一种矿浆粒度分布连续检测装置及检测方法与流程

本发明属于选矿行业中对矿浆的粒度分布进行在线检测的技术领域。

背景技术：

在选矿行业中，当矿石粉碎到一定程度时，粒度对生产的经济性有极大的影响。矿浆粒度分布是影响选矿指标的重要因素，必须控制在工艺要求的范围内。矿浆由矿粒、水、气泡等组成，是固-液-气的三相混合体，矿浆的固体颗粒粒度分布不均，采用传统的物位检测装置和方法难以进行实时在线连续检测。

目前，选矿工业上检测矿浆粒度分布的方法主要为人工筛分法、仪表间接控制法和在线检测法。

人工筛分法适用于矿浆中大于等于某一粒度级别的粒度检测，当需要检测两个或三个以上的粒度时，人工筛分需要花费更多的人力和更长的时间。当磨矿量或者给水量剧烈波动时，人工筛分检测无法及时正确检测矿浆颗粒粒度变化，出现“坏数据”的现象，从而严重影响生产。

仪表间接控制法在矿浆粒度检测中使用到的设备有，激光粒度分析仪、超声粒度分析仪等，都是应用间接测量方法，检测时容易堵管，遇水容易损坏。并且设备的日常维护量大，为消除气泡，配置消泡装置和双测量头，故整台仪器结构复杂，使用并不理想，且该仪器价格昂贵，适用性和稳定性不易满足要求。

目前行业所涉及的在线检测装置及方法，大多通过更换筛网的目数来检测某固定粒度上下区间的矿浆粒度分布。当生产中需要不同粒度系列的分布区间值时，更换筛网过程繁杂，耗时长，谈不上“在线实时检测”。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种矿浆粒度分布连续检测装置，以解决检测过程繁杂、更换筛网人工损耗大且不及时的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种矿浆粒度分布连续检测方法，以解决选矿过程中由于检测数据不能及时更新而导致的各项工艺指标调整滞后和不准确的问题。

为了解决以上问题，本发明的技术方案为：

一种矿浆粒度分布连续检测装置，包括plc和套筒；plc包括存储模块和显示模块；套筒中至少包含两个测试腔，每个测试腔均包括选择性透过材料层和位于选择性透过材料层下方的至少两个传感装置，每个传感装置均布在同一水平面内；传感装置包括依次连接的压电传感器、数字信号处理器、拉线传感器和信号转换器，压电传感器接收到压力信号后，通过数字信号处理器转换成电信号并传输到拉线传感器，拉线传感器接收到的电信号通过信号转换器传输到plc上。

进一步地，信号转换器与plc通过电管路连接，电管路上设有电磁阀。

进一步地，本发明装置还包括淋洗装置，淋洗装置通过水管路与plc连接。

进一步地，水管路上设有滑轮，水管路上靠近淋洗端还设有压力表。

进一步地，选择性透过材料层的目数为13-106μm。

进一步地，传感装置高度不小于50mm。

进一步地，电管路外包设耐磨橡胶层。

进一步地，选择性透过材料层、套筒材质均为聚四氟乙烯。

一种矿浆粒度分布连续检测方法，将矿浆注入套筒内，矿浆顺着测试腔向下流动，矿浆通过不同目数的选择性材料后，压电传感器感受到压力，通过数字信号处理器转换成电信号，将电信号传输到拉线传感器，拉线传感器将电信号通过信号转换器传输至plc，plc输出不同目数选择性透过材料层上的颗粒粒度。

进一步地，plc控制每隔30s-180s淋洗装置开启15s-100s。

本发明的有益效果如下：本发明专利适用于矿浆粒度分布在线连续检测。本发明专利利用传感装置多点检测选择性透过材料层所受压力产生的形变，避免了矿浆沉降不均匀造成的影响和检测误差。顶端设有淋洗装置，可根据矿浆浓度设定冲洗时间，能够及时冲洗装置内粘附的矿浆沉积。选择性透过材料层、检测套筒的材料均为聚四氟乙烯、耐磨、耐腐蚀、不沾矿、清洁方便。检测方法及时准确地反映各级矿浆粒度分布值，可随时根据检测结果调整破碎机排矿口宽度和磨矿给矿量、给水量、返砂量等生产指标。安装方便，调试简单，受环境影响小。plc包括存储模块和显示模块，显示模块即时显示检测结果，存储模块存储数据供随时调阅。

附图说明

图1为一种矿浆粒度分布连续检测装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为一种矿浆粒度分布连续检测装置中测试腔的结构示意图；

图4为一种矿浆粒度分布连续检测装置中传感装置的结构示意图。

附图标记如下：1、plc；2、存储模块；3、显示模块；4、套筒；5、测试腔；6、选择性透过材料层；7、传感装置；701、压电传感器；702、数字信号处理器；703、拉线传感器；704、信号转换器；8、电管路；9、电磁阀；10、淋洗装置；11水管路；12、滑轮；13、压力表。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步的详细说明。实施例可进一步说明本发明，但不以任何方式限值本发明。

本实施方式中plc、压电传感器、数字信号处理器、拉线传感器、信号转换器均为市场商购。其中plc采用罗克韦尔ab-plc1756-en3tr，压电传感器采用日本teac710z压电型传感器，数字信号处理器采用西门子s7-400，拉线传感器采用北微sec220传感器，信号转换器采用瑞斯康达rc959-gestm1。

如图1-4所示，一种矿浆粒度分布连续检测装置，包括plc和套筒4，plc包括存储模块2和显示模块3。套筒4中至少包含两个测试腔5，每个测试腔5均包括选择性透过材料层6和位于选择性透过材料层6下方的至少两个传感装置7，选择性透过材料层6的目数为13-106μm，每个传感装置7均布在同一水平面内，传感装置7的高度不小于50mm。传感装置7包括依次连接的压电传感器701、数字信号处理器702、拉线传感器703和信号转换器704。压电传感器701接收到压力信号后，通过数字信号处理器702转换成电信号并传输到拉线传感器703，拉线传感器703接收到的电信号通过信号转换器704传输到plc上。信号转换器704与plc通过电管路8连接连接，电管路8上设有电磁阀9。电管路8外包设绝缘耐磨橡胶层。

一种矿浆粒度分布连续检测装置，还包括淋洗装置10，淋洗装置10通过水管路11与plc连接。水管路11上设有滑轮12，水管路11上靠近淋洗端还设有压力表13。

作为本发明的进一步实施方式，选择性透过材料层6、套筒4、材质均为聚四氟乙烯。

一种矿浆粒度分布连续检测方法，将矿浆注入套筒4内，矿浆顺着测试腔5向下流动，矿浆通过不同目数的选择性材料层6后，压电传感器701感受到压力，通过数字信号处理器702转换成电信号，将电信号传输到拉线传感器703，拉线传感器将703将电信号通过信号转换器704传输至plc，plc输出不同目数的选择性透过材料层6上的颗粒粒度。

作为本发明的进一步实施方式，plc控制每隔30-180s开启淋洗装置10的时间为15-100s。

对于本领域技术人员来说，可根据以上技术方案以及构思，做出其他各种相应的改变及变形，而所有这些改变和变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

实施例1

本实施例中测试腔5为10个，其中测试腔5包括的选择性透过材料层6从上到下目数分别为106μm、90μm、75μm、58μm、45μm、38μm、25μm、23μm、18μm、13μm。传感装置7为五个，均布选择性透过材料层6的下方同一水平面内，每个信号转换器704与plc的连接电管路8上均设有电磁阀。根据测试需要打开或关闭电磁阀。plc定时每隔180s开启淋洗装置60s，plc显示模块显示出不同选择性透过材料层上颗粒的粒度如下表所示：

表1-1

表1-2

表1-1示出了调整破碎机排矿口宽度和磨矿给矿量前，检测矿浆粒度分布情况，表1-2示出了调整破碎机排矿口宽度和磨矿给矿量后，检测矿浆粒度分布情况。调整前后数据显示出，分布在选择性透过材料层目数106μm的粒度减小，相对的，分布在选择性透过材料层目数90μm和75μm的粒度增大了，说明本发明能够迅速通过测试出的试验结果来调整生产指标，达到优化生产的目的。

实施例2

本实施例中测试腔5为10个，其中测试腔5包括的选择性透过材料层6从上到下目数分别为106μm、90μm、75μm、58μm、45μm、38μm、25μm、23μm、18μm、13μm。传感装置7为五个，均布选择性透过材料层6的下方同一水平面内，每个信号转换器704与plc的连接电管路8上均设有电磁阀。根据测试需要打开或关闭电磁阀。设定plc定时每隔120s开启淋洗装置100s，plc显示模块显示出不同选择性透过材料层上颗粒的粒度如下表所示：

表2-1

表2-2

表2-1示出了调整破碎机排矿口宽度和磨矿给矿量前，检测矿浆粒度分布情况，表2-2示出了调整破碎机排矿口宽度和磨矿给矿量后，检测矿浆粒度分布情况。调整前后数据显示出，分布在选择性透过材料层目数90μm和75μm的粒度减小，分布在选择性透过材料层目数58μm、45μm的变化不大，分布在选择性透过材料层目数25μm和23μm的粒度增大了，分布在选择性透过材料层目数58μm、45μm的变化也不大。说明本发明能够迅速通过测试出的试验结果来调整生产指标，达到优化生产的目的。

实施例3

本实施例中测试腔5为10个，其中测试腔5包括的选择性透过材料层6从上到下目数分别为106μm、90μm、75μm、58μm、45μm、38μm、25μm、23μm、18μm、13μm。传感装置7为八个，均布选择性透过材料层6的下方同一水平面内，每个信号转换器704与plc的连接电管路8上均设有电磁阀。根据测试需要打开或关闭电磁阀。设定plc定时每隔30s开启淋洗装置15s，plc显示模块显示出不同选择性透过材料层上颗粒的粒度如下表所示：

表3-1

表3-2

表3-1示出了调整破碎机排矿口宽度和磨矿给矿量前，检测矿浆粒度分布情况，表3-2示出了调整破碎机排矿口宽度和磨矿给矿量后，检测矿浆粒度分布情况。调整前后数据显示出，分布在选择性透过材料层目数38μm以上的粒度减小，分布在选择性透过材料层目数38μm以下的粒度增大了。说明本发明能够迅速通过测试出的试验结果来调整生产指标，达到优化生产的目的。