一种浮选液位反射式超声检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种浮选液位反射式超声检测仪及检测方法，包括检测支架、圆形滑道、反射盘、浮子、超声探头、传感器、DSP处理器，在检测支架下部固定圆形滑道，顶部固定超声探头、温度传感器、湿度传感器，连杆在圆形滑道内上下移动，连杆顶端固定连接反射盘，底端固定连接浮子；DSP处理器接收的检测信息进行运算处理，将处理完信息的通过DSP处理器上显示面板显示，并通过信号接口输出。优点是：检测仪运行稳定性高、设备使用寿命延长，且不易受矿浆波动而产生卡死现象；可以检测环境参数，可以补偿超声波由环境温度，尤其是湿度变化产生的误差；通过平滑算法消除随机误差，可以显示、联网远传。
【专利说明】一种浮选液位反射式超声检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液位检测仪，特别是涉及一种用于选矿厂浮选机上使用的浮选液位反射式超声检测仪。
【背景技术】
[0002]浮选是铁矿选矿分选中应用最广效果最好的一种选矿方法。浮选液位是控制浮选生产作业的一个重要指标，浮选液位控制的稳定与否，直接对选矿产品指标产生影响。浮选液位测量装置是浮选液位自动检测系统的重要组成部分。现有浮选作业的精确操作对浮选液位测量的范围和精度要求越来越高，同时要求液位测量装置具备耐磨损、可靠性高的特点，能消除液位波动和泡沫层变化带来的伪液位信号，以及消除因矿浆的黏附而来的浮球下沉产生的精度误差等不良影响。常用的浮选液位计主要有浮力式液位计、激光液位计、静压液位计、超声波液位计等几种。
[0003]目前，经常使用的超声波液位计在使用过程中测量部分不与矿浆接触，可连续测量和定点测量；其缺点是超声波的反射角度过大，容易受周边障碍物影响，经常出现无测量或错误测量现象，且超声波的波速取决于传播媒质的特性、温度、压力和密度，受环境影响较大，产生较大误差，此外矿浆表面变化的泡沫层对测量也会产生影响。
[0004]因此，特别需要一种可稳定运行浮选液位反射式超声检测仪，提高实用性、可靠性及综合性价比。
【发明内容】
[0005]为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种运行可靠性高的浮选液位反射式超声检测仪，减小环境因素对测量产生的误差，减小随机扰动误差。
[0006]为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0007]—种浮选液位反射式超声检测仪，包括检测支架、圆形滑道、反射盘、连杆、浮子、超声探头、温度传感器、湿度传感器、DSP处理器、信号连接器，在检测支架下部固定圆形滑道，顶部固定超声探头、温度传感器、湿度传感器，连杆在圆形滑道内上下移动，圆形滑道起导向作用，连杆顶端固定连接反射盘，底端固定连接浮子，所述的反射盘为超声波反射用部件；DSP处理器通过信号连接器与超声探头、温度传感器、湿度传感器连接，为超声探头、温度传感器、湿度传感器供电及传递信息；所述的超声探头为探测的核心元件，检测超声探头与反射盘之间的距离；所述的超声探头发出超声波，经反射盘反射，超声探头将距离信息发送到DSP处理器上；温度传感器、湿度传感器分别将检测的温度、湿度信息传递到DSP处理器上。
[0008]所述的浮子为与测量介质直接接触部件，浮子外形为两端圆锥形结构，中间为圆柱形结构。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010]I)由于使用圆形滑道和双锥形浮子，使本浮选液位反射式超声检测仪运行稳定性高、设备使用寿命延长，且不易受矿浆波动而产生卡死现象。
[0011]2)由于使用温度、湿度传感器，可以检测环境参数，可以补偿超声波由环境温度，尤其是湿度变化产生的误差，解决浮选车间冬季和夏季厂房内的空气湿度变化巨大而引起的超声波速度变化产生的测量误差。
[0012]3)使用DSP处理器进行处理运算，可以自动解决环境变化带来的影响，通过平滑算法消除随机误差，可以显示、联网远传，为智能仪表。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构示意图。
[0014]图中:1-检测支架2-圆形滑道3-反射盘4-连杆5-浮子6_超声探头7-温度传感器8-湿度传感器9-DSP处理器10-信号连接器。
【具体实施方式】
[0015]下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
[0016]见图1，一种浮选液位反射式超声检测仪，包括检测支架1、圆形滑道2、反射盘3、连杆4、浮子5、超声探头6、温度传感器7、湿度传感器8、DSP处理器9、信号连接器10，在检测支架I下部固定圆形滑道2，顶部固定超声探头6、温度传感器7、湿度传感器8，连杆4在圆形滑道2内上下移动，圆形滑道2起导向作用，连杆4顶端固定连接反射盘3，底端固定连接浮子5，所述的反射盘3为超声波反射用部件；DSP处理器9通过信号连接器10与超声探头6、温度传感器7、湿度传感器8连接，为超声探头6、温度传感器7、湿度传感器8供电及传递信息；所述的超声探头6为探测的核心元件，用来检测超声探头6与反射盘3之间的距离；所述的温度传感器7检测环境温度，作为液位信号温度补偿用；所述的湿度传感器8检测环境湿度，作为液位信号空气密度补偿用。
[0017]所述的浮子5为与测量介质直接接触部件，浮子5外形为两端圆锥形结构，中间为圆柱形结构。
[0018]所述的信号连接器10是为温度传感器7、湿度传感器8和超声探头6供电以及传输信号的集成电缆束。
[0019]浮选液位反射式超声检测时工作过程:所述的超声探头6发出超声波，经反射盘3反射，超声探头6将距离信息发送到DSP处理器9上；温度传感器7、湿度传感器8分别将检测的温度、湿度信息传递到DSP处理器9上；
[0020]DSP处理器9接收的检测信息进行运算处理，将处理完信息的通过DSP处理器9上显示面板显示，并通过信号接口输出。
[0021]所述的DSP处理器9对检测信息进行运算处理时采用补偿算法和平滑算法以解决随机扰动问题，具体计算步骤为:
[0022]I)测量值与声速补偿算法:
[0023]基于超声距离检测原理可得出:
[0024]I=(VXt)/2 ①
[0025]其中:1是测量值，V是声速，τ是回波时间；[0026]根据检测数据(见说明书附表1)得出声速与温度影响的关系:
[0027]Vt=331.4+0.6Xt ②
[0028]其中:Vt是在温度t时的声速，t是当前温度，331.4是(TC温度时相对湿度0%时的声速常数，0.6是温变回归系数；
[0029]根据检测数据(见说明书附表1)得出声速与湿度影响的关系:
[0030]f (Vt)=Vt+CnX IO-2 ③ [0031]n=0，5，10，15，20，25，30，35，40，45，50
[0032]其中:f (Vt)是温度t，相对湿度Cn时的声速；Vt是在温度t时的声速；Cn是在温度t时的湿度补偿系数；n是温度定标点；
[0033]根据①、②、③式可得出:
[0034]超声测量温湿度补偿计算算法:
[0035]1=((331.4+0.6Xt+CnXl(T2) X τ )/2④
[0036]η=0，5，10，15，20，25，30，35，40，45，50 ;
[0037]2)平滑处理算法:
[0038]对步骤I)得出的N个数据进行比较，去掉其中的最大值、次大值和最小值、次小值，然后计算余下的Ν-4个数据的算术平均值。即:
[0039]
【权利要求】
1.一种浮选液位反射式超声检测仪，其特征在于，包括检测支架、圆形滑道、反射盘、连杆、浮子、超声探头、温度传感器、湿度传感器、DSP处理器、信号连接器，在检测支架下部固定圆形滑道，顶部固定超声探头、温度传感器、湿度传感器，连杆在圆形滑道内上下移动，圆形滑道起导向作用，连杆顶端固定连接反射盘，底端固定连接浮子，所述的反射盘为超声波反射用部件；DSP处理器通过信号连接器与超声探头、温度传感器、湿度传感器连接，为超声探头、温度传感器、湿度传感器供电及传递信息；所述的超声探头为探测的核心元件，检测超声探头与反射盘之间的距离；所述的超声探头发出超声波，经反射盘反射，超声探头将距离信息发送到DSP处理器上；温度传感器、湿度传感器分别将检测的温度、湿度信息传递到DSP处理器上。
2.根据权利要求1所述的一种浮选液位反射式超声检测仪，其特征在于，所述的浮子为与测量介质直接接触部件，浮子外形为两端圆锥形结构，中间为圆柱形结构。
【文档编号】G01F23/296GK203464976SQ201320574192
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】李俭, 徐霄南, 徐志雄, 乌兰 申请人:辽宁中新自动控制集团有限公司