本发明涉及打浆磨机技术领域，尤其涉及一种在线监控磨盘磨损程度的方法。
背景技术：
打浆工序是造纸法再造烟叶生产过程中的关键环节，直接决定了烟草原料的抄造性能，对基片的匀度、抗张强度、松厚度和吸收性起到了非常关键的作用。但是由于烟草原料杂质较多且除杂手段有限，经常会有小沙粒和金属颗粒进入打浆系统，对磨机的磨盘造成直接磨损。随着设备的使用，由于物料的摩擦，磨盘的磨齿深度会越来越浅，以至于最后无法进刀，此时进刀功率会发生明显波动。因此当磨盘磨损达到一定程度时，需要更换磨盘，以保证生产过程的顺利进行。传统的磨机，其拆卸过程较为繁琐，需要将磨机上的螺丝逐一拆下，并将动盘拆下，对里外磨区进行检查，既浪费人力，也承担一定的安全风险。所以，作为易耗品的磨盘，其磨损程度和使用周期需要受到良好的监控和管理，以避免通过多次拆装磨盘来对其磨损程度进行检查，便于在必要时及时更换磨盘，防止因磨盘过度磨损导致突发性停机。
由于磨机设备是封闭的，无法对磨盘的磨齿深度进行实时测量，也就不能直接对磨盘的磨损程度进行监控。但磨盘的磨齿深度与进刀量成相对应的关系，进刀量越大，则表示磨盘的磨损程度越大，因此可以通过监控磨盘的进刀量来监控磨盘的磨损程度。然而实际生产中，磨盘的实时进刀量通过磨机上的刻度显示，需要到生产现场进行查看，非常不方便，尤其是通常打浆磨机的生产现场环境十分恶劣，不便于工作人员频繁进入查看实时进刀量。
因此，亟需一种不需要出入生产现场、能够便捷准确地对磨盘磨损程度进行在线监控的方法。考虑到磨盘的磨损程度是随着通过磨机的绝干流量的增加而逐步加剧的，因此可以考虑通过对生产过程中累计绝干流量的实时监控来反馈磨盘的磨损程度，形成在线监控磨盘磨损程度的方法。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种通过对生产过程中累计绝干流量的实时监控来反馈磨盘磨损程度的在线监控磨盘磨损程度的方法，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种在线监控磨盘磨损程度的方法，包括以下步骤：步骤一、在一个磨盘的使用周期内，对磨机的累计绝干流量进行实时在线监控，周期性记录磨机的累计绝干流量和进刀量，建立累计绝干流量和进刀量的相关关系，并确定累计绝干流量的临界值，当累计绝干流量达到临界值时，磨机的进刀功率发生明显波动而无法进行正常进刀；步骤二、在生产过程中对磨机的累计绝干流量进行实时在线监控，当累计绝干流量临近或达到临界值时，更换磨盘；步骤三、重复进行步骤二。
优选地，在步骤一和步骤二中均通过一监控装置对磨机的累计绝干流量进行实时在线监控和显示，在磨机的进口处设置流量计和浓度计，通过流量计对瞬时浆料流量进行实时采集并将采集到的瞬时浆料流量信号输送至监控装置，通过浓度计对瞬时浆料浓度进行实时采集并将采集到的瞬时浆料浓度信号输送至监控装置，监控装置接收瞬时浆料流量信号和瞬时浆料浓度信号，并根据以下公式计算获得累计绝干流量：式中，f(L)为累计绝干流量，Lt为瞬时浆料流量，Vt为瞬时浆料浓度，F为校正系数，t为时间；在步骤一中一个磨盘的使用周期结束后以及在步骤二中更换磨盘后，将监控装置对累计绝干流量的监控记录清零。
优选地，在步骤一中，公式中的校正系数F先采用一预设校正系数，在监控装置对磨机的累计绝干流量进行实时在线监控的期间，由监控装置根据采集到的瞬时浆料流量信号的平均值和瞬时浆料浓度信号的平均值对预设校正系数进行修订，获得一修订校正系数；在步骤二中，公式中的校正系数F采用修订校正系数。
优选地，预设校正系数的取值范围为1.0-1.2。
优选地，在磨机的进刀功率达到60-110KW后，监控装置开始对瞬时浆料流量信号和瞬时浆料浓度信号进行统计计算。
优选地，在磨机启动10-110s后，监控装置开始对瞬时浆料流量信号和瞬时浆料浓度信号进行统计计算。
优选地，在步骤一中，记录累计绝干流量和进刀量的周期为1至5天。
优选地，在线监控磨盘磨损程度的方法用于实现造纸法再造烟叶生产线中打浆磨机的磨盘磨损程度的在线监控。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
在磨机的生产运作过程中，由步骤一通过对一个磨盘的使用周期的跟进确定了磨机的累计绝干流量达到何值时需要对磨盘进行拆卸更换，由步骤二通过对累计绝干流量的实时在线监控实现了对磨盘磨损程度的反馈和预警，能够在保障生产节奏和磨盘最大正常使用周期的前提下，对磨盘的拆卸更换操作提供指导和借鉴，避免频繁拆装磨盘，有效防止因磨盘过度磨损导致突发性停机，而对累计绝干流量的实时在线监控则可由磨机机组的控制室实现并显示监控结果，无需出入生产现场查看，从而可消除不必要的人员劳动量和安全隐患，具有反馈直接、简单高效的优点，能够便捷准确地对磨盘磨损程度进行在线监控。
附图说明
图1是本发明的在线监控磨盘磨损程度的方法的流程示意图。
图2是本发明实施例一记录得到的累计绝干流量和进刀量的相关关系图。
图3是本发明实施例二记录得到的累计绝干流量和进刀量的相关关系图。
图4是本发明实施例三记录得到的累计绝干流量和进刀量的相关关系图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明提供了一种在线监控磨盘磨损程度的方法，包括以下步骤：
步骤一、在一个磨盘的使用周期内，对磨机的累计绝干流量进行实时在线监控，周期性记录磨机的累计绝干流量和进刀量，建立累计绝干流量和进刀量的相关关系，并确定累计绝干流量的临界值，当累计绝干流量达到临界值时，磨机的进刀功率发生明显波动而无法进行正常进刀。即通过对一个磨盘的使用周期的跟进，确定了磨机的累计绝干流量达到何值时需要对磨盘进行拆卸更换。优选地，在步骤一中，记录累计绝干流量和进刀量的周期为1至5天，即每1至5天对计绝干流量和进刀量进行一次记录。
步骤二、在生产过程中对磨机的累计绝干流量进行实时在线监控，当累计绝干流量临近或达到临界值时，更换磨盘。
步骤三、重复进行步骤二。
由此，即在磨机的生产运作过程中，通过对累计绝干流量的实时在线监控实现了对磨盘磨损程度的反馈和预警，能够在保障生产节奏和磨盘最大正常使用周期的前提下，对磨盘的拆卸更换操作提供指导和借鉴，避免频繁拆装磨盘，有效防止因磨盘过度磨损导致突发性停机，而对累计绝干流量的实时在线监控则可由磨机机组的控制室实现并显示监控结果，无需出入生产现场查看，从而可消除不必要的人员劳动量和安全隐患，具有反馈直接、简单高效的优点，能够便捷准确地对磨盘磨损程度进行在线监控。
优选地，在步骤一和步骤二中均可以通过一监控装置对磨机的累计绝干流量进行实时在线监控和显示，监控装置设置在磨机机组的控制室内，监控装置具有信号接收端。在磨机的进口处设置流量计和浓度计，流量计和浓度计均具有信号发射端，且流量计的信号发射端和浓度计的信号发射端均与监控装置的信号接收端相连接。通过流量计对生产过程中的瞬时浆料流量进行实时采集，并将采集到的瞬时浆料流量信号通过流量计的信号发射端输送至监控装置。通过浓度计对生产过程中的瞬时浆料浓度进行实时采集，并将采集到的瞬时浆料浓度信号通过浓度计的信号发射端输送至监控装置。监控装置的信号接收端接收所述瞬时浆料流量信号和瞬时浆料浓度信号，并对其进行处理，然后监控装置根据以下公式计算获得累计绝干流量：
式中，f(L)为累计绝干流量，单位为吨/小时，Lt为瞬时浆料流量，单位为立方米/小时，Vt为瞬时浆料浓度，F为校正系数，t为时间。
并且，在步骤一中一个磨盘的使用周期结束后以及在步骤二中更换磨盘后，将监控装置对累计绝干流量的监控记录清零，以保证下一周期对累计绝干流量在线监控的准确性。
监控装置具有显示屏，用于显示累计绝干流量的计算结果。由此实现了对累计绝干流量的实时在线监控和显示。
上述公式(1)中加入校正系数F，增加了本发明在线监控磨盘磨损程度的方法的浓度和流量使用范围。在步骤一中，上述公式(1)中的校正系数F可以先采用一预设校正系数，该预设校正系数可根据实际生产经验设定，优选地，该预设校正系数的取值范围为1.0-1.2。在监控装置对累计绝干流量进行实时在线监控的期间，可由监控装置根据采集到的瞬时浆料流量信号的平均值和瞬时浆料浓度信号的平均值对该预设校正系数进行修订，获得一修订校正系数，由此对公式(1)进行优化。在步骤二中，上述公式(1)中的校正系数F则采用所述修订校正系数，即采用优化后的公式(1)对生产过程中的累计绝干流量进行统计计算，可进一步确保对累计绝干流量在线监控的准确性，从而确保对磨盘磨损程度反馈预警的准确性。
为保证流量计和浓度计采集的瞬时浆料流量信号和瞬时浆料浓度信号的有效性，在步骤一中一个磨盘的使用周期开始初期以及在步骤二中更换磨盘后新磨盘开始工作运转的初期，即在磨机因更换磨盘而重新开始工作时，应在磨机启动并达到平稳工作状态后再开始对瞬时浆料流量信号和瞬时浆料浓度信号进行统计计算。优选地，可以在磨机的进刀功率达到60-110KW后，或者在磨机启动10-110s后，或者在磨机启动10-110s且磨机的进刀功率达到60-110KW后，监控装置开始对瞬时浆料流量信号和瞬时浆料浓度信号进行统计计算。即监控装置对生产过程中的累计绝干流量进行统计计算的统计触发功率为60-110KW，统计延迟时间为10-110s。
本发明中的流量计可以采用电磁流量计、涡流流量计、超声波流量计、质量流量计或浮子流量计等类型的流量计，流量检测范围为10-100立方米/小时。本发明中的浓度计可以采用美卓、BTG、维美德等公司生产的刀式、内旋式或微波式等类型的浓度计，浓度检测范围为1-16％。
本发明的在线监控磨盘磨损程度的方法可用于实现造纸法再造烟叶生产线中打浆磨机的磨盘磨损程度的在线监控。所述造纸法再造烟叶生产线包括烤烟型造纸法再造烟叶、白肋烟造纸法再造烟叶生产线等。
本发明的在线监控磨盘磨损程度的方法可应用于各种具有不同生产参数的磨机，其在实际应用中的具体操作步骤可举例说明如下。
实施例一
将本发明的在线监控磨盘磨损程度的方法应用在1#磨机上，包括以下步骤：
步骤一、在1#磨机上安装一全新磨盘，将监控装置的监控记录清零，确定各项统计参数：起始进刀量为11毫米；瞬时浆料流量范围为90±10立方米/小时；瞬时浆料浓度范围为2.0±1.0％；瞬时绝干流量范围为0.8-3吨/小时；预设校正系数为1.030；统计触发功率为60KW；统计延迟时间为10s。瞬时绝干流量的累积数值即为累计绝干流量。调节1#磨机进口前的流量控制阀门开度为65％、调浓阀门开度为55％、白水压力为2.4bar。在该磨盘的使用周期内，由监控装置对1#磨机的累计绝干流量进行实时在线监控，且每1天对磨机的累计绝干流量和进刀量进行一次记录。根据记录建立累计绝干流量和进刀量的相关关系，如图2所示，可见，累计绝干流量和进刀量呈正相关关系，且线性相关性良好，所以可以通过累计绝干流量间接对磨盘磨损程度进行准确有效的监控和反馈。当1#磨机的进刀功率发生明显波动而无法进行正常进刀时，记录最后一次的累计绝干流量和进刀量数据，分别为1950吨和12.2毫米，则1#磨机的累计绝干流量的临界值即为1950吨。同时由监控装置根据监控期间采集到的瞬时浆料流量信号的平均值和瞬时浆料浓度信号的平均值对预设校正系数进行修订，得到修订校正系数为1.031，优化公式(1)为
步骤二、更换新磨盘后，将监控装置的监控记录清零，开始下一磨盘周期的生产，由监控装置根据优化后的公式(1)对生产过程中的累计绝干流量进行实时在线监控，当累计绝干流量临近或达到临界值1950吨时，更换磨盘。
步骤三、重复进行步骤二。
实施例二
将本发明的在线监控磨盘磨损程度的方法应用在2#磨机上，包括以下步骤：
步骤一、在2#磨机上安装一全新磨盘，将监控装置的监控记录清零，确定各项统计参数：起始进刀量为14.5毫米；瞬时浆料流量范围为20±10立方米/小时；瞬时浆料浓度范围为7.0±1.0％；瞬时绝干流量范围为0.6-2.4吨/小时；预设校正系数为1.075；统计触发功率为110KW；统计延迟时间为110s。瞬时绝干流量的累积数值即为累计绝干流量。调节2#磨机进口前的流量控制阀门开度为25％、调浓阀门开度为45％、白水压力为2.1bar。在该磨盘的使用周期内，由监控装置对2#磨机的累计绝干流量进行实时在线监控，且每5天对磨机的累计绝干流量和进刀量进行一次记录。根据记录建立累计绝干流量和进刀量的相关关系，如图3所示，可见，累计绝干流量和进刀量呈正相关关系，且线性相关性良好，所以可以通过累计绝干流量间接对磨盘磨损程度进行准确有效的监控和反馈。当2#磨机的进刀功率发生明显波动而无法进行正常进刀时，记录最后一次的累计绝干流量和进刀量数据，分别为2181吨和16.1毫米，则2#磨机的累计绝干流量的临界值即为2181吨。同时由监控装置根据监控期间采集到的瞬时浆料流量信号的平均值和瞬时浆料浓度信号的平均值对预设校正系数进行修订，得到修订校正系数为1.073，优化公式(1)为
步骤二、更换新磨盘后，将监控装置的监控记录清零，开始下一磨盘周期的生产，由监控装置根据优化后的公式(1)对生产过程中的累计绝干流量进行实时在线监控，当累计绝干流量临近或达到临界值2181吨时，更换磨盘。
步骤三、重复进行步骤二。
实施例三
将本发明的在线监控磨盘磨损程度的方法应用在3#磨机上，包括以下步骤：
步骤一、在3#磨机上安装一全新磨盘，将监控装置的监控记录清零，确定各项统计参数：起始进刀量为11毫米；瞬时浆料流量范围为55±10立方米/小时；瞬时浆料浓度范围为3.5±1.0％；瞬时绝干流量范围为1.1-2.9吨/小时；预设校正系数为1.037；统计触发功率为90KW；统计延迟时间为60s。瞬时绝干流量的累积数值即为累计绝干流量。调节3#磨机进口前的流量控制阀门开度为40％、调浓阀门开度为48％、白水压力为2.0bar。在该磨盘的使用周期内，由监控装置对3#磨机的累计绝干流量进行实时在线监控，且每3天对磨机的累计绝干流量和进刀量进行一次记录。根据记录建立累计绝干流量和进刀量的相关关系，如图4所示，可见，累计绝干流量和进刀量呈正相关关系，且线性相关性良好，所以可以通过累计绝干流量间接对磨盘磨损程度进行准确有效的监控和反馈。当3#磨机的进刀功率发生明显波动而无法进行正常进刀时，记录最后一次的累计绝干流量和进刀量数据，分别为2251吨和12.2毫米，则3#磨机的累计绝干流量的临界值即为2251吨。同时由监控装置根据监控期间采集到的瞬时浆料流量信号的平均值和瞬时浆料浓度信号的平均值对预设校正系数进行修订，得到修订校正系数为1.038，优化公式(1)为
步骤二、更换新磨盘后，将监控装置的监控记录清零，开始下一磨盘周期的生产，由监控装置根据优化后的公式(1)对生产过程中的累计绝干流量进行实时在线监控，当累计绝干流量临近或达到临界值2251吨时，更换磨盘。
步骤三、重复进行步骤二。
综上所述，本发明的在线监控磨盘磨损程度的方法，在磨机的生产运作过程中，由步骤一通过对一个磨盘的使用周期的跟进确定了磨机的累计绝干流量达到何值时需要对磨盘进行拆卸更换，由步骤二通过对累计绝干流量的实时在线监控实现了对磨盘磨损程度的反馈和预警，能够在保障生产节奏和磨盘最大正常使用周期的前提下，对磨盘的拆卸更换操作提供指导和借鉴，避免频繁拆装磨盘，有效防止因磨盘过度磨损导致突发性停机，而对累计绝干流量的实时在线监控则可由磨机机组的控制室实现并显示监控结果，无需出入生产现场查看，从而可消除不必要的人员劳动量和安全隐患，具有反馈直接、简单高效的优点，能够便捷准确地对磨盘磨损程度进行在线监控。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。