专利名称：一种浆体管道输送介质特性的监测方法
技术领域：
本发明涉及对管道输送浆体的监测，尤其是涉及长距离浆体管道输送过程中，对浆体管道输送介质特性的监测方法。
背景技术：
在我国经济高速增长的同时、对环境保护的要求也越来越高，随着浆体管道技术的不断成熟与完善，浆体管道将在很多行业得到更好更快的应用。现有的浆体输送管道长度多在几百公里量级，在长距离管道输送过程中对浆体的特性要求是非常严格的，不然会导致管道的堵塞以及爆管等加剧了长距离管道的风险。在实际运行中，由于浆体的特性需要专业人员进行化验分析后提供给操作人员参考，而且对操作人员来说需要实时掌握管道 内传输的浆体的特性，但实际中因浆体输送管道除进出口端外均处于封闭状态，难以对其内的浆体特性进行监测，使得现有技术中几乎没有对管道内传输的浆体的特性进行及时、准确监测的技术，这就使得操作人员无法了解管道内的浆体特性，尤其是脱水车间的操作人员因无法预知管道内的浆体特性而影响到脱水的质量，导致下到工序增加运行负荷以及运行成本。
发明内容
本发明基于上述技术问题，提出一种浆体管道输送介质特性的监测方法，解决了长距离浆体管道密封输送过程中，浆体从进入加压主管道端一直到脱水出口端对其浆体特性数据的及时跟踪、监测。本发明解决上述技术问题所采取的技术手段如下
一种浆体管道输送介质特性的监测方法，该监测方法基于的监测装置系统包括跟踪监测单元I、采样分析单元2、主泵单元、主管道6以及显示单元9，主泵单元包隔膜仓体5、活塞7及其控制单元4，其中采样分析单元2用于分析进入隔膜仓体5内的浆体的特性数据，并将其分析到的特性数据输出至跟踪监测单元1，隔膜仓体5连接于主管道6，并通过控制单元4控制活塞7在隔膜仓体内的往返运动而将隔膜仓体内的浆体推挤进主管道6内，控制单元4连接于跟踪监测单元1，跟踪监测单元I的监测数据输出至显示单元9，所述的监测方法包括以下步骤
步骤(I):将符合输送规格的矿浆浆体输送到隔膜仓体5内，并将其化验分析的特性数据输出至跟踪监测单元I中，在跟踪监测单元中将该特性数据的关联位置信息设置为O ;
步骤(2):启动主泵单元，通过其活塞7将隔膜仓体5内的浆体推挤至主管道6内，并向跟踪监测单元I输出活塞进行往返运动的信号；
步骤(3):收到步骤(2)所述的信号后，跟踪监测单元I将其中各个浆体特性数据的关联位置信息分别增加一特定距离；
步骤(4):跟踪监测单元I将其中各个浆体特性数据和其对应的关联位置信息输出至显示单元9，进行主管道内浆体特性的实时监测显示；步骤(5):重复步骤(I) - (4)，完成对所有浆体的管道输送，并实时监测各批次浆体在主管道6中不同位置的特性。进一步的根据本发明所述的方法，其中所述监测装置系统进一步包括向隔膜仓体5输送浆体的存储槽3，所述采样分析单元2的采样头深入所述存储槽内进行浆体数据采集。进一步的根据本发明所述的方法，其中所述浆体的特性数据至少包括浆体的密度、运动粘度和紊流下限。进一步的根据本发明所述的方法，其中所述的跟踪监测单元I中建立有数据库， 所述数据库至少记录每次被推挤进主管道内的浆体的特性数据和其在主管道内的对应位
置信息。进一步的根据本发明所述的方法，其中步骤(3)中所述的特定距离为活塞7在隔膜仓体5内的I次往返冲程将浆体推进主管道6内的距离。进一步的根据本发明所述的方法，其中所述特定距离数值等于隔膜仓体体积除以主管道圆柱截面积所得的数值。进一步的根据本发明所述的方法，其中步骤(4)中所述显示方式为坐标图显示，其横轴显示浆体在主管道中的位置，纵轴显示各位置对应浆体的特性数据。进一步的根据本发明所述的方法，其中所述横轴设置一上限位置值或显示区间段。进一步的根据本发明所述的方法，其中所述数据库中记录的位置信息超过预设的上限值时，不再进行该位置信息及其关联的数据特性的显示输出。进一步的根据本发明所述的方法，其中所述上限值为主管道的实际长度。本发明达到的技术效果
I、通过本发明所述的监测方法，使得操作人员能够及时准确的了解到管道内传输的浆体的特性数据，便于操作人员根据浆体特性数据及时采取正确的操作方法，以避免发生堵塞、加速流、磨蚀等。2、通过本发明所述方法对管道内浆体特性的实时监测，使得浆体到达脱水车间时，脱水操作人员能够根据浆体的特性数据采取恰当的应对操作方法，以避免不同的浆体特性影响脱水质量，导致脱水水分的增加，以及设备的运行效率低下等。
附图I为本发明所述浆体管道输送介质特性监测方法所采样的监测装置示意图，图中各附图标记含义如下
I跟踪监测单元、2采样分析单元、3存储槽、4主泵控制单元、5隔膜仓体、6主管道、7活塞、8输送管、9显示单元。
具体实施例方式如附图I所示，本发明所述的跟踪监测长距离浆体管道输送介质特性的方法优选基于附图I所示的浆体管道输送系统进行，该输送系统包括跟踪监测单元I、采样分析单元2、存储槽3、主泵单元、主管6、输送管8和显示单元9，其中从选矿厂下来的符合规格的待输送矿浆搅拌均匀后被输送到存储槽3里进行存储输送，在存储槽3里对待输送浆体进行采样化验分析，具体通过存储槽内的采样头进行采样后，由采样分析单元2经化验分析得出此时存储槽内浆体的特性数据，包括浆体的密度、运动粘度、紊流下限等全面表征浆体特性的数据，进一步可包括采样时间信息。采样分析单元2的数据输出至跟踪监测单元I。存储槽3内的存储浆体通过输送管8而灌输至主泵单元的隔膜仓体5内并充满隔膜仓体，其中输送管8优选设有自动控制的开闭阀门，打开阀门时将存储槽3内的浆体送入隔膜仓体5内，当隔膜仓体内的浆体灌满时，自动闭合阀门使得隔膜仓体5形成完整的活塞腔。主泵单元包括控制单元4、隔膜仓体5和活塞7，控制单元4控制活塞7在隔膜仓体5内往返运动，并通过该活塞7的往返推挤，将隔膜仓体5内的浆体填充进主管道6中，因此主泵单元作为了长距离管道输送浆体的主要动力来源，隔膜仓体5自身具备满足活塞冲程做功的其他熟知条件。由于这种管道输送浆体的粘度较高，且主管道6的管径基本上都是一致的，因此主泵单元在控制其活塞7进行I次往返推挤的时候，能够根据隔膜仓体5的体积和主管道6的管径计算出活塞7往返I次，浆体在主管道6内的推挤输送距离，即输送距离S=隔膜仓体5体积/主管道6的圆柱平面积，该输送距离也就是活塞往返一次时，主管道内的浆体被向前所推送的距离。因此当浆体经化验分析后进入隔膜仓体内被活塞推入主管道6内时，该批次的浆体在主管道内的位置即为上述推送距离S，将其特性数据与所处位置进行关联后存储在跟踪监测单元I中，并实时输出至显示单元9以达到对该浆体特性及其所处位置的监测。同理，当隔膜仓体5内的浆体被推送进入主管道6内时，继续对隔膜仓体5进行输送浆体补充，该补充的浆体具有新的化验分析特性数据，且当其被活塞推挤进主管道6时，其在主管道内的所处位置即为上述推送距离S，而此时之前被推挤进主管道内的浆体的位置统一向前推进距离S，跟踪监测单元I此时自动的为之前各批推挤浆体特性数据的关联位置加上距离S，并将这种重新关联后的浆体特性数据和其关联位置输出至显示单元进行显示。由于被推挤进主管道内的浆体在主管道内传输时其特性数据基本不在变化，因此通过在浆体进入主管道前对其特性数据进行化验分析，结合浆体在主管道内的推挤传输方式，便可实时得到浆体在主管道内的位置，进而能够实时监测主管道内部各位置的浆体特性。这样就能够直观的了解当前输送批次的主管道内浆体特性，从浆体进入管道到浆体到达脱水站整个过程中都能够进行浆体特性的跟踪监测，为相应工艺流程的操作提供指导信肩、O
以下结合上述装置对本发明所述长距离浆体管道输送介质特性的具体跟踪监测方法进行详细描述。步骤(I )，将符合规格的待输送矿浆输送到隔膜仓体5内，并对其进行采样化验分析，经分析后得到该批次矿浆的特性数据A0，并将其输出至跟踪监测单元I中，同时将该特性数据AO的关联位置设置为初始值0，其中在跟踪监测单元I中建立有数据库，用于记录每次被推挤进主管道内的浆体的特性数据和其在主管道内的对应位置；
该步骤中，优选的，从选矿厂下来的矿浆先经过浓缩池进行浓缩之后，输送到存储槽3里进行存储输送，并在存储槽3中对其数据特性进行采样分析，通过存储槽内的采样头进行采样后，由采样分析单元2经化验分析得出此时存储槽内浆体的特性数据，包括浆体的密度、运动粘度、紊流下限等全面表征浆体特性的数据，并将这种数据输出至跟踪监测单元I，跟踪监测单元I即记录此时的数据特性A0，并为其设置关联位置O，选择初始位置O是为了后续浆体在主管道内推进时便于对所有批次浆体位置的更换计算。然后存储槽3内的浆体通过输送管8被送入隔膜仓体5内，当然本发明也能够在隔膜仓体5内直接进行浆体数据特性的化验分析。另外存储槽3内存储的浆体量可能大于隔膜仓体5本身的容纳量，为便于计算可在存储槽每次将其浆体输送至隔膜仓体内时，向跟踪监测单元I输送其化验的特性数据，但对于存储槽内同一批次的浆体实际可化验分析一次，当然为了提供分析精度，亦可在存储槽每次向隔膜仓体放浆体前，对其内浆体的特性数据进行化验分析。其中跟踪监测单元I中建立的数据库存储有浆体的特性数据和其对应的传输位置，对隔膜仓体内推挤的每批次浆体都具有其特性数据和其对应的位置信息，进一步可在各特性数据中加入采样时间信息。步骤(2)，启动主泵单元，通过其活塞7将隔膜仓体5内的浆体推挤至主管道6内，并向跟踪监测单元I输出活塞进行I次往返冲程运 动的信号。通过活塞的推挤，隔膜仓体内的浆体便被输送进主管道6内，且活塞在隔膜仓体内的I次往返冲程将浆体推进主管道6内的距离为S，S=隔膜仓体5体积/主管道6的圆柱平面积。之所以向跟踪监测单元I输出活塞往返信号是为了更改跟踪监测单元I中存储的所有浆体的关联位置信息，因为在后的浆体推挤将导致之前主管道内所有的浆体位置向前移动一个距离S。步骤(3)，跟踪监测单元I收到步骤(2)所述的信号后，将其中所有浆体特性数据的关联位置分别加一距离S，该距离S即为活塞往返I次浆体在主管道内被推送的距离，即距离S=隔膜仓体5体积/主管道6的圆柱平面积。这样不论是第一次进入主管道内的浆体，还是主管道内已经推挤进很多批次的浆体，都能够实时准确的把握各浆体在主管道内的传输位置。步骤(4)，跟踪监测单元I将其中所有浆体特性数据和其对应的关联位置输出至显示单元，进行浆体特性的实时监测显示，优选的这种显示方式采用坐标图显示，横轴显示浆体在主管道中的位置(优选设置一上限值或区间段，仅用于显示特定位置段的浆体特性数据)，纵轴显示各位置对应浆体的特性数据，这样主管道内各位置的浆体特性便一目了然，而且每推进一次输送浆体，都要对管道内所有输送浆体的特性数据和对应位置信息进行显示，达到了实时监测的目的。
步骤(5)，重复步骤(I) - (4)，完成对所有浆体的管道输送，并实时监测各批次浆体在主管道中的特性数据，当跟踪监测单元I的数据库中关联位置显示的位置信息数据大于主管道长度时，表明该关联位置所对应的浆体已输出至主管道的出口，不在对其浆体特性进行显示。因此优选在跟踪监测单元的数据库中设置关联位置的上限值，对出现超过该上限值的关联位置时，便不再对其数据进行输出显示，或者优选的在步骤(4)所述的坐标图显示中设置横轴的上限值，超过该上限值的不在图中进行显示。当浆体输送完成，或者不在向隔膜仓体内输送浆体时，即停止上述重复步骤。以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。
权利要求
1.一种浆体管道输送介质特性的监测方法，其特征在于，该监测方法基于的监测装置系统包括跟踪监测单元(I)、采样分析单元(2)、主泵单元、主管道(6)以及显示单元(9)，主泵单元包隔膜仓体(5)、活塞(7)及其控制单元(4)，其中采样分析单元(2)用于分析进入隔膜仓体(5)内的浆体的特性数据，并将其分析到的特性数据输出至跟踪监测单元(1)，隔膜仓体(5 )连接于主管道(6 )，并通过控制单元(4 )控制活塞(7 )在隔膜仓体内的往返运动而将隔膜仓体内的浆体推挤进主管道(6)内，控制单元(4)连接于跟踪监测单元(1)，跟踪监测单元(I)的监测数据输出至显示单元(9)，所述的监测方法包括以下步骤 步骤(I):将符合输送规格的矿浆浆体输送到隔膜仓体(5)内，并将其化验分析的特性数据输出至跟踪监测单元(I)中，在跟踪监测单元中将该特性数据的关联位置信息设置为O ； 步骤(2):启动主泵单元，通过其活塞(7)将隔膜仓体(5)内的浆体推挤至主管道(6)内，并向跟踪监测单元(I)输出活塞进行往返运动的信号； 步骤(3):收到步骤(2)所述的信号后，跟踪监测单元(I)将其中各个浆体特性数据的关联位置信息分别增加一特定距离； 步骤(4):跟踪监测单元(I)将其中各个浆体特性数据和其对应的关联位置信息输出至显示单元(9)，进行主管道内浆体特性的实时监测显示； 步骤(5):重复步骤(I)- (4)，完成对所有浆体的管道输送，并实时监测各批次浆体在主管道(6)中不同位置的特性。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述监测装置系统进一步包括向隔膜仓体(5 )输送浆体的存储槽(3 )，所述采样分析单元(2 )的采样头深入所述存储槽内进行浆体数据采集。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述浆体的特性数据至少包括浆体的密度、运动粘度和紊流下限。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，其中所述的跟踪监测单元(I)中建立有数据库，所述数据库至少记录每次被推挤进主管道内的浆体的特性数据和其在主管道内的对应位置信息。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，其中步骤(3)中所述的特定距离为活塞(7)在隔膜仓体(5)内的I次往返冲程将浆体推进主管道(6)内的距离。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中所述特定距离数值等于隔膜仓体体积除以主管道圆柱截面积所得的数值。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，其中步骤(4)中所述显示方式为坐标图显示，其横轴显示浆体在主管道中的位置，纵轴显示各位置对应浆体的特性数据。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其中所述横轴设置一上限位置值或显示区域段。
9.根据权利要求4所述的方法，其中所述数据库中记录的位置信息超过预设的上限值时，不再进行该位置信息及其关联的数据特性的显示输出。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述上限值为主管道的实际长度。
全文摘要
本发明提出一种浆体管道输送介质特性的监测方法，该监测方法利用浆体在管道内传输时其特性数据基本不在变化的特性，通过在浆体进入主管道前对其特性数据进行化验分析，结合浆体在主管道内的推挤传输方式而实时得到浆体在主管道内的位置，进而能够实时监测主管道内部各位置的浆体特性。通过本发明所述的方法能够直观的了解当前输送批次的主管道内浆体特性，从浆体进入管道到浆体到达脱水站整个过程中都能够进行浆体特性的跟踪监测，为相应工艺流程的操作提供指导信息。
文档编号G01N33/00GK102928559SQ20121042341
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者王晋昆, 周传奇, 王远, 李金航, 李霞, 吴建德, 陈庚, 太江林, 杨鸿涛, 夏华 申请人:云南大红山管道有限公司