[发明专利]一种管道式矿浆浓度自动检测系统及方法

权利要求书

1.一种管道式矿浆浓度自动检测系统，其特征在于：由矿浆自动取样装置、称重装置和测控装置组成；自动取样装置安装在矿浆管道上，称重装置安装在自动取样装置的下方，测控装置的测控主机（1）安装在自动取样装置旁或者其他便于观察操作的地方，测控装置的其余部件安装在现场；

所述的自动取样装置包括执行机构（2）、取样阀（3）；其中取样阀（3）安装在矿浆管道上，执行机构（2）安装在取样阀（3）的上方，执行机构（2）输出轴与取样阀（3）的轴连接；

所述的称重装置包括溢流管（4）、悬臂（6）、称重传感器（7）、矿浆容器（9）、承重钢圈（10）、矿浆容器盖（11）、搅拌器（12）、称重传感器底座（14）；其中称重传感器（7）的一端固定在称重传感器底座（14）上，称重传感器（7）另一端通过悬臂（6）安装在承重钢圈（10）上，矿浆容器（9）下部出口与一个排浆电磁阀（8）连接，矿浆容器（9）上部外围焊接承重钢圈（10），位于矿浆容器（9）上端的矿浆容器盖（11）上设有两根进流管，分别连接取样阀（3）和冲洗水电磁阀（13），接头处用软橡胶连接，矿浆容器盖（11）上设有搅拌器（12）和溢流管（4），溢流管（4）上设有一个电接点传感器（5）；

所述的测控装置包括测控主机（1）、电接点传感器（5）、排浆电磁阀（8）、冲洗水电磁阀（13）；其中测控主机（1）分别通过导线电接点传感器（5）、称重传感器（7）、排浆电磁阀（8）、冲洗水电磁阀（13）。

2.根据权利要求1所述的管道式矿浆浓度自动检测系统，其特征在于：所述悬臂（6）、称重传感器（7）、称重传感器底座（14）分为左右两个且对称安装在矿浆容器（9）两侧。

3.根据权利要求1所述的管道式矿浆浓度自动检测系统，其特征在于：所述矿浆容器（9）的材质为不锈钢，上部为圆柱形，下部为圆锥形。

4.一种管道式矿浆浓度自动检测方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

Step1、检测系统采用周期性测量方式，每个周期分为检测、取样、溢出等待、测量、排放冲洗共五个阶段；

Step2、在检测阶段，测控主机（1）首先控制关闭排浆电磁阀（8），测控主机（1）接收来自称重装置计重部件的毛重并进行锁存；其中，称重装置计重部件的毛重表示矿浆容器为空时的测控主机（1）采样值；

Step3、在取样阶段，测控主机（1）控制执行机构（2）打开取样阀（3）进行取样，测控主机（1）接收到电接点传感器（5）检测到矿浆而传回的放大信号时，控制关闭取样阀（3）；

Step4、在溢出等待阶段，搅拌器（12）和排浆电磁阀（8）处于停止或关闭状态，多余的矿浆从矿浆溢流管（4）流出，当称重传感器（7）的输出信号稳定后，认为矿浆溢出已经结束；

Step5、在测量阶段，测控主机（1）接收到来自称重装置计重部件的总重量信号并对采集到数据进行数字滤波处理；接着测控主机（1）将总重量减毛重得到矿浆的重量，通过数学模型计算矿浆的浓度P，显示浓度数据和输出4-20mA的电流信号，对浓度数据进行锁存，在下一个检测数据刷新前，显示数据和输出信号保持不变；其中称重装置计重部件的总重量表示实时的测控主机（1）采样值；

Step6、在排放冲洗阶段，首先测控主机（1）控制运行搅拌器（12），等待测控主机（1）中设定时间后打开排浆电磁阀（8），再等待测控主机（1）中设定时间后打开冲洗水电磁阀（13），冲洗结束后关闭冲洗水电磁阀（13）和搅拌器（12），而排浆电磁阀（8）一直处于打开状态，直到下一个检测周期的开始。

5.根据权利要求4所述的管道式矿浆浓度自动检测方法，其特征在于：所述称重装置计重部件包括溢流管（4）、悬臂（6）、矿浆容器（9）、承重钢圈（10）、矿浆容器盖（11）、搅拌器（12）。

6.根据权利要求4所述的管道式矿浆浓度自动检测方法，其特征在于：所述数学模型为：                                                ；其中P为矿浆浓度，为矿石密度，d为液体的密度，N为实时的测控主机采样值，N₀为矿浆容器为空时的测控主机采样值，K为矿浆密度系数。