涉及煤泥水检测领域，具体是一种煤泥水浓度的监测方法及在线监测系统及检测装置。包括，首先，检测器本体对浓缩池内的液体发射超声波并接受回波信号，液体中的颗粒浓度变化所引起的声速的变化和超声波信号的衰减以电压值形式输出；其次，得出超声波发射电压值，超声波输出电压值；再测量超声波在液体中穿过的距离，即检测器本体触头之间的距离；然后，由测量仪获取得到液体温度，最后由公式可得超声波检测煤泥水浓度。本发明专利技术另辟蹊径的从超声波监测煤泥水浓度出发，一方面，通过检测器本体监测，不仅精简了步骤，而且提供了监测精度。另一方面，计算过程简洁方便，避免了常规方法未知参数较多且需根据经验取值的问题。数较多且需根据经验取值的问题。数较多且需根据经验取值的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种煤泥水浓度的监测方法及在线监测系统及检测装置
[0001]本专利技术涉及煤泥水检测领域，具体是一种煤泥水浓度的监测方法及在线监测系统及检测装置。
技术介绍
[0002]在机械化采煤过程中，由于大部分煤炭易泥化，且细颗粒含量较多，因此煤泥水难以沉降。如果直接外排煤泥水，不仅会对环境造成严重的污染，而且也会产生大量资源的浪费，因此采用浓缩机回收煤泥水具有重要意义。
[0003]浓缩机回收煤泥水是通过向煤泥水中加入絮凝剂，使得悬浮在煤泥水中难沉降的微小煤泥颗粒吸附在一起，形成大絮团而快速沉降。絮凝剂添加既不能过量也不能不足，如果加药量不足，将造成不完全沉降，达不到洗水闭路循环的指标要求；若加药量过多，不仅浪费大量药剂，而且由于药剂分子间相互排斥反而会使煤泥水沉淀效果变差。因此絮凝剂添加的控制方法是保证絮凝沉降处理效果的关键。
[0004]而确认絮凝剂添加量的重要步骤之一就是核实煤泥水浓度分布，当前浓缩机检测沉降过程中煤泥水浓度的装置，多为人工利用简易的透明取样管在现场采样，再人工观察煤泥颗粒的沉降速度。当然也有利用浊度仪检测溢流水浊度来反应沉降速度。
[0005]但在该煤泥水浓度监测技术中，均是将监测分为取样和检测两个步骤，也就意味着三个弊端；第一，步骤多且繁杂，必然加重人员的工作负担。第二，浓缩池面积大，取样时；一方面，存在取样难度大，无法作到全覆盖，检测存在死角的问题。另一方面，在若干个位置和不同深度处需要多次机械化重复操作，不仅加重人员负担，且可能引发的高误差率的问题。第三，取样和检测在时间跨度上也存在延时，也就无法实时监控污水的煤泥水浓度。其次，因此亟待解决。
技术实现思路
[0006]为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种煤泥水浓度的监测方法及在线监测系统及检测装置。本专利技术不仅提高了监测效率，而且监测的覆盖率高，准确性高。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种煤泥水浓度的监测方法，包括在线监测系统，该系统包括用于发出和接受超声波信号的检测器本体和用于测量温度的测量仪，所述检测器本体和测量仪的触头端伸入浓缩池内，其特征在于，还包括以下步骤：
[0009]S1、检测器本体对浓缩池内的液体发射超声波并接受回波信号，液体中的颗粒浓度变化所引起的声速的变化和超声波信号的衰减以电压值形式输出，得出超声波发射电压值为Er，超声波输出电压值为E；
[0010]S2、测量超声波在液体中穿过的距离，即检测器本体触头之间的距离为L；
[0011]S3、根据公式可得超声波幅度的衰减系数α；
[0012][0013]其中α为超声波幅度的衰减系数，Er为超声波发射电压，E为超声波输出电压，L为超声波在液体中穿过的距离；
[0014]S4、由测量仪获取得到液体温度为T；
[0015]S5、由公式可得超声波检测煤泥水浓度c；
[0016][0017]其中c为煤泥水浓度，α为超声波幅度的衰减系数，T为液体温度。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：该系统还包括用于驱动检测器本体和测量仪移动至浓缩池内任意位置的定位件，其特征在于：还包括以下步骤：
[0019]S6、当步骤S5结束之后，还执行步骤S6，将检测器本体耦合至定位件移动端上，用以检测浓缩池内不同位置的煤泥水浓度数据。
[0020]作为本专利技术再进一步的方案：该系统还包括用于收发和处理检测器本体的监测数据的数据处理模块，并由通信装置将监测数据传输至可在线监控的人机交互中心，其特征在于，还包括以下步骤：
[0021]S7、当步骤S6结束之后，还执行步骤S7，通过人机交互中心控制定位件移动端带动检测器本体产生位移动作，并记录检测器本体在位移动作中的坐标变化量，并针对到达的每个位置执行上述操作，直到达到停止条件为止。
[0022]应用所述的一种煤泥水浓度的监测方法的在线监测系统，该系统包括可发出超声波信号的超声探头和可接受超声波信号的超声波传感器，所述超声探头和超声波传感器共同构成所述检测器本体触头；本系统还包括温度测量仪，所述温度测量仪为测量仪，所述测量仪与检测器本体的感应端伸入浓缩池内。
[0023]作为本专利技术再进一步的方案：该系统还包括用于驱动检测器本体和测量仪移动至浓缩池内任意位置的定位件，所述定位件移动端上固接有水平布置的箱体，所述箱体与箱门围合形成用于放置数据处理模块的密封的放置腔，所述箱体底面两侧分置有超声探头以及超声波传感器，所述超声探头和超声波传感器合围形成供煤泥水流动以便于执行监测作业的经流通道，所述经流通道通道口处布置有温度测量仪，所述经流通道的孔深沿着耙架的回转方向顺合布置
[0024]作为本专利技术再进一步的方案：所述检测器本体与用于收发和处理监测数据的数据处理模块电性连接，并由通信装置将监测数据传输至可在线监控的人机交互中心。
[0025]应用所述的在线监测系统的检测装置，该检测装置包括由浓缩池池心向池沿顺延的平面移动组件，所述平面移动组件包括驱动检测器本体沿水平方向移动的水平驱动件以及驱动检测器本体沿铅垂方向移动的铅垂驱动件，以使得检测器本体可以在平面移动组件移动路径形成的铅垂面上执行检测作业；
[0026]本装置还包括驱动平面移动组件绕池心做回转动作的立体回转组件以使得检测器本体可在浓缩池上任意位置执行检测作业，所述平面移动组件和立体回转组件共同构成所述定位件。
[0027]作为本专利技术再进一步的方案：所述水平驱动件包括水平导轨以及与水平导轨构成水平向滑轨导向配合的水平滑座；所述水平滑座安装在铅垂导轨上，所述铅垂导轨与铅垂导轨构成铅垂向滑轨导向配合的铅垂滑座，所述铅垂导轨与铅垂滑座共同构成铅垂驱动件；所述铅垂平滑座上安装有检测器本体，所述铅垂平滑座为所述定位件移动端。
[0028]作为本专利技术再进一步的方案：所述铅垂导轨上布置有为铅垂滑座提供驱动力的铅垂电机，所述水平导轨上布置有为水平滑座提供驱动力的水平电机。
[0029]作为本专利技术再进一步的方案：所述浓缩池池心布置有浓缩机，所述浓缩机上安装有由径向往外顺延至池沿的框架形的耙架，且耙架可绕浓缩机轴线做回转动作，所述耙架和浓缩机共同构成立体回转组件；所述耙架的架顶沿水平方向顺延布置有水平导轨。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0031]1、本专利技术另辟蹊径的从超声波监测煤泥水浓度出发，一方面，在硬件上，通过使用检测器本体监测取代了现有技术中的人工取样和检测的步骤，不仅精简了步骤，减小了人工劳动强度；而且自动化监测也避免了人员重复机械操作带来的高误差问题，提高了监测的精度。另一方面，在计算公式上，计算过程简洁方便，避免了常规方法中提取测试煤泥水浓度所导致的计算过程繁琐乃至未知参数较多且需根据经验取值的问题。
[0032]2、进一步来说，因浓缩池的面积较大，不同位置的煤泥水浓度不尽相同；因此很显然单一检测结果无法代替整体，必然会造成巨大误差。为了解决这一问题，特地布本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤泥水浓度的监测方法，包括在线监测系统，该系统包括用于发出和接受超声波信号的检测器本体(30)和用于测量温度的测量仪(20)，所述检测器本体(30)和测量仪(20)的触头端伸入浓缩池(30)内，其特征在于，还包括以下步骤：S1、检测器本体(30)对浓缩池(30)内的液体发射超声波并接受回波信号，液体中的颗粒浓度变化所引起的声速的变化和超声波信号的衰减以电压值形式输出；得出超声波发射电压值为Er，超声波输出电压值为E；S2、测量超声波在液体中穿过的距离，即检测器本体(30)触头之间的距离为L；S3、根据公式可得超声波幅度的衰减系数α；其中α为超声波幅度的衰减系数，Er为超声波发射电压，E为超声波输出电压，L为超声波在液体中穿过的距离；S4、由测量仪(20)获取得到液体温度为T；S5、由公式可得超声波检测煤泥水浓度c；其中c为煤泥水浓度，α为超声波幅度的衰减系数，T为液体温度。2.如权利要求1所述的一种煤泥水浓度的监测方法，其特征在于：该系统还包括用于驱动检测器本体(30)和测量仪(20)移动至浓缩池(30)内任意位置的定位件(10)，还包括以下步骤：S6、当步骤S5结束之后，还执行步骤S6，将检测器本体(30)耦合至定位件(10)移动端上，用以检测浓缩池(50)内不同位置的煤泥水浓度数据。3.如权利要求2一种煤泥水浓度的监测方法，其特征在于，该系统还包括用于收发和处理检测器本体(30)的监测数据的数据处理模块(33)，并由通信装置(34)将监测数据传输至可在线监控的人机交互中心(35)，还包括以下步骤：S7、当步骤S6结束之后，还执行步骤S7，通过人机交互中心(35)控制定位件(10)移动端带动检测器本体(30)产生位移动作，并记录检测器本体(30)在位移动作中的坐标变化量，并针对到达的每个位置执行上述操作，直到达到停止条件为止。4.应用权利要求1或2或3所述的一种煤泥水浓度的监测方法的在线监测系统，其特征在于：该在线监测系统包括可发出超声波信号的超声探头(31)和可接受超声波信号的超声波传感器(32)，所述超声探头(31)和超声波传感器(32)共同构成所述检测器本体(30)触头；本系统还包括温度测量仪，所述温度测量仪为测量仪(20)，所述测量仪(20)与检测器本体(30)的感应端伸入浓缩池(30)内。5.根据权利要求4所述的在线监测系统，其特征在于，该系统还包括用于驱动检测器本体(30)和测量仪(20)移动至浓缩池(30)内任意位置的定位件(10)，所述定位件(10)移动端上固接有水平布置的箱体(330)，所述箱体(330)与箱门(331)围合形成用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：史苘桧，朱金波，朱宏政，林志勇，张勇，尹建强，曾秋予，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：
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