[发明专利]一种管道式矿浆浓度自动检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道式矿浆浓度自动检测系统及方法，属于工业检测领域。

背景技术

在工业生产过程中经常需要进行矿浆浓度的检测，特别在冶金和选矿等工业过程中，需要实时检测矿浆浓度，以便于生产操作调节或实现自动控制。

在以往的选矿过程中，进行矿浆浓度的检测需要操作工人在现场打开矿浆管道进行人工取样，然后进行样品的称量和查表计算，最后得到矿浆的浓度。这种方法不仅操作复杂，工作过程繁琐，而且很难实时精确检测矿浆浓度，从而对生产造成影响。人工浓度测量方法不仅劳动强度大、测量不及时，而且无法提供计算机系统需要的信号。由于管道矿浆中存在大量气泡和不满管，矿浆成分变化也比较大，采用现有的核子密度计也无法进行正常检测或者测量误差比较大。

现有的装置存在取样时受管道矿浆不满管因素的影响且对矿浆沉淀和取样地点要求严格，同时检测方法很容易受矿浆成份变化、矿浆夹带气泡或不满管等因素的影响，并且核子浓度检测依赖于放射性同位素，需要进行核辐射防护和对放射源进行严格管理。

发明内容

本发明提供了一种管道式矿浆浓度自动检测系统及方法，以用于解决现有的装置存在取样时受管道矿浆不满管因素的影响且对矿浆沉淀和取样地点要求严格，检测精度受矿浆成份、粘度、气泡影响的问题。

本发明的技术方案是：一种管道式矿浆浓度自动检测系统，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。

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。

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。

一种管道式矿浆浓度自动检测方法，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。

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。