矿浆pH值检测系统的制作方法

矿浆ph值检测系统
技术领域
1.本技术涉及ph值检测技术领域，尤其涉及一种矿浆ph值检测系统。


背景技术：

2.矿浆的酸碱度(pondus hydrogenii，ph)值在选矿厂的整个选矿工艺中有着极为重要的作用，它直接影响着选矿工艺的各项技术经济指标。
3.现有技术通常采用ph传感器对矿浆的ph值进行测量，然而，由于矿浆中含有钙和镁等容易结垢的离子，以及矿浆较为粘稠且成分复杂，易黏附在ph传感器的电极表面，因此易使ph传感器的电极结垢，导致ph传感器无法准确检测出矿浆的ph值，且会缩短ph传感器的使用寿命。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种矿浆ph值检测系统，以解决现有的矿浆ph值检测方法容易使ph传感器的电极结垢，进而导致ph传感器无法准确检测出矿浆的ph值，且会缩短ph传感器的使用寿命的技术问题。
5.本技术实施例提供了一种矿浆ph值检测系统，包括：矿浆ph值检测装置以及与所述矿浆ph值检测装置连接的机械组件和ph传感器；所述ph传感器安装在所述机械组件上；所述机械组件用于控制所述ph传感器运动；所述ph传感器用于采集待测矿浆的实际ph值；
6.所述矿浆ph值检测装置包括：
7.第一控制单元，用于若检测到ph值检测指令，则向所述机械组件发送第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述机械组件将所述ph传感器置入所述待测矿浆中；
8.第一获取单元，用于获取并显示所述ph传感器采集到的所述待测矿浆的实际ph值；
9.第二控制单元，用于在发送所述第一控制指令的第一时长后，向所述机械组件发送第二控制指令，所述第二控制指令用于指示所述机械组件将所述ph传感器从所述待测矿浆中提起，并将所述ph传感器置入污垢清洗液中。
10.可选的，所述机械组件包括气缸和电动机；所述第一控制指令包括：第一气缸控制指令、第一电机控制指令及第二气缸控制指令；对应地，所述第一控制单元包括：
11.第一气缸控制单元，用于向所述气缸发送所述第一气缸控制指令，所述第一气缸控制指令用于指示所述气缸控制其活塞杆伸出，以带动所述ph传感器竖直向上运动；
12.第一电机控制单元，用于向所述电动机发送所述第一电机控制指令，所述第一电机控制指令用于指示所述电动机正转第二时长，以控制所述ph传感器沿水平方向运动至装有所述待测矿浆的搅拌桶的上方；
13.第二气缸控制单元，用于向所述气缸发送所述第二气缸控制指令，所述第二气缸控制指令用于指示所述气缸控制其活塞杆收回，以带动所述ph传感器竖直向下运动，使所述ph传感器置入所述待测矿浆中。
14.可选的，所述机械组件包括气缸和电动机；所述第二控制指令包括：第一气缸控制指令、第二电机控制指令及第二气缸控制指令；对应地，所述第二控制单元包括：
15.第三气缸控制单元，用于在发送所述第一控制指令的第一时长后，向所述气缸发送所述第一气缸控制指令，所述第一气缸控制指令用于指示所述气缸控制其活塞杆伸出，以带动所述ph传感器竖直向上运动；
16.第二电机控制单元，用于向所述电动机发送所述第二电机控制指令，所述第二电机控制指令用于指示所述电动机反转第二时长，以控制所述ph传感器沿水平方向运动至装有所述污垢清洗液的容器的上方；
17.第四气缸控制单元，用于向所述气缸发送所述第二气缸控制指令，所述第二气缸控制指令用于指示所述气缸控制其活塞杆收回，以带动所述ph传感器竖直向下运动，使所述ph传感器置入所述污垢清洗液中。
18.可选的，所述第一获取单元包括：
19.信号获取单元，用于获取所述ph传感器输出的所述待测矿浆的模拟ph信号；
20.信号处理单元，用于对所述模拟ph信号进行滤波处理，并对滤波处理后的所述模拟ph信号进行模数转换处理，得到所述待测矿浆的实际ph值；
21.显示单元，用于在显示屏上显示所述待测矿浆的实际ph值。
22.可选的，所述信号处理单元包括：
23.第一滤波单元，用于采用巴特沃斯低通滤波器对所述模拟ph信号进行第一次滤波处理；
24.第二滤波单元，用于基于滑动平均滤波法对第一次滤波处理后的所述模拟ph信号进行第二次滤波处理；
25.模数转换单元，用于对第二次滤波处理后的所述模拟ph信号进行模数转换处理，得到所述模拟ph信号对应的数字量；
26.第一确定单元，用于根据所述模拟ph信号对应的数字量确定所述待测矿浆的实际ph值。
27.可选的，所述模拟ph信号为模拟电压信号；对应地，所述模数转换单元具体用于：
28.根据以下公式计算第二次滤波处理后的所述模拟ph信号对应的数字量：
[0029][0030]
其中，ph0为第二次滤波处理后的所述模拟ph信号对应的数字量，u0为第二次滤波处理后的所述模拟ph信号的幅值，u2为所述ph传感器输出的模拟电压信号的最大幅值，u1为所述ph传感器输出的模拟电压信号的最小幅值，m为矿浆ph值检测装置允许输入的模拟量的最大值。
[0031]
可选的，所述第一确定单元具体用于：
[0032]
将所有所述模拟ph信号对应的数字量的平均值确定为所述待测矿浆的实际ph值。
[0033]
可选的，所述ph传感器用于每隔第三时长采集一次待测矿浆的实际ph值。
[0034]
可选的，所述第一时长大于所述第三时长。
[0035]
可选的，所述第一获取单元具体用于：
[0036]
获取所述ph传感器采集到的所述待测矿浆的多个实际ph值。
[0037]
实施本技术实施例提供的一种矿浆ph值检测系统具有以下有益效果：
[0038]
本技术实施例提供的一种矿浆ph值检测系统，包括矿浆ph值检测装置以及与矿浆ph值检测装置连接的机械组件和ph传感器；ph传感器安装在机械组件上；机械组件用于控制ph传感器运动；ph传感器用于采集待测矿浆的实际ph值。由于矿浆ph值检测装置在需要检测矿浆ph值时才将ph传感器置入待测矿浆中对待测矿浆的ph值进行检测，在采集待测矿浆的实际ph值第一时长后便将ph传感器从待测矿浆中提起并置入污垢清洗液中，这样，一方面，ph传感器不会长时间置于矿浆中，从而可以降低ph传感器的电极结垢的可能性；另一方面，在完成矿浆的实际ph值的采集后会将ph传感器置入污垢清洗液中进行清洗，从而可以清洗掉ph传感器的电极表面所结的污垢，使得ph传感器可以准确检测出矿浆的ph值，且延长了ph传感器的使用寿命。
附图说明
[0039]
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]
图1为本技术实施例提供的一种矿浆ph值检测系统的结构示意图；
[0041]
图2为本技术实施例提供的一种用于控制ph传感器运动的机械组件的结构示意图；
[0042]
图3为本技术实施例提供的一种矿浆ph值检测装置的结构示意图；
[0043]
图4为本技术另一实施例提供的一种矿浆ph值检测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0044]
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0045]
需要说明的是，本技术实施例的实施方式部分使用的术语仅用于对本技术的具体实施例进行解释，而非旨在限定本技术。在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联物的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个，“至少一个”、“一个或多个”是指一个、两个或两个以上。
[0046]
以下，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0047]
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有
的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0048]
本技术实施例提供一种矿浆ph值检测系统。图1为本技术实施例提供的一种矿浆ph值检测系统的示意性结构图。如图1所示，该矿浆ph值检测系统可以包括：矿浆ph值检测装置11以及与矿浆ph值检测装置11连接的机械组件12和ph传感器13。
[0049]
本技术实施例中，机械组件12与矿浆ph值检测装置11之间可以采用有线连接方式(例如，串行接口或并行接口等)进行连接，也可以采用无线连接方式(例如，蓝牙或无线局域网等)进行连接，此处不对其做特别限定。
[0050]
ph传感器13与矿浆ph值检测装置11之间可以采用有线连接方式(例如，串行接口或并行接口等)进行连接，也可以采用无线连接方式(例如，蓝牙或无线局域网等)进行连接，此处不对其做特别限定。
[0051]
在具体应用中，作为示例而非限定，矿浆ph值检测装置11可以为可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)。plc的可编程存储器中可以存储有矿浆ph值检测方法对应的计算机程序，plc可以通过执行该计算机程序来实现对ph传感器13的控制，进而实现对矿浆ph值的检测。
[0052]
机械组件12中可以包括用于安装ph传感器13的安装件(例如，机械支架或夹具等)。当需要通过ph传感器13检测矿浆的ph值时，可以将ph传感器13安装在该安装件上。机械组件12可以在矿浆ph值检测装置11的控制下控制ph传感器13沿水平方向或竖直方向运动，例如，机械组件12可以控制ph传感器13沿水平方向运动至装有矿浆的搅拌桶的上方，并控制ph传感器13竖直向下运动以将ph传感器13置入矿浆中，或者控制ph传感器13竖直向上运动以将ph传感器13从矿浆中提起。
[0053]
在本技术的一个实施例中，如图2所示，机械组件12可以包括：第一气缸(高气缸)211、第二气缸(低气缸)212、电动机22、机械支架23及底座24。其中，第一气缸211、第二气缸212、电动机22、及机械支架23均直接或间接地安装在底座24上。
[0054]
具体地，机械支架23用于安装ph传感器。第一气缸211和第二气缸212的活塞杆的伸缩运动(包括活塞杆伸出或活塞杆收回)可以带动机械支架23进行竖直运动进而带动ph传感器进行竖直运动，例如，将ph传感器从矿浆或污垢清洗液中提起，或者将ph传感器置入矿浆或污垢清洗液中。电动机22用于带动ph传感器进行水平运动，例如将ph传感器从矿浆转向污垢清洗液中，或者将ph传感器从污垢清洗液转向矿浆中。需要说明的是，第一气缸211的活塞杆和第二气缸212的活塞杆可以在矿浆ph值检测装置的控制下同步运动。
[0055]
在具体应用中，电动机22可以为直角电机。
[0056]
请参阅图3，图3为本技术实施例提供的一种矿浆ph值检测装置的结构示意图。如图3所示，矿浆ph值检测装置30可以包括：第一控制单元31、第一获取单元32及第二控制单元33。其中：
[0057]
第一控制单元31用于若检测到ph值检测指令，则向所述机械组件发送第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述机械组件将所述ph传感器置入所述待测矿浆中。
[0058]
本技术实施例中，当需要检测矿浆的ph值时，用户可以触发ph值检测指令，以指示矿浆ph值检测装置开始进行矿浆ph值的检测。具体地，矿浆ph值检测装置可以包括显示屏；或者，矿浆ph值检测装置可以与显示屏连接。矿浆ph值检测装置可以通过显示屏显示包括
第一控件的用户界面，用户可以通过触发用户界面中的第一控件来触发ph值检测指令。基于此，第一控制单元31检测到用户触发用户界面中的第一控件时，确认检测到ph检测指令。
[0059]
在本技术的一个实施例中，显示屏可以为触摸显示屏。触发用户界面中的第一控件可以包括：点击或双击第一控件。即第一控制单元31若检测到用户点击或双击用户界面中的第一控件，则确认检测到ph检测指令。
[0060]
第一控制单元31检测到ph检测指令后，可以向机械组件发送第一控制指令，以指示机械组件将ph传感器置入待测矿浆中。
[0061]
在一种可能的实现方式中，第一控制指令可以包括：第一气缸控制指令、第一电机控制指令及第二气缸控制指令。基于此，如图4所示，第一控制单元31具体可以包括：第一气缸控制单元311、第一电机控制单元312及第二气缸控制单元313。其中：
[0062]
第一气缸控制单元311用于向所述气缸发送所述第一气缸控制指令，所述第一气缸控制指令用于指示所述气缸控制其活塞杆伸出，以带动所述ph传感器竖直向上运动。
[0063]
第一电机控制单元312用于向所述电动机发送所述第一电机控制指令，所述第一电机控制指令用于指示所述电动机正转第二时长，以控制所述ph传感器沿水平方向运动至装有所述待测矿浆的搅拌桶的上方。
[0064]
第二气缸控制单元313用于向所述气缸发送所述第二气缸控制指令，所述第二气缸控制指令用于指示所述气缸控制其活塞杆收回，以带动所述ph传感器竖直向下运动，使所述ph传感器置入所述待测矿浆中。
[0065]
该实现方式中，第二时长可以根据实际需求设置，此处不对其做特别限定。需要说明的是，电动机正转第二时长刚好可以使机械支架带动ph传感器从盛有污垢清洗液的容器的上方移动至盛有矿浆的搅拌桶的上方。其中，污垢清洗液可以与ph传感器的电极表面的污垢发生化学反应，以使污垢脱离ph传感器的电极表面，进而实现对ph传感器的电极表面的污垢的清洗。
[0066]
第一获取单元32用于获取并显示所述ph传感器采集到的所述待测矿浆的实际ph值。
[0067]
本技术实施例中，待测矿浆的实际ph值为数字量，其取值可以在0～14之间。需要说明的是，ph传感器输出的是与待测矿浆的实际ph值对应的模拟ph信号，包括但不限于：模拟电压信号或模拟电流信号等。而矿浆ph检测装置最终需要向用户展示的是待测矿浆的实际ph值，因此，在本技术的一个实施例中，如图4所示，第一获取单元32具体可以包括：信号获取单元321、信号处理单元322及显示单元323。其中：
[0068]
信号获取单元321用于获取所述ph传感器输出的所述待测矿浆的模拟ph信号。
[0069]
本实施例中，ph传感器可以每隔第三时长采集一次待测矿浆的模拟ph信号。其中，第三时长可以根据实际需求设置，此处不对其做特别限定。示例性的，当第三时长为单位时长时，ph传感器即实时采集待测矿浆的模拟ph信号。
[0070]
在具体应用中，ph传感器输出的模拟ph信号的幅值范围可以根据实际需求设置。示例性的，若模拟ph信号为模拟电压信号，则该模拟电压信号的幅值范围可以为0～10伏特(v)，该示例中，幅值为0v的模拟电压信号对应的ph值为0，幅值为10v的模拟电压信号对应的ph值为14。若模拟ph信号为模拟电流信号，则模拟电流信号的幅值范围可以为4～20毫安(ma)，该示例中，幅值为4ma的模拟电流信号对应的ph值为0，幅值为20ma的模拟电流信号对
应的ph值为14。
[0071]
本实施例中，由于ph传感器可以采集到多个模拟ph信号，因此，信号获取单元321可以获取ph传感器采集到的多个模拟ph信号。
[0072]
信号处理单元322用于对所述模拟ph信号进行滤波处理，并对滤波处理后的所述模拟ph信号进行模数转换处理，得到所述待测矿浆的实际ph值。
[0073]
在具体应用中，由于矿浆在搅拌桶中被搅拌时并不均匀，可能会导致ph传感器输出的模拟ph信号存在较大误差，因此，为了提高矿浆ph值检测的准确性，信号获取单元321获取到ph传感器输出的模拟ph信号后，信号处理单元322可以对该多个模拟ph信号进行滤波处理，进而从该多个模拟ph信号中滤除偏离正常幅值范围的模拟ph信号。之后，信号处理单元322可以对滤波处理后的各个模拟ph信号进行模数转换处理，得到滤波处理后的各个模拟ph信号对应的数字量(即待测矿浆的实际ph值)。
[0074]
在本技术的一个实施例中，信号处理单元具体可以包括：第一滤波单元、第二滤波单元、模数转换单元及第一确定单元。其中：
[0075]
第一滤波单元用于采用巴特沃斯低通滤波器对所述模拟ph信号进行第一次滤波处理。巴特沃斯低通滤波器是一种通频带的频率响应曲线很平坦的信号处理滤波器，其特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，且没有波纹，而在阻频带则逐渐下降为零。
[0076]
第二滤波单元用于基于滑动平均滤波法对第一次滤波处理后的所述模拟ph信号进行第二次滤波处理。由于滑动平均值滤波法为现有技术，因此，此处不再对其具体滤波过程进行赘述。
[0077]
模数转换单元用于对第二次滤波处理后的所述模拟ph信号进行模数转换处理，得到所述模拟ph信号对应的数字量。
[0078]
在一种可能的实现方式中，所述模拟ph信号为模拟电压信号；对应地，模数转换单元具体用于：
[0079]
根据以下公式计算第二次滤波处理后的所述模拟ph信号对应的数字量：
[0080][0081]
其中，ph0为第二次滤波处理后的所述模拟ph信号对应的数字量，u0为第二次滤波处理后的所述模拟ph信号的幅值，u2为所述ph传感器输出的模拟电压信号的最大幅值，u1为所述ph传感器输出的模拟电压信号的最小幅值，m为矿浆ph值检测装置允许输入的模拟量的最大值。
[0082]
需要说明的是，u1和u2构成了ph传感器输出的模拟电压信号的幅值的取值范围，即为[u1,u2]。作为示例而非限定，u1可以为0v，u2可以为10v。
[0083]
m和0构成了矿浆ph值检测装置允许输入的模拟量的取值范围，即为[0,m]。其中，m可以根据ph值检测装置的型号确定，此处不对其做特别限定。例如，m可以为27648、32767、4000或4096等。
[0084]
第一确定单元用于根据所述模拟ph信号对应的数字量确定所述待测矿浆的实际ph值。
[0085]
在一种可能的方式中，第一确定单元具体用于：将所有所述模拟ph信号对应的数字量的平均值确定为所述待测矿浆的实际ph值。
[0086]
在另一种可能的实现方式中，第一确定单元具体用于：将所有模拟ph信号各自对应的数字量的中值确定为矿浆的实际ph值。
[0087]
本实施例通过二次滤波处理可以使获取到的模拟ph信号具有更强的抗干扰性，进一步提高最终得到的矿浆ph值的准确性，其节约硬件滤波成本。
[0088]
显示单元323用于在显示屏上显示所述待测矿浆的实际ph值。
[0089]
第二控制单元33用于在发送所述第一控制指令的第一时长后，向所述机械组件发送第二控制指令，所述第二控制指令用于指示所述机械组件将所述ph传感器从所述待测矿浆中提起，并将所述ph传感器置入污垢清洗液中。
[0090]
本技术实施例中，第一时长用于描述ph传感器在矿浆中的停留时长。示例性的，第一时长可以大于或等于第时四长。在具体应用中，第一时长可以根据时间实际需求设置，此处不对其做特别限定。例如，第一时长可以为5分钟。
[0091]
在一种可能的实现方式中，第二控制指令可以包括：第一气缸控制指令、第二电机控制指令及第二气缸控制指令。基于此，如图4所示，第二控制单元33具体可以包括：第三气缸控制单元331、第二电机控制单元332及第四气缸控制单元333。其中：
[0092]
第三气缸控制单元331用于在发送所述第一控制指令的第一时长后，向所述气缸发送所述第一气缸控制指令，所述第一气缸控制指令用于指示所述气缸控制其活塞杆伸出，以带动所述ph传感器竖直向上运动。
[0093]
第二电机控制单元332用于向所述电动机发送所述第二电机控制指令，所述第二电机控制指令用于指示所述电动机反转第二时长，以控制所述ph传感器沿水平方向运动至装有所述污垢清洗液的容器的上方。
[0094]
第四气缸控制单元333用于向所述气缸发送所述第二气缸控制指令，所述第二气缸控制指令用于指示所述气缸控制其活塞杆收回，以带动所述ph传感器竖直向下运动，使所述ph传感器置入所述污垢清洗液中。
[0095]
需要说明的是，电动机反转第二时长刚好可以使机械支架带动ph传感器从盛有矿浆的搅拌桶的上方移动至盛有污垢清洗液的容器的上方。
[0096]
以上可以看出，本技术实施例提供的一种矿浆ph值检测系统，包括矿浆ph值检测装置以及与矿浆ph值检测装置连接的机械组件和ph传感器；ph传感器安装在机械组件上；机械组件用于控制ph传感器运动；ph传感器用于采集待测矿浆的实际ph值；由于矿浆ph值检测装置在需要检测矿浆ph值时才将ph传感器置入待测矿浆中对待测矿浆的ph值进行检测，在采集待测矿浆的实际ph值第一时长后便将ph传感器从待测矿浆中提起并置入污垢清洗液中，这样，一方面，ph传感器不会长时间置于矿浆中，从而可以降低ph传感器的电极结垢的可能性；另一方面，在完成矿浆的实际ph值的采集后会将ph传感器置入污垢清洗液中进行清洗，从而可以清洗掉ph传感器的电极表面所结的污垢，使得ph传感器可以准确检测出矿浆的ph值，且延长了ph传感器的使用寿命。
[0097]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0098]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。