一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法及装置，属于选矿过程检测领域。本发明专利技术检测时依靠电动螺旋的旋转运动作用，将输送管道内的矿浆吸入到测量容器，然后又排出到输送管道。在矿浆通过测量容器时，由称重传感器测量测量容器内的矿浆重量，然后通过数学模型计算矿浆的浓度。为了确保矿浆采样的代表性，采样阀开口为长条形设计，垂直安装在矿浆管道内。还通过自动校正、自动防堵、自动清洗和自动除渣等技术措施，确保矿浆浓度检测精确和系统运行可靠。本发明专利技术可适用于自流和加压输送的管道矿浆浓度在线检测，不受管道矿浆不满管、夹带气泡、矿浆浓度分布不均、矿浆成分变化等因素影响，测量条件要求宽松，适应范围广，安装维护方便。护方便。护方便。

【技术实现步骤摘要】
一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法及装置，属于选矿过程检测领域。

技术介绍

[0002]矿浆浓度是选矿工业生产的重要参数，选矿厂的磨矿、分级、选别、浓缩等作业的产品质量与生产效率与矿浆浓度密切相关，同时矿浆浓度检测也是实现矿浆浓度自动化的前提。虽然目前有多种矿浆浓度检测方法及仪表，主要包括超声波、射线、光电、谐振、差压、称重等矿浆浓度检测方法及仪表，但由于选矿过程处理矿石的物理化学性质多样多变，生产过程复杂，现有的矿浆浓度检测仪表难以适用。特别是选矿过程多采用管道自流方式输送矿浆以减少电耗，这样往往导致矿浆管道不满管，矿浆混入大量气泡，矿浆浓度分布不均，以及矿浆粒度大小不均等不利于浓度检测的情况，而现有的矿浆浓度检测仪表多为点测式，要求检测点矿浆混合均匀，不能有气泡，有的还要求矿浆满管或矿浆粒度均匀，而辐射式矿浆浓度检测仪表还要求矿浆成份稳定，因此现有检测仪表难以适应选矿厂的矿浆浓度检测，特别是不满管和夹带气泡的管道矿浆浓度检测。

技术实现思路

[0003]为了克服现有矿浆浓度检测仪表存在的上述不足，满足选矿生产过程对管道输送矿浆浓度的精确检测要求，本专利技术提供一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法及装置，包括一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法和一种管上型自吸排式矿浆浓度检测装置。
[0004]本专利技术的技术方案是：第一方面，本专利技术提供一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法，所述检测方法为：依靠电动螺旋的旋转运动作用，将管道内的矿浆吸入到测量容器，然后在电动螺旋推力的作用下排到输送管道；在矿浆通过测量容器时，由称重传感器检测测量容器内的矿浆重量，然后通过数学模型计算矿浆的浓度；为了确保矿浆采样的代表性，采样阀开口为长条形设计，垂直安装在矿浆管道内，用于截取管道各个层面的矿浆。为了确保矿浆浓度检测精确和系统运行可靠，还提供自动校准、自动防堵、自动清洗和自动除渣等技术和措施。
[0005]如图1所示，所述一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法，该方法包括多个技术模块处理流程，具体包括：浓度检测系统自校准处理T1，矿浆采样及控制T2，矿浆自吸排控制和矿浆重量测量T3，采样装置周期性防堵处理T4，测量装置周期性除渣处理T5，测量装置称重信号放大T6，重量数据采集与动态数据序列形成T7，阈值
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中值
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均值数据滤波T8，通过数学模型计算矿浆浓度T9，浓度检测结束处理T10。
[0006]所述一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法的各技术模块处理流程的设计方案为：
[0007]所述浓度检测系统自校准处理T1，其技术方案为：如果不是开始运行则跳过该技术模块处理流程，否则进行以下控制：首先关闭采样阀，同时运行螺旋7和打开清洗电磁阀
20，在螺旋7的旋转作用下，将测量容器8内可能沉淀的矿浆翻起，并随冲洗水排出，延时清洗一段时间后进行检测系统的自校准，自校准完毕后关闭清洗电磁阀20。所述检测系统的自校准，以清水的密度和浓度为基准，通过与基准数据对比，进行数学模型的有关参数修正，以消除因结垢、材料蠕变等引起的检测误差。
[0008]矿浆采样及控制T2，其技术方案为：由于管道自流矿浆从上到下浓度逐渐增大，为了保证矿浆采样的代表性，实现矿浆浓度的准确检测，需要等量截取各个流层的矿浆。为此，采样阀设计为套筒式，其开口设计为长条形，长条形开口长度与管道对接管22的内部直径相等且为上下走向。采样阀具体设计方案为：采样阀由采样外管16和采样内管17组成，采样外管16套在采样内管17外面；采样外管16有一个长条形的采样外管开口29，采样内管17有一个长条形的采样内管开口30，内开口稍大于外开口，以防止采样外管16转动时被微小矿粒卡住。采样阀的具体控制方案为：通过电动头18驱动采样外管16的旋转而控制矿浆采样阀的打开或关闭，当电动头18旋转角度为0度时，采样外管开口29和采样内管开口30对齐，采样阀打开而进行矿浆采样；当电动头18旋转角度为90度时，采样外管16的长方形开口方向与采样内管17的长方形开口方向成90度，采样阀关闭而停止矿浆采样。
[0009]所述矿浆自吸排控制和矿浆重量测量T3，矿浆自吸排控制的技术方案为：螺旋7受螺旋减速电机2的驱动而作旋转运动，通过螺旋7的正向旋转运动而产生对矿浆的吸力和推力，测量装置依靠螺旋7的正向旋转进行矿浆的吸入和排出，螺旋7的旋转速度根据矿浆的浓度范围和粘度确定，以能在2至5秒内全部进行测量容器8内的矿浆更换为原则设定螺旋7的旋转速度，正常检测时螺旋7匀速运行。矿浆重量测量的技术方案为：在测量容器8的下方安装称重传感器4，通过传力杆6将测量容器8的重量传递给称重传感器4，当矿浆样品通过测量容器8时，称重传感器4连续测量其重量，并将测量信号传送到测控主机1；为了提供本专利技术对多种情况矿浆输送管道的矿浆浓度检测的适应性，称重传感器4采用悬臂式称重传感器并进行作用力引出设计，该设计只对重力敏感而对扭矩不敏感。为了避免管道沉淀矿粒将出流管21阻塞，出流管21的出口设在管道对接管22的中心，同时将出口处弯曲90度，使出口方向与矿浆流方向一致，避免停机时矿粒从出流管21进入。
[0010]所述采样装置周期性防堵处理T4，其技术方案为：为了清除可能挂在采样外管16上的纤维物，采样装置的采样外管16进行周期性旋转，以借助矿浆流的作用力及时将挂在采样外管16上的纤维物除掉，保持采样阀开口畅通。作防堵处理时，测控主机1暂时将浓度检测数据锁存，矿浆浓度显示和信号输出处于锁定状态。
[0011]所述测量装置周期性除渣处理T5，其技术方案为：通过改变螺旋7的旋转速度和旋转方向除去测量容器8内的渣质。每隔一段时间，螺旋7进行正转和反转交替高速旋转数秒钟，以消除可能发生沉淀的矿粒，提高检测精度。作除渣处理时，测控主机1暂时将浓度检测数据锁存，矿浆浓度显示和信号输出处于锁定状态。
[0012]所述测量装置称重信号放大T6，其技术方案为：由于称重传感器4的输出信号比较微弱，为毫伏级信号，需要进行信号放大处理，达到伏特级，以便于测控主机1进行数据采集。
[0013]所述重量数据采集与动态数据序列形成T7，其技术方案为：由于采集的重量数据包含大量的扰动成分，需要进行数据滤波处理以获得真实的数据。为了满足本专利技术提出的数据滤波方法要求，需要建立重量数据采样值的动态数据序列。具体技术方案为：设置动态
数据序列长度和数据指针，数据指针指向要存放采样值的数据序列位置，每采集一个重量数据，立即将其存放于数据指针位置，然后数据指针加1，当数据指针等于动态数据序列长度时，检测系统进入动态数据序列的数据滤波处理，数据滤波处理完毕后进行数据指针复位，开始创建下一个动态数据序列。
[0014]所述阈值
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中值
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均值数据滤波T8，其技术方案为：当数据指针指向最后一个数据时，开始进行所述阈值
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中值
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均值数据滤波，以通过该数据滤波方法消除本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法，其特征在于：依靠电动螺旋的旋转运动作用，将管道内的矿浆吸入到测量容器，然后在电动螺旋推力的作用下排到输送管道；在矿浆通过测量容器时，由称重传感器检测测量容器内的矿浆重量，然后通过数学模型计算矿浆的浓度；为了确保矿浆采样的代表性，采样阀开口为长条形设计，垂直安装在矿浆管道内，用于截取管道各个层面的矿浆。2.根据权利要求1所述的一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法，其特征在于：包括浓度检测系统自校准处理T1、矿浆采样及控制T2、矿浆自吸排控制和矿浆重量测量T3、采样装置周期性防堵处理T4、测量装置周期性除渣处理T5、测量装置称重信号放大T6、重量数据采集与动态数据序列形成T7、阈值
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中值
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均值数据滤波T8、通过数学模型计算矿浆浓度T9、浓度检测结束处理T10。3.根据权利要求2所述的一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法，其特征在于：所述浓度检测系统自校准处理T1，其技术方案为：首先关闭采样阀，同时运行螺旋(7)和打开清洗电磁阀(20)，在螺旋(7)的旋转作用下，将测量容器(8)内可能沉淀的矿浆翻起，并随冲洗水排出，延时清洗一段时间后进行检测系统的自校准，自校准完毕后关闭清洗电磁阀(20)；所述检测系统的自校准，以清水的密度和浓度为基准，通过与基准数据对比，进行数学模型的有关参数修正，以消除因结垢、材料蠕变等引起的检测误差。4.根据权利要求2所述的一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法，其特征在于：矿浆采样及控制T2，其技术方案为：由于管道自流矿浆从上到下浓度逐渐增大，为了保证矿浆采样的代表性，实现矿浆浓度的准确检测，需要等量截取各个流层的矿浆；为此，采样阀设计为套筒式，其开口设计为长条形，长条形开口长度与管道对接管(22)的内部直径相等且为上下走向；采样阀具体设计方案为：采样阀由采样外管(16)和采样内管(17)组成，采样外管(16)套在采样内管(17)外面；采样外管(16)有一个长条形的采样外管开口(29)，采样内管(17)有一个长条形的采样内管开口(30)，内开口稍大于外开口，以防止采样外管(16)转动时被微小矿粒卡住；采样阀的具体控制方案为：通过电动头(18)驱动采样外管(16)的旋转而控制矿浆采样阀的打开或关闭，当电动头(18)旋转角度为0度时，采样外管开口(29)和采样内管开口(30)对齐，采样阀打开而进行矿浆采样；当电动头(18)旋转角度为90度时，采样外管(16)的长方形开口方向与采样内管(17)的长方形开口方向成90度，采样阀关闭而停止矿浆采样。5.根据权利要求2所述的一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法，其特征在于：所述矿浆自吸排控制和矿浆重量测量T3，矿浆自吸排控制的技术方案为：螺旋(7)受螺旋减速电机(2)的驱动而作旋转运动，通过螺旋(7)的正向旋转运动而产生对矿浆的吸力和推力，测量装置依靠螺旋(7)的正向旋转进行矿浆的吸入和排出，螺旋(7)的旋转速度根据矿浆的浓度范围和粘度确定，以能在2至5秒内全部进行测量容器(8)内的矿浆更换为原则设定螺旋(7)的旋转速度，正常检测时螺旋(7)匀速运行；矿浆重量测量的技术方案为：在测量容器(8)的下部安装称重传感器(4)，通过传力杆(6)将测量容器(8)的重量传递给称重传感器(4)，当矿浆样品通过测量容器(8)时，称重传感器(4)连续测量其重量，并将测量信号传送到测控主机(1)；为了提供对多种情况矿浆输送管道的矿浆浓度检测的适应性，称重传感器(4)采用悬臂式称重传感器并进行作用力引出设计，该设计只对重力敏感而对扭矩不敏感；为了避免管道沉淀矿粒将出流管(21)阻塞，出流管(21)的出口设在管道对接管(22)的中心，同
时将出口处弯曲90度，使出口方向与矿浆流方向一致，避免停机时矿粒从出流管(21)进入；所述采样装置周期性防堵处理T4，其技术方案为：为了清除可能挂在采样外管(16)上的纤维物，采样装置的采样外管(16)进行周期性旋转，以借助矿浆流的作用力及时将挂在采样外管(16)上的纤维物除掉，保持采样阀开口畅通；作防堵处理时，测控主机(1)暂时将浓度检测数据锁存，矿浆浓度显示和信号输出处于锁定状态。6.根据权利要求2所述的一种管上型自吸排式矿浆浓度检测方法，其特征在于：所述重量数据采集与动态数据序列形成T7，其技术方案为：由于采集的重量数据包含扰动成分，需要进行数据滤波处理以获得真实的数据；为了满足数据滤波方法的要求，需要建立重量数据采样值的动态数据序列，具体技术方案为：设置动态数据序列长度和数据指针，数据指针指向...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宋魏，赵凯，吕晋芳，张博亚，曾理，童雄，田妞，和丽芳，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：