×
18.07.2020
220.018.3407

Устройство для измерения плотности руды

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Устройство относится к области приборостроения, метрологии и может быть использовано в горнодобывающей промышленности для измерения плотности руды. Устройство для определения плотности руды включает пружинные весы с чашкой и стрелкой, вертикально градуированный сосуд с жидкостью известной плотности, датчики фиксации линейных перемещений, станину, чашка пружинных весов выполнена в виде стального сосуда с жидкостью известной плотности со стрелкой и двумя противолежащими вертикальными градуированными прозрачными вставками, при этом сосуд снабжен воронкой и опорами вертикального качения, контактирующими с внутренней поверхностью жестко скрепленного со станиной защитного кожуха, на внутренней поверхности которого установлен датчик фиксации линейных перемещений стрелки чашки весов, а датчик фиксации линейных перемещений уровня жидкости в сосуде установлен на его внешней стороне в створе прозрачных вставок. Техническим результатом является повышение надежности конструкции, увеличение достоверности результатов измерения, упрощение регистрации данных, простота изготовления и обслуживания устройства. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Устройство относится к области приборостроения, метрологии и может быть использовано в горнодобывающей промышленности для измерения плотности руды.

При разработке рудных месторождений ископаемых материалов на этапе транспортировки руды от места добычи к месту ее переработки необходимо располагать данными о содержании в руде конечного продукта, например, металла.

На практике содержание конечного продукта в руде меняется от нуля до некоторого максимума не только для разных карьеров одного месторождения, но и при разработке различных участков одного карьера. Поэтому маршрут транспортировки - в отвал или в различные (по технологии переработки) обогатительные цеха - зависит от сорта руды, критерием определения которого является ее плотность. Чем выше плотность руды по сравнению с плотностью «пустой» породы, тем выше содержание конечного продукта и сор труды. При этом принадлежность матер нала к тому или иному сорту обычно определяется не истинной величиной его плотности, а ее средним значением, величина которого лежит в некотором, принятом для определенного сорта, диапазоне. Сортность руды определяет логистику работы распределительного транспортного узла, то есть определение конкретного маршрута транспортных единиц (обычно железнодорожного состава из нескольких вагонеток) от карьера к месту их разгрузки.

Определение плотности руды осуществляется по результатам измерения величин массы и объема ее образцов с помощью плотномеров.

В уровне техники известны приборы для измерения плотности твердых тел (Измерение массы, объема и плотности / Гаузнер С.И. и др. М.: Изд-во стандартов, 1972. Ильинский Г.А. Определение плотности минералов. Л.: Недра, 1975.).

Недостатками известных устройств является сложность определения плотности образцов твердых тел вне лабораторных условий, длительность получения результатов измерений.

Наиболее близким устройством к заявляемому сортировочному плотномеру являются гидростатические весы, которые представляют собой подвешенную на спиральной пружине двойную чашку. Нижняя чашка погружена в прозрачный сосуд с жидкостью известной плотности. К верхней чашке прикреплена стрелка, которая при деформации пружины перемещается относительно неподвижной шкалы. Массу образцов определяют визуально или с помощью датчика по величине линейного перемещения нагружаемой пружины известной жесткости (Кивилис С.С. Плотномеры. - М.: Энергия, 1980. С. 97-101) - прототип.

Недостатками прототипа являются: сложность проведения испытаний образцов вне лабораторных условий; практическая неосуществимость установки прототипа непосредственно на транспортное средство с исследуемым грузом, то есть проведение исследований в движущемся транспортном потоке; длительность получения результатов измерений; необходимость участия оператора для проведения измерений; случайное или преднамеренное искажение результатов испытаний, проводимых человеком; ненадежность конструкции при эксплуатации; низкая производительность процесса измерений.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание нового устройства, обеспечивающего: работу при установке непосредственно на транспортное средство с исследуемым грузом; возможность получать данные о плотности груза в период его движения на транспортном средстве; «антивандальное» исполнение конструкции устройства, исключающее его разрушение даже при значительном механическом воздействии; исключение эксплуатационного обслуживания устройства человеком, что предотвращает как случайные ошибки измерений за счет наличия «человеческого фактора», так и преднамеренное искажение результатов исследования образцов; получение практически мгновенных результатов исследования; повышение надежности конструкции; упрощение регистрации данных, полученных при проведении исследований; простоту изготовления и обслуживания.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, включающем пружинные весы с чашкой и стрелкой, прозрачный вертикально градуированный сосуд с жидкостью известной плотности, датчики фиксации линейных перемещений, станину, чашка пружинных весов выполнена в виде стального сосуда с жидкостью известной плотности со стрелкой и двумя противолежащими вертикальными градуированными прозрачными вставками, при этом сосуд снабжен воронкой и опорами вертикального качения, контактирующими с внутренней поверхностью жестко скрепленного со станиной защитного кожуха, на внутренней поверхности которого установлен датчик фиксации линейных перемещений стрелки чашки весов, а датчик фиксации линейных перемещений уровня жидкости в сосуде установлен на его внешней стороне в створе прозрачных вставок. Воронка сосуда может быть снабжена уплотнениями герметизации внутреннего объема кожуха. В пространстве между сосудом и внутренней поверхностью кожуха может быть установлен источник света. Хотя бы одна опор а вертикального качения может перемещаться в направляющих.

Устройство имеет следующие отличия от прототипа:

- чашка пружинных весов выполнена в виде стального сосуда с жидкостью известной плотности со стрелкой и двумя противолежащими вертикальными градуированными прозрачными вставками;

- сосуд снабжен воронкой и опорами вертикального качения, контактирующими с внутренней поверхностью жестко скрепленного со станиной защитного кожуха;

- на внутренней поверхности кожуха установлен датчик фиксации линейных перемещений стрелки чашки весов;

- датчик фиксации линейных перемещений уровня жидкости в сосуде установлен на его внешней стороне в створе прозрачных вставок;

- воронка сосуда может быть снабжена уплотнениями герметизации внутреннего объема кожуха;

- в пространстве между сосудом и внутренней поверхностью кожуха может быть установлен источник света;

- хотя бы одна опор а вертикального качения может пер вмещаться в направляющих.

Это позволит обеспечить: работу устройства при установке непосредственно на транспортное средство с исследуемым грузом; возможность получать данные о плотности груза в период его движения на транспортном средстве; «антивандальное» исполнение конструкции устройства, исключающее его разрушение даже при значительном механическом воздействии; исключение эксплуатационного обслуживания устройства человеком, что предотвращает как случайные ошибки измерений за счет наличия «человеческого фактора», так и преднамеренное искажение результатов исследования образцов; получение практически мгновенных результатов исследования; упрощение регистрации данных, полученных при проведении исследований; повышение надежности конструкции; простоту изготовления и обслуживания.

Сопоставительный анализ заявляемой устройства и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».

В просмотренном патентно-информационном фонде не обнаружено технических решений с указанными отличиями, а также технических решений с указанной совокупностью отличительных признаков.

Предлагаемое техническое решение применимо и будет использовано в горнодобывающей промышленности для определения плотности руды.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

на фиг. 1 - схема устройства;

на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1;

на фиг. 3 - схема перемещений уровня жидкости и стрелки весов после размещения образцов в устройстве.

Устройство (фиг. 1) включает чашку пружинных весов в виде стального стакана 1 со стрелкой 2 и прозрачными вставками 3 с жидкостью 4 и вертикальной градуировкой 5. Стакан 1 установлен на пружине 6, снабжен резьбовой воронкой 7 с уплотнениями 8 и вертикальными опорами качения 8 с направляющими 10. Пружинные весы заключены в жестко скрепленный со станиной 11 защитный кожух 12, на котором установлен датчик 13 фиксации линейных перемещений стрелки 2. Датчик 14 (фиг. 1, 2) фиксации уровня жидкости 4 установлен на стакан 1 в створе его прозрачных вставок 3. Источник света 15 показан на фиг. 2. Размещение образцов 16 в стакане 1 показано на фиг. 3.

Устройство работает следующим образом.

Станину 11 (для первого и всех последующих измерений) укрепляют вертикально снаружи на стенку транспортного средства, например, вагонетку (на чертежах не показано). В сосуд 1 заливают жидкость 4 с плотностью меньшей, чем плотность исследуемых образцов 16, в объеме достаточном для полного погружения порции образцов в жидкость. Датчик 14 фиксирует уровень жидкости 4 в сосуде 1, а датчик 13 - положение стрелки 2. Одновременно с заполнением вагонетки рудой, через воронку 7 вручную сбрасывают в сосуд 1 и порцию исследуемых образцов 16 руды (фиг. 3). За счет веса образцов 16 происходит проседание пружины 6 на величину L1 (фиг. 3) и подъем жидкости 4 в сосуде 1 на величину L2 (фиг. 3). Величины линейного перемещения L1 стрелки 2 и линейного перемещения уровня жидкости L2 по данным шкалы 5 фиксируют, соответственно, датчик 13 и датчик 14. Свободу строго вертикальных перемещения сосуда 1 при сжатии пружины 6 весом порции образцов 16 и весом жидкости 4 обеспечивают опоры качения 9 движущиеся в направляющих 10. Направляющие 10 препятствуют возможному вращению сосуда 1 относительно кожуха 12.

Противолежащие прозрачные вставки 3 в сосуде 1 обеспечивают прохождение сигнала, например, светового, от источника света 15 на датчик 14 уровня жидкости 4. Уплотнения 9 воронки 7 предохраняют объем размещения элементов пружинных весов и датчиков 13 и 14 от попадания посторонних предметов и пыли.

Наличие источника света 15 необходимо при использовании оптических датчиков фиксации перемещений стрелки 2 и уровня жидкости 4. При использовании иных датчиков, например, механических, надобность в источнике света отпадает.

Получив показания датчиков о линейных перемещениях L2 уровня жидкости и линейных перемещениях L1 стрелки 2, определяют плотность ρ исследуемых образцов 16, а значит и сор труды, по формуле:

ρ=L1/L2.

Это возможно при градуировке датчика 13 в единицах массы, а шкалы 5 - в единицах объема.

Некоторые колебания фиксируемых величин L1 и L2, связанные с движением транспортной единицы, не снижают эффективности работы устройства, так как сорт материала определяется не по истинной, а по средней величине плотности материала. При необходимости повышения точности измерений можно их проводить при остановке транспортной единицы. Еще одним резервом повышения точности измерений является установка заявляемого устройства на все транспортные единицы, входящие в общий транспортный состав (обычно это состав вагонеток), что позволит усреднить данные всех устройств-плотномеров, находящихся на одном составе.

Дальнейшая транспортировка исследованного груза осуществляется по направлениям, определяемым показаниями его сортности. При разгрузке основного груза транспортной единицы (обычно поворотом, например, вагонетки на 180° над приемным бункером) происходит и разгрузка жидкости и образцов из заявляемого устройства. При возвращении порожней транспортной единицы к месту загрузки вышеизложенный процесс работы устройства повторяется.

Участие человека в процессе исследования плотности образцов груза на транспортной единице заключается только в закладке приблизительно одинакового количества транспортируемого материала (например, одной лопаты) в воронку устройства, что исключает влияние случайного или преднамеренного (что имеет место на практике) человеческого фактора.

Конструкция устройства, по сравнению с прототипом, включающим стеклянные сосуды, является достаточно надежной («антивандальной») и может выдержать как удары образцов при их загрузке в воронку, так и случайное механическое воздействие при движении транспортной единицы по трассе месторождение - перерабатывающий цех.

Устройство может быть использовано в горнорудной или иной добывающей промышленности, а так же как прибор контроля изменения плотности (например, при изменении влажности) материалов при их хранении.


Устройство для измерения плотности руды
Устройство для измерения плотности руды
Устройство для измерения плотности руды
Устройство для измерения плотности руды
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 14 items.
10.05.2018
№218.016.3f10

Способ формирования древесины ели европейской повышенной плотности и прочности

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к формированию высококачественной бессучковой древесины ели европейской. В возрасте 15-20 лет в искусственных или естественных насаждениях ели европейской, имеющих высокий класс бонитета (Ia-II), отбираются целевые крупные деревья. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648415
Дата охранного документа: 26.03.2018
10.05.2018
№218.016.3fc0

Способ получения электроизоляционной бумаги

Изобретение относится к электротехнической и целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано в производстве электроизоляционных видов бумаги (преимущественно кабельной и трансформаторной) с повышенными электрофизическими свойствами, включая нагревостойкость. Способ включает роспуск...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648640
Дата охранного документа: 26.03.2018
29.05.2018
№218.016.578a

Способ определения жесткости природных вод

Изобретение относится к физико-химическим способам анализа природных вод. Способ определения жесткости природных вод включает этапы, на которых осуществляют определение концентрации мг⋅экв/л ионов Са, Mg, при этом процесс определения концентрации ионов кальция, магния предусматривает измерение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654820
Дата охранного документа: 22.05.2018
13.09.2018
№218.016.874d

Состав для изготовления низкотоксичных древесноволокнистых плит на основе аминоформальдегидного связующего, включающий сульфат гуанилмочевины как акцептор формальдегида

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к изготовлению древесноволокнистых плит. Состав для изготовления древесноволокнистых плит на основе аминоформальдегидных смол включает акцептор формальдегида - сульфат гуанилмочевины с массовой долей 2-4% по абсолютно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666759
Дата охранного документа: 12.09.2018
20.04.2019
№219.017.34fe

Способ определения коэффициента восстановления путем статических нагружений

Изобретение относится к испытаниям упругопластических свойств материалов, а именно к способам определения коэффициента восстановления при сжатии тел с различной формой контактных поверхностей путем статических нагружений. Сущность: производится статическое сжатие упругих тел с любой формой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685447
Дата охранного документа: 18.04.2019
23.04.2019
№219.017.36bd

Способ устройства монолитных свайных опор инженерных сооружений на основе нефелинового шлама

Изобретение относится к области строительства, в частности к строительным смесям и способам, пригодным для конструктивных элементов автомобильных дорог на участках прохождения болот и слабых переувлажненных грунтах. Способ устройства монолитных свайных опор включает приготовление смеси из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685599
Дата охранного документа: 22.04.2019
26.06.2019
№219.017.92d3

Способ возведения эллипсоидной кольцевой ограждающей стены (насыпи) на полигоне утилизации золы от сжигания осадков сточных вод

Изобретение относится к области строительства инженерных сооружений, в частности к устройству кольцевой насыпи ограждения высотой до 30 м на полигоне утилизации золы от сжигания осадков сточных вод. Способ возведения эллипсоидной кольцевой ограждающей стены (насыпи) на полигоне утилизации золы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692340
Дата охранного документа: 24.06.2019
07.11.2019
№219.017.dee2

Способ получения строительного материала из смеси измельченного бытового полиэтилена и золы от сжигания осадков сточных вод

Изобретение относится к области производства строительных материалов для дорожных конструкций. Способ включает приготовление смеси, содержащей в качестве вяжущего вещества измельченный до размера 5 мм бытовой полиэтилен. При приготовлении смеси сначала осуществляют смешивание 40-70 мас.%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705120
Дата охранного документа: 05.11.2019
22.11.2019
№219.017.e532

Лыжи для движения по воде

Изобретение относится к области производства водных транспортных средств, предназначенных для развлечений и спорта, и может быть использовано как средство для перемещения по водной поверхности за счет мускульных усилий человека для тренировки лыжников. Лыжи для движения по воде включают в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706758
Дата охранного документа: 20.11.2019
13.12.2019
№219.017.ed1b

Способ определения плотности твердых тел и устройство для его осуществления

Способ определения плотности твердых тел и устройство для его осуществления относятся к области приборостроения. Техническим результатом является определение плотности твердых тел правильной и неправильной формы, упрощение расчетов и измерительных операций, обеспечение возможности измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708714
Дата охранного документа: 11.12.2019
Showing 1-6 of 6 items.
25.08.2017
№217.015.b720

Способ групповой пропитки лесоматериалов

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к способам защитной обработки древесины. Загружают лесоматериалы в пропиточную емкость и пропитывают за счет гидростатического давления пропиточной жидкости. Перед пропиткой пачку лесоматериалов размещают в клети...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614803
Дата охранного документа: 29.03.2017
22.11.2019
№219.017.e532

Лыжи для движения по воде

Изобретение относится к области производства водных транспортных средств, предназначенных для развлечений и спорта, и может быть использовано как средство для перемещения по водной поверхности за счет мускульных усилий человека для тренировки лыжников. Лыжи для движения по воде включают в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706758
Дата охранного документа: 20.11.2019
13.12.2019
№219.017.ed1b

Способ определения плотности твердых тел и устройство для его осуществления

Способ определения плотности твердых тел и устройство для его осуществления относятся к области приборостроения. Техническим результатом является определение плотности твердых тел правильной и неправильной формы, упрощение расчетов и измерительных операций, обеспечение возможности измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708714
Дата охранного документа: 11.12.2019
12.07.2020
№220.018.3220

Клей для изготовления древесно-стружечных плит и плит на основе отходов однолетних растений

Изобретение относится к получению клеев на основе фенолформальдегидных смол, используемых в деревообрабатывающей промышленности при изготовлении древесно-стружечных плит и плит на основе отходов однолетних растений, например плит на основе костры льна. Технической задачей изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726232
Дата охранного документа: 10.07.2020
05.06.2023
№223.018.771e

Топливный брикет

Изобретение относится к области изготовления твердого топлива из прессованной биомассы древесины. Предложен топливный брикет, характеризующийся тем, что наружные продольные поверхности бруска в поперечном сечении выполнены по дуге окружности с диаметром, равным диаметру окружности, описывающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002774893
Дата охранного документа: 24.06.2022
05.06.2023
№223.018.775a

Паркетный щит

Изобретение относится к строительству, в частности к паркетным щитам. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности паркета. Паркетный щит включает основание, на котором наклеено лицевое покрытие из планок в виде квадратов, расположенных в шахматном порядке. Основание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002769690
Дата охранного документа: 05.04.2022
+ добавить свой РИД