专利名称：沉降槽在线泥层高度检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及沉降槽在线泥层高度检测仪，属于氧化铝生产设备的技术领域。
背景技术：
沉降槽是氧化铝生产液固分离的主要大型设备之一，我国现有大型沉降槽500多 台套，到目前为止没有成熟的泥层检测仪可供使用。由于缺少必要的在线泥层高度检测仪， 系统稳定性不足的问题日益突出，成为氧化铝安全生产的瓶颈环节之一。目前，国外沉降槽在线泥层高度检测仪普遍采用光电或超声波原理进行检测但由 于物料易产生结垢，导致检测体结疤而影响检测精度和使用效果。到目前为止我国进口的 30多套检测仪由于检测头结疤影响全部无法使用或废弃。专利号为ZL200620029854. 3的泥层检测器，采用单浮力原理可以测量赤泥层的 高度，解决了结疤对测量精度影响的难题，但是采用机械卷线提升检测浮子系统非常复杂， 较细的钢丝在卷线过程中无法整齐排列，经常出现绞线、压线、出槽、挂泥、左右摆动等问 题，运行稳定性差，且无法实现跑浑预警。整个检测器的检修复杂、工作量也大。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种沉降槽在线泥层高度检测仪，以解决现有检测器结 构复杂、运行稳定性差的问题。为实现上述目的，本实用新型的沉降槽在线泥层高度检测仪，包括机架和定滑轮， 该定滑轮通过称重传感器悬设于机架上，所述定滑轮上设有拉绳，拉绳的一端吊装有检测 浮子，另一端连有升降装置，所述检测浮子的密度大于所测沉降槽中浓缩泥层的密度。进一步的，所述升降装置是由平衡浮子和竖向平衡管组成，平衡浮子吊装于所述 拉绳的对应一端，并且置于平衡管内，平衡管的底部与抽液供液装置连通。进一步的，所述抽液供液装置包括密封平衡罐和气泵，该气泵通过管道与平衡罐 顶端相连。进一步的，所述气泵与平衡罐之间还通过管道连有缓冲罐，该缓冲罐与平衡器之 间的管路上串设有电磁阀。进一步的，所述电磁阀与平衡罐之间还串设有恒节流器。进一步的，所述平衡管的底部设有液位计。进一步的，所述机架上还设有信号变送器，该信号变送器用于采集所述称重传感 器的称重信号及液位计的液位信号，并将称重信号和液位信号传入计算机进行处理，计算 机的控制信号连所述电磁阀。本实用新型的沉降槽在线泥层高度检测仪中，将定滑轮通过称重传感器悬设于机 架上，定滑轮的两端通过拉绳分别吊装检测浮子和升降装置，检测仪采用平衡浮子法，当检 测浮子的浮力改变时，可将浮子受力的该变量放大一倍，提高了检测精度；使用时通过升降 装置的升降控制检测浮子在沉降槽中从上到下做周期性运动，周期性上下运动的检测浮子经过沉降槽中的清液带、沉降带、浓缩带时，检测浮子所受的合力发生改变，并通过称重传感器反映出来，进而可检测出泥层高度，该检测仪结构简单，没有复杂的机械结构，而且不 存在钢丝在卷线过程中无法整齐排列，出现绞线、压线、出槽、挂泥、左右摆动的问题，降低 了事故率，整个检测仪的运行稳定性好、检修方便，且可实现对沉降槽泥层界面高度的连续 检测；该检测仪通过升降装置的升降来改变检测浮子的浮力运动，无论在何种状态下都不 会出现拉绳断裂而导致检测浮子掉入槽中的问题，保证了设备的安全可靠运行。升降装置与抽液供液装置连通，通过气压的定量改变来改变平衡浮子所在液体的 液位，进而改变平衡浮子的浮力运动，并通过称重传感器及信号变送器将浮力该变量上传 到计算机中，通过计算机控制进一步提高了检测精度，同时能够实现跑浑预警。
图1是本实用新型实施例的在线泥层高度检测系统原理图；图2是本实用新型实施例的检测仪结构示意图；图3是本实用新型实施例的传感器受力与泥层高度关系图；图4是本实用新型实施例的传感器受力分析图。
具体实施方式
沉降槽中物料从上到下大致可以划分为三个带清液带、沉降带、浓缩带。由于各 带中物料密度和粘度大小不同，根据这一不同性质，让检测浮子沿沉降槽从上到下做周期 性运动，周期性上下运动的检测浮子经过三个带时，检测浮子所受到的合力会逐渐发生改 变，其改变量的大小通过称重传感器显示出来，当改变量突变时，可确定此时为检测浮子触 到新的液面层，此时可得出液面的高度，利用定滑轮可将浮子受力的该变量放大一倍，提高 了检测精度。本实用新型的沉降槽在线泥层高度检测仪10用于图1所示的沉降槽在线泥层高 度检测系统中，采用PR0FIBUS总线控制，通过操作站进行网络化管理。本实用新型实施例的沉降槽在线泥层高度检测仪如图2所示，包括机架1和定滑 轮3，该机架1上固设有称重传感器2，该称重传感器可为一到四台，本实施例中为对设的两 台称重传感器2，两台称重传感器2的边侧悬设有一个定滑轮3，该定滑轮3上设有钢丝拉 绳，钢丝拉绳的一端吊装有检测浮子4，另一端连有升降装置5，该升降装置5是由平衡浮子 52和竖向平衡管51组成，平衡管51中充有液体，平衡浮子52吊装于钢丝拉绳对应于升降 装置的一端，将平衡浮子52置于平衡管51内，平衡管底部设有液位计53，平衡浮子52的密 度大于平衡管中液体的密度；检测浮子4的密度大于所测沉降槽中浓缩带也即是泥层的密 度。升降装置5的平衡管51下部连接有抽液供液装置，该抽液供液包括通过管道依次 串设的气泵74、缓冲罐71、三通电磁阀72、恒节流器73和平衡罐75，该平衡罐75与平衡管 51通过管道密封连接。机架1上设有信号变送器6，该信号变送器6与称重传感器2和操作站的计算机相 连，信号变送器6采集称重传感器3的称重信号及液位计53的液位信号，并将称重信号和 液位信号上传到操作站的计算机进行分析、处理。[0024] 使用时，首先由计算机发出指令，控制三通电磁阀72开启，经过定压稳压后的仪 表风经过恒节流器73慢慢进入升降装置5中，平衡管51内液位上升，平衡浮子52所受浮力 改变，原处于动态平衡的平衡浮子52随平衡管51内液位上升而上升，检测浮子4则下降， 平衡浮子52和检测浮子4总处于动态平衡状态。称重传感器受力与泥层高度如图3所示， 其中T为称重传感器受力，H为从沉降槽的清液带到检测浮子的高度。如图4所示，为平衡 状态时称重传感器受力T=2F+W，其中T为传感器受力，F为拉力，W为定滑轮的重力，由于定
滑轮的重力不变，而！^(？靈—馬李二巧靈·"巧浮,两个浮子的重力GflgrG2靈都不变，
那么检测浮子浮力的变化即是称重传感器受力的变化，检测浮子4在接触到浓缩带即泥层 时浮力改变最大，浮力改变量通过钢丝拉绳和定滑轮3上传到称重传感器2，该称重传感器 2将浮力改变量上传到计算机，当改变量超过某一阈值时，计算机发出关三通电磁阀72指 令，切断气源，同时释放平衡罐75内空气，平衡管51内液位开始下降，当下降到底部位置 时，三通电磁阀72通过指令控制重新开启，动作回到原初始位置，周而复始。当检测浮子4 进入泥层时，所受合力改变量最大，与此同时计算机通过液位计53采集平衡管52内液位高 度信息，该液位高度信息通过液位信号变送器6上传给计算机。根据此刻的液位 高度确定 沉降槽中浓缩带即泥层高度。
权利要求1.一种沉降槽在线泥层高度检测仪，其特征在于包括机架和定滑轮，该定滑轮通过 称重传感器悬设于机架上，所述定滑轮上设有拉绳，拉绳的一端吊装有检测浮子，另一端连 有升降装置，所述检测浮子的密度大于所测沉降槽中浓缩泥层的密度。
2.根据权利要求1所述的沉降槽在线泥层高度检测仪，其特征在于所述升降装置是 由平衡浮子和竖向平衡管组成，平衡浮子吊装于所述拉绳的对应一端，并且置于平衡管内， 平衡管的底部与抽液供液装置连通。
3.根据权利要求2所述的沉降槽在线泥层高度检测仪，其特征在于所述抽液供液装 置包括密封平衡罐和气泵，该气泵通过管道与平衡罐顶端相连。
4.根据权利要求3所述的沉降槽在线泥层高度检测仪，其特征在于所述气泵与平衡 罐之间还通过管道连有缓冲罐，该缓冲罐与平衡器之间的管路上串设有电磁阀。
5.根据权利要求4所述的沉降槽在线泥层高度检测仪，其特征在于所述电磁阀与平 衡罐之间还串设有恒节流器。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的沉降槽在线泥层高度检测仪，其特征在于所述 平衡管的底部设有液位计。
7.根据权利要求6所述的沉降槽在线泥层高度检测仪，其特征在于所述机架上还设 有信号变送器，该信号变送器用于采集所述称重传感器的称重信号及液位计的液位信号， 并将称重信号和液位信号传入计算机进行处理，计算机的控制信号连所述电磁阀。
专利摘要本实用新型涉及沉降槽在线泥层高度检测仪，包括机架和定滑轮，该定滑轮通过称重传感器悬设于机架上，所述定滑轮上设有拉绳，拉绳的一端吊装有检测浮子，另一端连有升降装置，所述检测浮子的密度大于所测沉降槽中浓缩泥层的密度；该检测仪结构简单，没有复杂的机械结构，而且不存在钢丝在卷线过程中无法整齐排列，出现绞线、压线、出槽、挂泥、左右摆动的问题，降低了事故率，整个检测仪的运行稳定性好、检修方便，且可实现对沉降槽泥层界面高度的连续检测；该检测仪通过升降装置的升降来改变检测浮子的浮力运动，不会出现拉绳断裂而导致检测浮子掉入槽中的问题，保证了设备的安全可靠运行。
文档编号G01F23/42GK201876296SQ201020612268
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者岳仁福 申请人:岳仁福