Определение содержания магнитного и общего железа в сыпучих образцах горных пород
(К научной работе ГФ – 1 – 10 по теме: Исследование влияния импульсного электромагнитного воздействия на показатели разрушения горных пород)
Цель работы: Определить содержание магнитного и общего железа в рудном материале.
Общие сведения
Определение содержания железа в железных рудах, например, в железистых кварцитах, является важным для характеристики качества руд. Лабораторное определение на основе химических анализов трудоемко и не обеспечивает оперативный контроль за качеством поступающего на переработку сырья.
Измерение магнитных и диэлектрических свойств рудного материала может быть произведено за более короткое время и позволяет оценить качество материала.
Основные параметры, которые позволяют судить о содержании железа в материале – плотность, магнитная проницаемость и диэлектрическая проницаемость. Магнитная проницаемость и диэлектрическая проницаемость могут быть определены на основании измерения электрической емкости конденсатора и измерения индуктивности соленоида, заполненных исследуемым материалом.
Для измерений применяется измеритель LCR – 816. Прибор обеспечивает определение содержания железа магнитного от 12,0% до 60,0%, железа общего от 33,0% до 50% в рудных материалах крупностью -1,0 мм. с точность не менее ±1,5 %
Технические параметры измерителя LCR - 816
- Емкость: 0,00001 пФ - 99999 мкФ;
- Индуктивность: 0,00001 мГн - 99999 Гн;
- Сопротивление: 0,00001 Ом - 99999 кОм;
- Добротность: 0,0001...104;
- Тангенс угла диэлектрических потерь: 0,0001...9999;
- Тест-сигнал 100 Гц - 2 кГц;
- Базовая погрешность 0,2%;
- Внутреннее/внешнее смещение до 30 В
- Запись до 100 профилей, усреднение результатов измерения (1-255),
- 5-разрядая индикация, ЖК-матрица (240х128 точек) с подсветкой,
- Программная калибровка,
- Вес 5,5 кг
Устройство и принцип работы прибора
Прибор представляет собой измерительную ячейку (см. рис. 2) и измеритель LC цифровой, соединенные проводами. Электрическая схема измерительной ячейки позволяет переключаться между схемами измерения электрической емкости (С), создаваемой коаксиальным цилиндрическим конденсатором, между обкладками которого помещается образец и индуктивности (L), представляющей собой катушку в которую помещается образец с помощью переключателя режимов.
Принцип действия основан на измерении и сравнительном анализе электрической емкости и индуктивности контейнера с пустой и заполненной рудным материалом кассетой, с учетом насыпной плотности образца.
Порядок работы
Взвесить исходную пробу порошкового образца рудного материала на весах с точностью ± 0,1 г (масса пробы должна быть в диапазоне 120-150 г);
Вывести на «0» показания Измерителя LC по C (см. порядок работы в инструкции для измерителя LC), при этом переключатель режимов находится в положении «C» и кассета для образца руды вынута из контейнера;
Вставить пустую кассету в контейнер;
Измерить емкость (С0) пустой кассеты (см. порядок работы в инструкции для Измерителя LC);
Засыпать пробу рудного материала в кассету;
Закрыть кассету крышкой и снять показания по шкале h, мм (этим измеряется объем, занимаемый образцом в кассете);
Вставить кассету в контейнер и измерить емкость (С) кассеты с материалом;
Извлечь кассету с материалом из контейнера;
Перевести переключатель режимов в положение «L», нажать кнопку и вывести на «0» показания измерителя LC по L (см. порядок работы в инструкции для измерителя LC)
Отпустить кнопку и перевести измеритель LC в режим измерения «L-Q» (см. порядок работы в инструкции для измерителя LC)
Вставить кассету в контейнер и измерить индуктивность (L) кассеты с материалом;
Извлечь кассету из контейнера и высыпать из нее образец;
Вставить пустую кассету в контейнер, и измерить ее индуктивность (L0), при этом не закрывать кассету крышкой.
Заполнить таблицу 2.
Таблица 2
№ образца |
Р, г |
h, мм |
С0, пФ |
С, пФ |
L0, мГн |
L, мГн |
Примечание |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |