通过非接触测速实现球磨机工作状态检测的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通过非接触性测速实现球磨机工作状态检测的方法及系统，方法包括：在球磨机的转筒外表面设磁体，在外部设磁传感器，通过与磁体电磁感应将球磨机转筒的转速转化为磁传感器输出电压；检测得出单位时间内磁传感器输出电压极大值的总数，利用单位时间内磁传感器输出电压极大值的总数计算出球磨机转筒的转速、转动角速度和转动周期；根据工作时球磨机转筒的转速、转动角速度、转动周期中任一个参数的实际值与正常值的大小关系，确定所检测球磨机的当前工作状态，并在当前工作状态为非正常工作状态时进行相应的处理。利用非接触磁感应对球磨机进行测速，在不影响生产的情况下用测速精准检测球磨机当前工作状态。

The method and system of ball mill working state detection by non-contact speed measurement

【技术实现步骤摘要】
通过非接触测速实现球磨机工作状态检测的方法及系统
本专利技术涉及球磨机设备工作状态检测领域，尤其涉及一种通过非接触测速实现球磨机工作状态检测的方法及系统。
技术介绍
在现有的球磨机工作环境中，为了提高生产效率以及减少更换球磨机内壁衬板的成本，需要根据球磨机的工作状态，通过调节球磨机的转速来控制生产过程。球磨机的工作状态可以分为低转速(角速度ω＜ω1)状态、正常转速(角速度ω1≤ω≤ω2)状态和高转速(角速度ω＞ω2)状态。图1至图3为球磨机三种工作状态(即低转速状态、正常转速状态和高转速状态)的示意图(其中，箭头示意的方向为球磨机的旋转方向)，包括了研磨介质球(以下简称介质球1)的起抛点和落点以及滑落物料2形成的物料线3。由物理知识可知，在球磨机内物料体积一定的前提下，介质球的落点与物料线的位置都是球磨机转动角速度ω的函数。实际生产中，企业希望球磨机总是处于正常转速状态，在正常状态下，介质球起抛点高，撞击发生在物料线附近的下方，即主要撞击在物料上，动能大，研磨效果最好。当球磨机处于低转速状态时，撞击发生在物料线下方较远的位置，此时介质球起抛点很本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过非接触测速实现球磨机工作状态检测的方法，其特征在于，包括：/n在所检测球磨机的转筒外表面固定设置磁体，所述磁体能随转动的所述转筒绕该转筒的轴心同步运动；在所述球磨机外部靠近所述磁体运动轨迹的位置设置磁传感器，所述磁传感器能通过与所述磁体的电磁感应将所述球磨机转筒的转速信息转化为磁传感器输出电压；/n检测得出单位时间内所述磁传感器输出电压极大值的总数，利用单位时间内所述磁传感器输出电压极大值总数计算得出工作时所述球磨机的转筒的转速、转动角速度和转动周期；/n根据计算得出的工作时所述球磨机的转筒的转速、转动角速度、转动周期中的任一参数的实际值与正常值的大小关系，确定所检测球磨机的当前工...

【技术特征摘要】
1.一种通过非接触测速实现球磨机工作状态检测的方法，其特征在于，包括：
在所检测球磨机的转筒外表面固定设置磁体，所述磁体能随转动的所述转筒绕该转筒的轴心同步运动；在所述球磨机外部靠近所述磁体运动轨迹的位置设置磁传感器，所述磁传感器能通过与所述磁体的电磁感应将所述球磨机转筒的转速信息转化为磁传感器输出电压；
检测得出单位时间内所述磁传感器输出电压极大值的总数，利用单位时间内所述磁传感器输出电压极大值总数计算得出工作时所述球磨机的转筒的转速、转动角速度和转动周期；
根据计算得出的工作时所述球磨机的转筒的转速、转动角速度、转动周期中的任一参数的实际值与正常值的大小关系，确定所检测球磨机的当前工作状态，并在当前工作状态为非正常工作状态时进行相应的处理。


2.根据权利要求1所述的通过非接触测速实现球磨机工作状态检测的方法，其特征在于，所述方法中，在所检测球磨机的转筒外表面固定设置磁体，所述磁体能随转动的所述转筒绕该转筒的轴心同步运动包括：
在所述球磨机的转筒的弧形外表面的任一位置固定设置磁体，所述磁体能随转动的所述转筒的弧形外表面绕该转筒的轴心同步运动；
或者，在所述球磨机的转筒的任一侧表面偏离轴心的任一位置固定设置磁体，所述磁体能随转动的所述转筒的侧外表面绕该转筒的轴心同步运动。


3.根据权利要求1或2所述的通过非接触测速实现球磨机工作状态检测的方法，其特征在于，所述方法中，所述磁传感器能通过与所述磁体的电磁感应将所述球磨机转筒的转速信息转化为磁传感器输出电压包括：
在所述磁体先靠近再远离所述磁传感器的过程中，所述磁传感器输出的磁传感器输出电压形成从小到大再变小的具有电压极大值的周期性电压波形。


4.根据权利要求1所述的通过非接触测速实现球磨机工作状态检测的方法，其特征在于，所述方法中，检测得出单位时间内所述磁传感器输出电压极大值总数为：以预设的采样周期Ts对所述磁传感器输出电压进行采样，记录得到单位时间T内磁传感器输出电压极大值的总数N；
利用单位时间内所述磁传感器输出电压极大值的总数计算得出工作时所述球磨机的转筒的转速、转动角速度和转动周期为：
所述球磨机转筒的转速其中T表示单位时间，N表示单位时间内所述磁传感器输出电压极大值的总数；
所述球磨机转筒的转动角速度其中n表示转筒的转速，T表示单位时间，N表示单位时间内所述磁传感器输出电压极大值的总数；
所述球磨机转筒的转动周期其中n表示转速，T表示单位时间，N表示单位时间内所述磁传感器输出电压极大值的总数。


5.根据权利要求4所述的通过非接触测速实现球磨机工作状态检测的方法，其特征在于，所述磁传感器输出电压极大值通过以下方式确定：若第i个采样点的磁传感器输出电压分别大于第i-1个采样点的磁传感器输出电压与第i+1个采样点的磁传感器输出电压，则确定该采样点的磁传感器输出电压为磁传感器输出电压极大值。


6.根据权利要求1、4或5所述的通过非接触测速实现球磨机工作状态检测的方法，其特征在于，所述方法中，所述根据计算得出的工作时所述球磨机的转筒的转速、转动角速度、转动周期中的任一参数的实际值与正常值的大小关系，确定所检测球磨机的当前工作状态，并在当前工作状态为非正常工作状态时进行相应的处理包括：
(1)以所述球磨机的转筒的转速的实际值与正常值的大小关系，确定所检测球磨机的当前工作状态，并在当前工作状态为非正常工作状态时进行相应的处理，方式如下：
预先将所检测球磨机正常转速工作状态的转筒的转速范围设定为n1≤n≤n2，将所述球磨机的转筒的转速按照工作状态的不同划分为三个集合：
X高速＝{n|n＞n2}
X正常＝{n|n1≤n≤n2}
X低速＝{n|n＜n1}；
计算生产过程中实际测得的所述球磨机的转筒的转速n，若转速n∈X正常则确定所述球磨机处于正常转速工作状态，维持当前转速；若转速n∈X高速，则确定所述球磨机处于高转速工作状态，进行发出报警和/或降低转速的处理；若转速n∈X低速，则确定所述球磨机处于低转速工作状态，进行发出报警和/或提高转速的处理；
(2)以所述球磨机的转筒的转动角速度的实际值与正常值的大小关系，确定所检测球磨机的当前工作状态，并在当前工作状态为非正常工作状态时进行相应的处理，方式如下：
预先将所检测球磨机正常转速工作状态的转筒的转动角速度范围设定为ω1≤ω≤ω2，将所述球磨机的转筒的转动角速度按照工作状态的不同划分为三个集合：
Y高速＝{ω|ω＞ω2}
Y正常＝{ω|ω1≤ω≤ω2}
Y低速＝{ω|ω＜ω1}；
计算生产过程中实际测得的所述球磨机的转...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶中付，王鹏宇，杨会超，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34