沉降槽清液层在线检测仪制造技术

沉降槽清液层在线检测仪，属于氧化铝生产技术领域，主要用于对沉降槽的清液层进行在线检测。该检测仪提高了测量数据的准确性、及时性、科学性，为降低生产消耗、提高生产稳定性奠定坚实的基础，能够提高氧化铝生产产出率及循环效率，做到了节能减排。本实用新型专利技术包括机架、卷扬机构、光纤探头及清洗机构；集成电缆的首端固定在卷扬机构的缠线辊上，末端穿过定滑轮后与光纤探头相连接；清洗机构设置在光纤探头侧方的机架上，包括第二减速电机、清洗槽托盘及第二编码器；清洗槽托盘的主轴通过轴承设置在机架上，第二减速电机的输出轴与清洗槽托盘的主轴相连，在清洗槽托盘的两端设置有水洗槽和酸洗槽，第二编码器设置在第二减速电机的输出轴上。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于氧化铝生产
，特别是涉及一种沉降槽清液层在线检测仪，主要用于对沉降槽的清液层进行在线检测。
技术介绍
氧化铝生产的一个重要工艺过程是液固分离，液固分离效果的好坏不仅严重影响产能，还影响产品质量。随着铝土矿品位的下降和波动，作为液固分离的主要大型设备之一沉降槽，由于缺乏必要的监控手段，其操作盲目性大，系统稳定性不足的问题日益突出，成为氧化铝安全生产、提产增效的瓶颈环节之一。沉降槽稳定性的重要指标之一是清液层高度，目前，清液层的高度主要是通过人工间断取样目视观察。由于人工分析时间滞后较大，且劳动强度高、不能连续监测沉降槽的运行情况，造成系统稳定性较差，甚至跑混、冒槽事故时有发生。氧化铝沉降槽中的清液层高度的检测，至今在该行业没有特别成熟的产品，国外利用沉降槽物料比重的变化和铝土矿石中微量元素的放射性属性，采用过红外线法、超声波法和放射性法等方法测量氧化铝沉降槽清液层高度和浊度等参数，从而反映给操作岗位进行系统调整，以确保沉降槽溢流、底流指标达标；但由于带有电子元器件的探头，无法长期承受高温、高碱环境，且信号传输导线在高温中传输不稳定等因素，造成检测准确度下降甚至仪器损坏。国内曾采用过吹气法和密度法来检测氧化铝沉降槽清液层高度，但由于清液层与沉降层的密度相差并不十分明显，浮筒在其分层界面上的浮力变化也不甚明显，因此，检测出清液层高度的精确度受到影响，同时由于浮筒体积较大，结疤严重且容易携带固体杂质。综上可见，因氧化铝溶出工艺具有高温、高碱和易结疤等工艺特点，不管采用哪种方式测量清液层高度，其数据可靠性差，设备寿命短不能长期使用，实现沉降槽清液层高度在线实时监测技术的工业应用受到限制。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种沉降槽清液层在线检测仪，该检测仪提高了测量数据的准确性、及时性、科学性，为降低生产消耗、提高生产稳定性奠定坚实的基础，能够提高氧化铝生产产出率及循环效率，做到了节能减排。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种沉降槽清液层在线检测仪，包括机架、卷扬机构、光纤探头及清洗机构；所述卷扬机构包括第一减速电机、缠线辊、集成电缆、第一编码器及定滑轮，所述缠线辊通过轴承设置在机架上，第一减速电机的输出轴与缠线辊的主轴相连接；所述集成电缆的 首端通过压紧件固定在缠线辊上，第一编码器设置在缠线辊的主轴上；所述定滑轮通过支架设置在机架顶部，集成电缆的末端穿过定滑轮后与光纤探头相连接；所述光纤探头包括外壳，在外壳的上部设置有集成电缆安装孔，集成电缆通过压紧件设置在集成电缆安装孔内；在外壳内的中部设置有光纤放大器，在外壳的下部设置有光纤传感器，光纤传感器的入射、接收端分别与光纤固定对射元件相连接，其尾端与光纤放大器相连接；在外壳的下端加工有一中缝，在中缝两侧的腔体内安装有对射光纤镜片，所述光纤固定对射元件通过螺栓固定在对射光纤镜片的外侧；在光纤传感器和光纤固定对射元件的外部设置有封头法兰；所述清洗机构设置在光纤探头侧方的机架上，其包括第二减速电机、清洗槽托盘及第二编码器；所述清洗槽托盘的主轴通过轴承设置在机架上，第二减速电机的输出轴与清洗槽托盘的主轴相连接，在清洗槽托盘的两端分别设置有水洗槽和酸洗槽，第二编码器设置在第二减速电机的输出轴上；所述第一减速电机、第一编码器、第二减速电机、第二编码器及光纤放大器分别与中央控制系统相连接。所述卷扬机构还设置有理线滑轮，在缠线辊的侧方设置有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠通过轴承设置在机架上，在滚珠丝杠上套装有滚珠螺母，滚珠螺母与滚珠丝杠螺纹配合，所述理线滑轮与滚珠螺母相连接；在滚珠丝杠上固定有从动链轮，在缠线辊的主轴上固定有主动链轮，主动链轮与从动链轮通过链条相连接。在所述机架的上部还设置有集成电缆的防松机构、导轮及清洁刷。在所述机架的上部还设置有光纤探头的可调式竹节喷管及风机，所述风机通过可调支架设置在机架上。在所述集成电缆安装孔内设置有胶珠，所述压紧件设置在胶珠的上方。在所述光纤探头的外壳内还设置有钢绳固定桩，所述集成电缆芯中的钢丝绳与钢绳固定桩固定连接。在所述光纤探头的各密封法兰的密封面上均加工有密封圈压紧沟槽，在所述密封圈压紧沟槽内安装有氟橡胶密封圈。所述光纤探头的封头法兰采用外翻拆卸式结构。本技术根据氧化铝沉降槽内料浆形成固体含量不同的三个料液层，即：清液层、沉降层和压缩层，不同的料液层之间有比较清晰的分层界面。其中，清液层中固体含量极低，透光程度高；沉降层中固体含量相对清液层有明显增高，透光程度也明显降低甚至不透光；压缩层中堆积有大量的固体，光无法从中穿过。由于清液层与沉降层的透光程度有明显差异， 且分层界面明显，故可通过光透的明显变化，找出清液层与沉降层的分层界面，从而测定出清液层高度。本技术采用光纤传感器对溶液透光程度进行检测，光纤传感器的入射端发出红色LED光源，光线穿过沉降槽内溶液，透射到接收端，接收端根据接收到的入射光强度来表征溶液的透光程度，再将光信号转换成直流电压信号输出Vout(与接收端入光量成比例)。最终以电压信号来分辨沉降槽内溶液的透光程度，通过对沉降槽内不同深度的溶液进行检测，从而实现对沉降槽清液层高度的在线检测，完成一次测量后，中央控制系统驱动第一减速电机将光纤传感器提出沉降槽，并控制旋转清洗机构对光纤传感器进行清洗，清除结疤。本技术的有益效果：本技术的沉降槽清液层在线检测仪的安装和使用，能够很好的在线检测沉降槽的清液层的高度，提高了测量数据的准确性、及时性、科学性，为降低生产消耗、提高生产稳定性奠定坚实的基础，能够提高氧化铝生产产出率及循环效率，做到了节能减排。同时，本技术对沉降槽实现自动控制迈出了坚实的一步，通过对清液层高度的准确测量，后续可以实现自动控制絮凝剂加入量、自动控制底流流量等沉降槽运行的关键参数，从而实现对整个沉降槽进行自动控制。为提高氧化铝行业的自动化程度作出积极的贡献。附图说明图1是本技术的沉降槽清液层在线检测仪的一个实施例的总体装配图；图2是本技术的卷扬机构的结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是除清洗机构外的本技术的结构示意图；图5是图4的A部放大图；图6是图4的B部放大图；图7是图4的C部放大图；图8是本技术的光纤探头的结构示意图；图9是图8的D部放大图；图10是本技术的清洗机构的结构示意图；图11是图10的E-E剖视图；图12是本技术的PLC控制系统的接线图；图13是本技术的PLC控制系统的主程序流程图；图14是本技术的PLC控制系统的清洗子程序流程图；图中：1-卷扬机构，2-集成电缆，3-机架，4-风机，5-定滑轮，6-光纤探头，7-可调式竹节喷管，8-清洗机构，9-清洗槽托盘，10-槽体，11-理线滑轮，12-第一减 速电机，13-缠线辊，14-压紧件，15-主动链轮，16-第一编码器，17-滚珠螺母，18-滚珠丝杠，19-从动链轮，20-链条，21-支架，22-清洁刷，23-可调支架，24-防松轮，25-限位开关，26-压缩式弹簧，27-防松机构，28-导轮，29-第一密封法兰，30-第一氟橡胶密封圈，31-钢丝绳，32-锁扣，33-光纤放大器，34-第二密封法兰，35-第二氟橡胶密封圈，36-封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉降槽清液层在线检测仪，其特征在于包括机架、卷扬机构、光纤探头及清洗机构；所述卷扬机构包括第一减速电机、缠线辊、集成电缆、第一编码器及定滑轮，所述缠线辊通过轴承设置在机架上，第一减速电机的输出轴与缠线辊的主轴相连接；所述集成电缆的首端通过压紧件固定在缠线辊上，第一编码器设置在缠线辊的主轴上；所述定滑轮通过支架设置在机架顶部，集成电缆的末端穿过定滑轮后与光纤探头相连接；所述光纤探头包括外壳，在外壳的上部设置有集成电缆安装孔，集成电缆通过压紧件设置在集成电缆安装孔内；在外壳内的中部设置有光纤放大器，在外壳的下部设置有光纤传感器，光纤传感器的入射、接收端分别与光纤固定对射元件相连接，其尾端与光纤放大器相连接；在外壳的下端加工有一中缝，在中缝两侧的腔体内安装有对射光纤镜片，所述光纤固定对射元件通过螺栓固定在对射光纤镜片的外侧；在光纤传感器和光纤固定对射元件的外部设置有封头法兰；所述清洗机构设置在光纤探头侧方的机架上，其包括第二减速电机、清洗槽托盘及第二编码器；所述清洗槽托盘的主轴通过轴承设置在机架上，第二减速电机的输出轴与清洗槽托盘的主轴相连接，在清洗槽托盘的两端分别设置有水洗槽和酸洗槽，第二编码器设置在第二减速电机的输出轴上；所述第一减速电机、第一编码器、第二减速电机、第二编码器及光纤放大器分别与中央控制系统相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种沉降槽清液层在线检测仪，其特征在于包括机架、卷扬机构、光纤探头及清洗机构；所述卷扬机构包括第一减速电机、缠线辊、集成电缆、第一编码器及定滑轮，所述缠线辊通过轴承设置在机架上，第一减速电机的输出轴与缠线辊的主轴相连接；所述集成电缆的首端通过压紧件固定在缠线辊上，第一编码器设置在缠线辊的主轴上；所述定滑轮通过支架设置在机架顶部，集成电缆的末端穿过定滑轮后与光纤探头相连接；所述光纤探头包括外壳，在外壳的上部设置有集成电缆安装孔，集成电缆通过压紧件设置在集成电缆安装孔内；在外壳内的中部设置有光纤放大器，在外壳的下部设置有光纤传感器，光纤传感器的入射、接收端分别与光纤固定对射元件相连接，其尾端与光纤放大器相连接；在外壳的下端加工有一中缝，在中缝两侧的腔体内安装有对射光纤镜片，所述光纤固定对射元件通过螺栓固定在对射光纤镜片的外侧；在光纤传感器和光纤固定对射元件的外部设置有封头法兰；所述清洗机构设置在光纤探头侧方的机架上，其包括第二减速电机、清洗槽托盘及第二编码器；所述清洗槽托盘的主轴通过轴承设置在机架上，第二减速电机的输出轴与清洗槽托盘的主轴相连接，在清洗槽托盘的两端分别设置有水洗槽和酸洗槽，第二编码器设置在第二减速电机的输出轴上；所述第一减速电机、第一编码器、第二减速电机、第二编码器及光纤放大器分别与中央控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕诗文，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21