring ensures a compact design metallic magnetic materials i non-magnetic from steel slag s large amounts of metal oxides and finely dispersed metal. The device consists of a sensor, which consists of a parallel LC circuit and test winding; electronics that evaluates the decline sensor coil inductance a compact metallic material in its vicinity. Current generator constant the frequency is supplied by a sensor that is tuned at a frequency higher than the exciter. Voltage change at sensor resonant circuit caused by a drop in inductance sensors when approaching compact metal to the sensor, is evaluated differently from the change in voltage caused by the approach scattered metal in slag or oxide metals that are not evaluated.

Description

Vynález řeší zapojení indikátoru kovových materiálů v ocelárenských struskách.The invention solves the involvement of an indicator of metallic materials in steel slags.

Dosud známé indikátory kovových materiálů pracují na diferenčním principu, tzn. že vlastní indikátor vyhodnocuje rozvážení vyváženého diferenčníMo indukčního snímače. Tyto indikátory mají tu vlastnost, že vyhodnooují jakoukoliv změnu indukčnosti diferenčního snímače, tedy kladnou i zápornou, stejným způsobem.The known metal material indicators are based on the difference principle; that the indicator itself evaluates the balance of the balanced differential inductive sensor. These indicators have the property of evaluating any change in inductance of the differential sensor, both positive and negative, in the same way.

Pro indikaci kovových materiálů v ocelárenských struskách tyto indikátory nevyhovují, protože ocelárenská etruská obsahuje velké množství oxidů kovů, případně volně rozptýlená zrnka kovu v nekovové hmotě. Průchodem strusky pak nastává změna indukčnosti snímače, která mé za následek indikaci stejnou, jako by procházel kompaktní kovový materiál, který je nutno od strusky odlišit.These indicators do not suit the indication of metallic materials in steel slags because the Etruscan steelworks contain a large amount of metal oxides or freely dispersed metal grains in a non-metallic mass. Passage of the slag then leads to a change in the inductance of the sensor, which results in the same indication as if a compact metal material, which has to be distinguished from the slag, passes through.

Ne výhosty známých indikátorů odstraňuje zapojení indikátoru kovových materiálů v ocelárenských struskách podle vynálezu, které zajišťuje vyhodnocení jen poklesu indukčnosti cívky snímače vliv vem vířivých proudů, vznikajících v kompaktních kovových materiálech.The advantages of the known indicators are eliminated by the connection of the indicator of metallic materials in the steel slags according to the invention, which ensures the evaluation of only a decrease in the inductance of the sensor coil due to the eddy currents generated in compact metal materials.

Podstata zapojení indikátoru kovových materiálů v ocelárenských struskáoh spočívá v tom, že výstup se stabilizovanou amplitudou krystalem řízeného harmonického oscilátoru je přes vazební kondenzátor spojen s jedním pólem paralelního rezonančního obvodu snímače, tvořeného indukční cívkou snímače a kondenzátořem, a se vstupem přesného usměrňovače s velkým vstupním odporem. Druhý pól paralelního rezonančního obvodu snímače je spojen a nulo2The principle of connecting metallic material indicator in steel slag is that the output with stabilized amplitude of the crystal controlled harmonic oscillator is connected via a coupling capacitor to one pole of the parallel resonant circuit of the sensor consisting of the sensor inductor coil and capacitor, and the precision rectifier input with high input resistance . The other pole of the parallel resonant circuit of the sensor is connected and nulo2

238 529 vou svorkou zařízení· Výstup přesného usměrňovače β velkým vstupním odporem je spojen se vetupem analogové paměti a s druhým vstupem porovnávacího obvodu. Na první vstup porovnávacího obvodu je připojen výstup analogové paměti. Výstup porovnávacího obvodu je spojen s nulovacím vstupem generátoru testovacích Impulsů a dále se vstupem oddělovače testovacích impulsů, jehož výstup je spojen s prvním vetupem vyhodnocovacího obvodu. Druhý vstup vyhodnocovacího obvodu je spojen s druhým výstupem generátoru testovacích impulsů, jehož první výstup je spojen s jedním pólem testovací cívky, která je induktivně vázána s indukční cívkou snímače. Druhý pól testovací cívky je spojen s nulovou svorkou zařízení. Výstup vyhodnocovacího obvodu je připojen na výstupní relé. K vyhodnocovacímu obvodu je rovněž připojeno aktivovací tlačítko.238 529 • The output of the precision rectifier β by a large input resistor is connected to the analog memory input and the second input of the comparator circuit. The analog input output is connected to the first input of the comparator circuit. The comparator circuit output is coupled to the test pulse generator reset input and the test pulse separator input, the output of which is coupled to the first evaluation circuit input. The second input of the evaluation circuit is coupled to the second output of the test pulse generator, the first output of which is coupled to one pole of the test coil, which is inductively coupled to the sensor inductor. The other pole of the test coil is connected to the device zero terminal. The output of the evaluation circuit is connected to the output relay. An activation button is also connected to the evaluation circuit.

Výhodou zapojení indikátoru kovových materiálů v ocelárenskýoh struskáoh je, že vyhodnocuje jen přítomnost kompaktních kovových materiálů b blízkosti snímače, tedy na nekovové materiály s vysokým obsahem kysličníků kovů nebo materiály s rozptýlenými drobnými zrnky kovů v nekovové hmotě nereaguje, čímž se odstraní nežádoucí zastavování dopravních linek, přisunujících materiál do drtících zařízení. Dojde tedy ke zvýšení výroby drceného materiálu.The advantage of incorporating the metal material indicator in the steel slag is that it only evaluates the presence of compact metal materials near the sensor, ie non-metallic materials with a high content of metal oxides or materials with scattered small grains of metal in the non-metallic mass. feeding material into the crushing equipment. Thus, the production of crushed material will increase.

Na přiloženém výkresu je nakreslené úplné zapojení indikátoru kovových materiálů v ocelárenskýoh struskáoh. Výstup krystalem řízeného harmonického oscilátoru 1_ je přes vazební kondenzátor 2 spojen s jedním pólem paralelního rezonančního obvodu snímače 3, tvořeného indukční cívkou 5, snímače 3 a kondenzát ořem £, a se vetupem přesného usměrňovače 7 s velkým vstupním odporem. Druhý pól paralelního rezonančního obvodu snímače 3 je spojen s nulovou svorkou zařízení. Výstup přesného usměrňovače £ ^s velkým vstupním odporem je spojen se vetupem analogové paměti 8 a s druhým vetupem 16 porovnávacího obvodu 2· Na první vstup 15 porovnávacího obvodu 2 3· připojen výstup analogové paměti 8, Výstup porovnávaoího obvodu 2 3« spojen s nulovacím vetupem 17 generátoru 10 testovacích impulsů a dále se vetupem oddělovače 11 testovacích impulsů, jehož výstup je spojen s prvním vstupem 20 vyhodnocovacího obvodu 12. Druhý vstup 21 vyhodnocovacího obvodu 12 je spojen s druhým výstupem 19 generátoru 10 testovacích impulsů, jehož první výstup 18 je spojen s jedním pólem testovací oívky 6, která je Induktivně vázána s indukční cívkou 2 snímá- 3 238 529The attached drawing shows the complete connection of the indicator of metallic materials in the steel slag. The output of the crystal-controlled harmonic oscillator 7 is connected via a coupling capacitor 2 to one pole of the parallel resonant circuit of the sensor 3 consisting of the inductor 5, the sensor 3 and the condensate δ, and to the input of the precision rectifier 7 with high input resistance. The other pole of the parallel resonant circuit of the sensor 3 is connected to the device zero terminal. The output of the precision rectifier 8 ^with high input resistance is connected to the analog memory input 8 and to the second input 16 of the comparator circuit 2. The analog output 8 is connected to the first input 15 of the comparator circuit 3. 10 of the test pulses and further with the input of the test pulse separator 11, the output of which is connected to the first input 20 of the evaluation circuit 12. The second input 21 of the evaluation circuit 12 is connected to the second output 19 of the test pulse generator 10. the test coil 6 which is inductively coupled to the induction coil 2 detects 3,238,529

Če 2· Druhý pól testovací cívky 6 je spojen s nulovou svorkou zařízení, Výstup vyhodnocovacího obvodu 12 je připojen na výstupní relé 13, K vyhodnocovacímu obvodu 12 je rovněž připojeno aktlvovací tlačítko 14«The second pole of the test coil 6 is connected to the device zero terminal, the output of the evaluation circuit 12 is connected to the output relay 13, and the activation button 14 is also connected to the evaluation circuit 12.

Činnost indikátoru kovových materiálů v ocelérenská strusce je následující.The operation of the metal materials indicator in the steel slag is as follows.

Paralelní rezonanční obvod snímače 3 je naláděn tak, aby jeho rezonanční kmitočet í_rez byl vyšší než kmitočet f_Q krystalem řízeného harmonického oscilátoru 2» přičemž poměr D/^Urez napětí na rešcntančním obvodu U k rezonančnímu napětí U_rez je v mezích 0,8 až 0,97, Tímto naladěním rezonančního obvodu snímače 2 ^ae dosáhne toho, že při přítomnosti kompaktního kovového předmětu v blíž kosti snímače 2 dojde k poklesu indukčnosti oívky 2 a v důsledku toho klesne napětí na rezonančním obvodu pod klidovou úroveň.The parallel resonant circuit of the sensor 3 is tuned so that its resonant frequency i _rust is higher than the frequency f _{Q of the} crystal controlled harmonic oscillator 2, wherein the ratio D / ^U rust of the voltage on the resistor U to the resonant voltage U _rust is between 0.8 and 0.97, By tuning the resonant circuit of the sensor 2 ^{and e} , the presence of a compact metal object near the bone of the sensor 2 will decrease the inductance of the bobbin 2 and consequently the voltage on the resonant circuit will drop below the resting level.

Pokud se v blízkosti snímače 3 nachází materiál s vysokým obsahem kysličníků kovů nebo s obsahem drobného rozptýleného kovu, dojde k nárůstu indukčnosti cívky 5 a v důsledku toho k nárůstu napětí na rezonančním obvodu snímače 2· Výstupní napětí z rezonančního obvodu snímače 2 j® usměrněno přesným usměrňovačem 7 β velkým vstupním odporem. Výstupní napětí analogové paměti 8 je rovno střední hodnotě usměrněného napětí a dále sleduje teplotní a jiné nestability rezonančního obvodu snímače 2, výstupního napětí z krystalem řízeného oscilátoru 2 ^a přesného usměrňovače 7. Toto dlouhodobé kolísání není na závadu, protože porovnávací obvod 2 vyhodnocuje vždy stav, kdy je na jeho druhém vstupu 16 napětí nižší o stanovenou velikost než napětí na jeho prvním vstupu 15, přičemž napětí na vstupu 16 porovnávacího obvodu 9 kolísá vždy kolem střední hodnoty napětí, tj, výstupního napětí analogové paměti 8, Tímto způsobem jsou účinně potlačeny vlivy nestabilit elektroniky zařízení.If a material with a high metal oxide content or a small scattered metal content is near the sensor 3, the inductance of the coil 5 will increase and, as a result, the voltage at the resonant circuit of the sensor 2 will increase. with a 7 β rectifier with a large input resistance. The output voltage of the analogue memory 8 is equal to the mean of the rectified voltage and further monitors the temperature and other instabilities of the resonant circuit of the sensor 2, the output voltage of the crystal controlled oscillator 2 ^{and the} precision rectifier 7. This long-term variation is not where the voltage at its second input 16 is lower by a predetermined magnitude than the voltage at its first input 15, the voltage at the input 16 of the comparative circuit 9 always fluctuating around the mean voltage, i.e. the output voltage of the analog memory 8. electronics equipment.

První výstup 18 generátoru 10 testovacích impulsů v několikasekundových intervalech krátkodobě spojuje první pól testovaoí oívky 6 s nulovou svorkou zařízení, čímž se simuluje krátkodobá Indikace kovového materiálu. Pokud je signálová cesta od snímače 2 přes bloky 7, 8 a 2 ^v pořádku, objeví se na výstupu porovnávacího obvodu 2 odezva v podobě impulsu, který prostřednictvím rolovacího ústupu 17 generátoru 10 testovacích impulsů způsobí odpojení prvního pólu testovaoí oívky 6 od nulové svorky zařízení, čímžThe first output 18 of the test pulse generator 10 at several second intervals briefly connects the first pole of the test loop 6 to the zero terminal of the device, thereby simulating a short term indication of the metal material. If the signal path from sensor 2 through blocks 7, 8, and 2 ^is OK, a pulse response occurs at the output of the comparator circuit 2, which causes the pulse generator 6 to disconnect the first pole of the test wire 6 from the device zero terminal via the scroll pulse 17. thereby

- 4 238 529 ee ukončí eimulace indikaoe kovového materiálu. Aby vyhodnocovací obvod 12 nereagoval na tyto velmi krátké testovací Impulsy, je mezi jeho první vstup 20 a výstup porovnávacího obvodu 2 zařazen oddělovač 11 testovacích Impulsů, který propouští jen delší impulsy, tj. delší než 10 ms, které vyvolá přítomnost kovového materiálu v blízkosti snímače 2· Tyto delší impulsy vyhodnocuj vyhodnocovací obvod 12, oož se projeví trvalým sepnutím výstupního relé 22· Jeho kontakty qvládají pohyb pásového dopravníku a signalizaci. Zařízení se uvádí do výchozího stavu aktivovacím tlačítkem 14.4,238,529 ee completes the emulation of the metal material indicator. In order to prevent the evaluation circuit 12 from responding to these very short test pulses, a test pulse separator 11 is provided between its first input 20 and the output of the comparator circuit 2, which only permits longer pulses, i.e. longer than 10 ms, 2 · These longer pulses are evaluated by the evaluation circuit 12, which results in the permanent switching of the output relay 22 · Its contacts q control the conveyor belt movement and signaling. The device is reset to its initial state with the activation button 14.

Generátor 10 testovacích impulsů má dále tu funkci, že hlídá sled testovacích impulsů na svém nulovacím vstupu 17» Pokud je přerušena signálová cesta od snímače 2 př®s bloky 7, 8 a 2» neobjeví se na výstupu porovnávacího obvodu 2 testovací impuls, kterým se generátor 10 testovacích Impulsů uvádí do výchozího stavu. Po určité dobé čekání, tj. asi po 3 až 5 a, pokud se neobjeví další testovací impuls na nulovacím vstupu 17, j® prostřednictvím druhého výstupu 19 generátoru 10 testovacích impulsů přiveden na druhý vstup 21 vyhodnocovacího obvodu 12 signál porucha, který způsobí sepnutí relé 13. Tento stav setrvává až do znovuobjevení testovacíoh impulsů na nulovacím vstupu 17 a nedá se zrušit aktivovacím tlačítkem 14. Takto je hlídána správná funkoe celého zařízení.The test pulse generator 10 also has the function of monitoring the test pulse train at its reset input 17. »If the signal path from sensor 2 is interrupted with blocks 7, 8 and 2», a test pulse does not appear at the comparator 2 output. the test pulse generator 10 is reset. After a waiting period of about 3 to 5, and if no further test pulse occurs at the reset input 17, a fault signal is applied to the second input 21 of the evaluation circuit 12 via the second output 19 of the test pulse generator. 13. This condition persists until the test pulses reappear at the reset input 17 and cannot be canceled by the activation button 14. This ensures that the correct functioning of the entire device is monitored.

Vynálezu je možné využít všude tam, kde je třeba odlišit kom paktní kovové předměty od materiálů, které obsahují rozptýlené kysličníky kovů a drobná zrnka kovů rozptýlená v nekovové hmotě, tj. především k ochraně drtičů ocelárenské strusky. Je možné jej využít i k ochraně drtičů kamene, uhlí apod. před vniknutím kovového předmětu.The invention can be used wherever it is necessary to distinguish compact metal objects from materials which contain scattered metal oxides and small metal grains scattered in non-metallic mass, ie primarily to protect steel slag shredders. It can also be used to protect stone crushers, coal crushers, etc. from metal objects.

Claims

SCOPE

238 529

Metallic material indicator in steel slag / characterized in that the output with stabilized amplitude of the crystal-controlled harmonic oscillator (1) is connected via a coupling capacitor (2) to one pole of the parallel resonant circuit of the sensor (3) formed by the inductor coil (5) 3) and a capacitor (4), and an input of a precision rectifier (7) with a large input resistance, wherein the other pole of the parallel resonant circuit of the sensor (3) is connected to the device zero terminal and output of the precision rectifier (7) connected to an analog memory input (8) and a second input (16) of the comparator circuit (9), the analog input memory (8) being connected to the first input (15) of the comparator circuit (9) and the output of the comparator circuit (9) connected to by zero input (17) of the test pulse generator (10) and further with the input of the test pulse separator (11), the output of which is is connected to a first input (20) of the evaluation circuit (12), the second input (21) of which is connected to the second output (19) of the test pulse generator (10), the first output of which is connected to one pole of the test coil ), which is inductively coupled to the inductor (5) of the sensor (3), the second pole of the test coil (6) being connected to the device zero terminal and the output of the evaluation circuit (12) connected to the output relay (13). the activation button (14) is also connected thereto.