一种选矿过程药液用量测控方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及选矿过程药液用量测控方法及装置，本发明专利技术包括补药装置、称重装置、数控装置、测控主机和机架五个部分。本发明专利技术通过称重传感器实时检测加药箱的药液重量，根据加药电磁阀动作时加药箱药液重量的变化值，检测和控制加药电磁阀的药液输出量。根据加药流量范围和补药流量范围，对控制周期进行加药控制时间段和补药控制时间段的计算。以加药电磁阀数量、流量及药液用量为依据，计算加药控制时间段内各加药电磁阀的控制时间。采用加药电磁阀分时控制方法，控制各加药电磁阀的动作，实现多个加药点药液用量的精确控制。本发明专利技术具有控制精度高、稳定性好、适应性强、维护量小等特点，可以适用于多种物理化学性质的药液流量控制。

【技术实现步骤摘要】
一种选矿过程药液用量测控方法及装置
本专利技术涉及一种选矿过程药液用量测控方法及装置，属于选矿过程测控

技术介绍
浮选是选矿过程最重要的方法之一，广泛用于有色金属、稀有金属、贵金属、黑色金属、非金属、煤炭等矿物的选别。药剂添加是浮选生产过程中一个非常重要的环节，药剂添加量的大小、准确与否，都直接关系到选矿的数量、质量和经济效益。选矿过程中，固体药剂通常加水配置成一定浓度的药液，然后按工艺要求输送到各加药点。传统的人工加药方式既不准确也不及时。现有的自动加药方式主要有电磁阀式和计量泵式。电磁阀式加药控制方法通过控制电磁阀的开关时间从而控制加药量，该方法简单易行，但很容易受到液位变化、温度变化、药液含杂质、管路结垢、阀芯磨损等因素的影响，需要频繁进行标定，不仅工作量大，而且控制精度不高；计量泵式加药控制方法可以实时测控药液输出量，但控制精度同样也容易受到压力变化、温度变化、药液含杂质、部件磨损等因素的影响，不仅制造成本高，而且随着使用时间的延长，精度逐渐变差，设备校正比较繁琐。并且上述两种方法只能适应药液粘度不高、物理性质受温度变化影响较小的药液，诸如水玻璃、脂肪酸纳、十二烷基硫酸钠、氧化石蜡皂等选矿常用的药剂，由于药液粘度大且当温度偏低时流动性很差，难以进行精确的控制。
技术实现思路
为了克服现有加药控制方法存在的容易受到液位压力变化、温度变化、药液含杂质、管路结垢、部件磨损等因素的影响，以及应用条件要求较苛刻等问题，本专利技术提供一种选矿过程药液用量测控方法及装置，该技术以检测加药箱的药液重量和采用数控式控制方法为基本手段，精确控制各加药点的药液输出量，实现多个加药点药液的输出控制，具有精度高、稳定性好、适用范围广、无需进行频繁校准和便于实现等特点。本专利技术技术方案是：一种选矿过程药液用量测控装置，包括补药装置、称重装置、数控装置、测控主机和机架五个部分；所述补药装置包括补药手阀4、补药电磁阀5和补药管道6；所述称重装置包括加药箱7、称重传感器1和称重传感器变送器2；所述数控装置包括加药管接头8、加药手阀9、加药电磁阀10、接药箱11和输出管道12；所述补药手阀4和补药电磁阀5通过补药管道6连接，补药装置安装在加药箱7的上方；加药箱7安装在称重传感器1的上方，称重传感器1固定在机架3上，并且通过引线与称重传感器变送器2连接；加药管接头8、加药手阀9、加药电磁阀10依次连接，接药箱11在加药电磁阀10出口的下方，并通过输出管道12将药液输送到各加药点，测控主机与称重传感器变送器2、补药手阀4、加药电磁阀10连接，可以用于负责称重信号数据采集和处理、补药控制和加药控制等，机架3为立式，用于固定补药装置、称重装置和数控装置。进一步地，所述测控主机包括CPU模块、高精度A/D模块和DO模块。进一步地，所述加药电磁阀10的控制线为软导线，所有加药电磁阀10的控制线绑扎后固定在机架3上；补药装置和称重装置分别通过补药管道6、称重传感器1固定在机架3上，补药装置的控制线固定在机架3上，并保持一定的松弛度。进一步地，所述接药箱11为开口式，上面与加药电磁阀10出口保持有一定距离。在加药箱7上方安装补药手阀4，在加药箱7的前面下方安装加药电磁阀10，可以根据需要安装1至4个加药电磁阀10；加药电磁阀10输出的药液通过输出管道12输送到各加药点。接药箱11为开口式，上面与加药电磁阀10出口保持有一定距离，以便于观察药液输出情况和进行实际加药量的检查测定。测控主机作为本测控装置的核心，根据测控装置的检测参数情况和药液需要量，采用本专利技术提供的控制方法，将重力检测与数字控制相结合，实时控制加药电磁阀和补药电磁阀的动作，从而将药液输出量控制在设定值范围内，满足生产过程各加药点对各种药液的用量要求。一种选矿过程药液用量测控装置的校准方法，包括：由于通过加药前后加药箱药液重量的减小值计算药液的输出量，因此，对安装在加药箱7上的加药电磁阀10进行流量校准时，无需逐个进行校准，只需要校准该加药箱的重量检测装置即可。由于重量检测装置不接触药液，性能比较稳定，无需频繁校准。重量检测装置的校准步骤为：步骤1：将加药箱7的药液排空到最低位置，在测控主机上进行校零操作。步骤2：在加药箱7加上砝码，在测控主机上输入砝码的重量和进行校准操作。步骤3：取下砝码，保存校准参数。本专利技术提供的选矿过程药液用量测控方法的基本控制原理为：测控装置采用周期性分时控制的方法，实现加药和补药的控制；测控装置通过称重传感器1实时检测加药箱7的药液重量，通过周期性的分时、顺序控制方式，并根据加药电磁阀10动作时加药箱药液重量的变化数据，检测和控制加药电磁阀10的药液输出量，每个控制周期分为加药控制时间段和补药控制时间段，在加药控制时间段，加药电磁阀10按顺序依次动作，在补药控制时间段，补药电磁阀5动作，在加药控制时间段，以加药电磁阀数量、流量及药液用量为依据，确定各加药电磁阀10的控制时间段，采用加药电磁阀分时控制方法，控制各加药电磁阀10的动作，实现多个加药点药液用量的精确控制。进一步地，本专利技术的控制方法的步骤包括：如图1所示，以三个加药电磁阀为例进行说明。步骤S1：根据实际需要，设定各加药点所需要的加药量，设置加药点选择开关的状态。选择开关为ON，加药电磁阀可进行加药控制，否则停止加药控制。步骤S2：根据实际需要设定测控装置的控制时钟的周期值，一般设定在30s至120s之间。步骤S3：控制时钟根据控制周期的设定值进行循环计时，控制时钟精度为1ms，测控装置加药电磁阀和补药电磁阀的控制采用同一个控制时钟。步骤S4：在测控系统调试阶段，当补药电磁阀5药液压力为上、下限时，测量补药电磁阀5输出药液的流量上限和下限，并设定流量上限和下限；当加药箱7的液位为上、下限时，测量各加药电磁阀输出药液流量的上、下限，并分别进行设定；根据实际用量范围，设定各加药电磁阀10的药液流量范围。步骤S5：根据补药电磁阀5的流量范围，以及各加药电磁阀10的药液流量设定值范围，计算各加药电磁阀的控制时间和补药电磁阀控制时间，并对控制周期时间进行加药时间和补药时间的划分，划分原则为：在控制周期内，在保证满足加药箱7能够满足补药的前提下，尽量增加总加药时间。加药时间确定后，再根据各加药电磁阀10的药液用量范围，以及加药电磁阀10流量上、下限，确定各电磁阀的动作时间。步骤S6：根据步骤S5获得的各加药电磁阀10的动作时间以及编号按由小到大的顺序，确定各加药电磁阀10、补药电磁阀5的控制指针PA值，指针号为0至N+1，其中，N为加药电磁阀的数量。步骤S7：根据控制指针PA的数值，按数值由小到大的顺序，控制补药电磁阀5和加药电磁阀10的动作。步骤S8：以3个加药电磁阀10为例。PA＝0，所有电磁阀停止动作；PA＝1，进入补药电磁阀控制阶段，测控装置根据加药箱7设定的药液重量范围，控制补药电磁阀的动作，并保持加药箱7的药液重量在设定值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种选矿过程药液用量测控装置，其特征在于：包括补药装置、称重装置、数控装置、测控主机和机架五个部分；/n所述补药装置包括补药手阀(4)、补药电磁阀(5)和补药管道(6)；/n所述称重装置包括加药箱(7)、称重传感器(1)和称重传感器变送器(2)；/n所述数控装置包括加药管接头(8)、加药手阀(9)、加药电磁阀(10)、接药箱(11)和输出管道(12)；/n所述补药手阀(4)和补药电磁阀(5)通过补药管道(6)连接，补药装置安装在加药箱(7)的上方；加药箱(7)安装在称重传感器(1)的上方，称重传感器(1)固定在机架(3)上，并且通过引线与称重传感器变送器(2)连接；加药管接头(8)、加药手阀(9)、加药电磁阀(10)依次连接，接药箱(11)在加药电磁阀(10)出口的下方，并通过输出管道(12)将药液输送到各加药点，测控主机与称重传感器变送器(2)、补药手阀(4)、加药电磁阀(10)连接，机架(3)为立式，用于固定补药装置、称重装置和数控装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种选矿过程药液用量测控装置，其特征在于：包括补药装置、称重装置、数控装置、测控主机和机架五个部分；
所述补药装置包括补药手阀(4)、补药电磁阀(5)和补药管道(6)；
所述称重装置包括加药箱(7)、称重传感器(1)和称重传感器变送器(2)；
所述数控装置包括加药管接头(8)、加药手阀(9)、加药电磁阀(10)、接药箱(11)和输出管道(12)；
所述补药手阀(4)和补药电磁阀(5)通过补药管道(6)连接，补药装置安装在加药箱(7)的上方；加药箱(7)安装在称重传感器(1)的上方，称重传感器(1)固定在机架(3)上，并且通过引线与称重传感器变送器(2)连接；加药管接头(8)、加药手阀(9)、加药电磁阀(10)依次连接，接药箱(11)在加药电磁阀(10)出口的下方，并通过输出管道(12)将药液输送到各加药点，测控主机与称重传感器变送器(2)、补药手阀(4)、加药电磁阀(10)连接，机架(3)为立式，用于固定补药装置、称重装置和数控装置。


2.根据权利要求1所述的选矿过程药液用量测控装置，其特征在于：所述测控主机包括CPU模块、高精度A/D模块和DO模块。


3.根据权利要求1所述的选矿过程药液用量测控装置，其特征在于：所述加药电磁阀(10)的控制线为软导线，所有加药电磁阀(10)的控制线绑扎后固定在机架(3)上；补药装置和称重装置分别通过补药管道(6)、称重传感器(1)固定在机架(3)上，补药装置的控制线固定在机架(3)上，并保持一定的松弛度。


4.根据权利要求1所述的选矿过程药液用量测控装置，其特征在于：所述接药箱(11)为开口式，上面与加药电磁阀(10)出口保持有一定距离。


5.一种选矿过程药液用量测控装置的校准方法，其特征在于：只需要校准加药箱的重量检测装置即可实现所有加药电磁阀的流量校准,重量检测装置的校准步骤为：
步骤1：将加药箱(7)的药液排空到最低位置，在测控主机上进行校零操作。
步骤2：在加药箱(7)加上砝码，在测控主机上输入砝码的重量和进行校准操作。
步骤3：取下砝码，保存校准参数。


6.一种选矿过程药液用量测控方法，其特征在于：测控装置采用周期性分时控制的方法，实现加药和补药的控制；测控装置通过称重传感器(1)实时检测加药箱(7)的药液重量，通过周期性的分时、顺序控制方式，并根据加药电磁阀(10)动作时加药箱药液重量的变化数据，检测和控制加药电磁阀(10)的药液输出量；每个控制周期分为加药控制时间段和补药控制时间段，在加药控制时间段，加药电磁阀(10)按顺序依次动作，在补药控制时间段，补药电磁阀(5)动作，在加药控制时间段，以加药电磁阀数量、流量及药液用量为依据，确定各加药电磁阀(10)的控制时间段，采用加药电磁阀分时控制方法，控制各加药电磁阀(10)的动作，实现多个加药点药液用量的精确控制。


7.根据权利要求6所述的选矿过程药液用量测控方法，其特征在于：所述方法步骤包括：
步骤S1：根据实际需要，设定各加药点所需要的加药量，设置加药点选择开关的状态，选择开关为ON，加药电磁阀可进行加药控制，否则停止加药控制；
步骤S2：根据实际需要设定测控装置的控制时钟的周期值，一般设定在30s至120s之间；
步骤S3：控制时钟根据控制周期的设定值进行循环计时，控制时钟精度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宋魏，尉佳怡，张博亚，赵雪松，李鹏，童雄，朱佳钦，罗朝熙，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53