[發(fā)明專利]基于多傳感器融合技術(shù)的滾筒式球磨機料位檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910073862.6
• 申請日: 2009-03-01
• 公開（公告）號: CN101493354A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閻高偉;陳澤華;謝珺;續(xù)欣瑩;謝剛;謝克明
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: G01F23/296
• 分類號: G01F23/296
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專利事務(wù)所
• 代理人: 朱 源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及滾筒式球磨機料位的檢測方法，具體是一種基于多傳感器融合技術(shù)的滾筒式球磨機料位檢測方法。

背景技術(shù)

滾筒式球磨機是一種工業(yè)生產(chǎn)中十分重要的制粉設(shè)備，它廣泛應(yīng)用于電力、礦山、冶金、化工和建材等行業(yè)，主要作用是將原料或半成品磨制成粉，以供后續(xù)工序使用。例如，在火力發(fā)電中，原煤必須經(jīng)過球磨機充分的研磨以達到一定的細度，才能進入爐膛燃燒；在水泥生產(chǎn)過程中，滾筒式球磨機還是生料粉磨和水泥粉磨系統(tǒng)的主要組成設(shè)備。

滾筒式球磨機屬于一種高能耗、低效率的設(shè)備，每天消耗著大量的電能。滾筒式球磨機利用低速回轉(zhuǎn)的滾筒將作為研磨體的大量鋼球帶到一定高度，然后大量鋼球拋射下落，將物料擊碎。滾筒式球磨機所裝載的鋼球和物料的重量比往往達到十比一乃至更高，因此大量的能源被球磨機自身消耗。據(jù)統(tǒng)計，在水泥廠，70％以上的用電量是消耗在磨機上，而在磨機所消耗的電能中只有不到10％的能量被真正用于原料的磨碎，而90％以上的能量被轉(zhuǎn)化為振動、發(fā)熱和噪聲。而在火力發(fā)電廠，滾筒式球磨機的能源消耗占到廠用電的三分之一。由于滾筒式球磨機工作在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，一直以來缺少直接檢測其內(nèi)部料位的設(shè)備，經(jīng)常發(fā)生飽磨、空磨和堵磨等現(xiàn)象，不得不經(jīng)常停料或停磨，造成生產(chǎn)效率降低，還影響產(chǎn)量和質(zhì)量的提高，同時對設(shè)備的壽命也會產(chǎn)生不良后果。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國現(xiàn)有近三萬臺大型球磨機應(yīng)用在電力、石化、冶金、化工、礦山、水泥等各種行業(yè)。根據(jù)試驗研究，球磨機都有至少10％以上的節(jié)能潛力和節(jié)約9％以上鋼材原材料的潛力，對這些潛力的挖掘需要能夠準(zhǔn)確測量滾筒式球磨機的料位，并進行有效控制。因此，可靠測量滾筒式球磨機料位，并控制滾筒式球磨機穩(wěn)定運行在最佳工作狀態(tài)，對于提高其運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性和節(jié)能降耗有著重要的意義。

目前，對滾筒式球磨機料位的檢測方法主要有差壓法、功率法、測振法和測音法。1、差壓法利用球磨機出入口的差壓來表示球磨機內(nèi)部的料位。雖然在理論上可以用差壓表示存料量，但由于球磨機出入口差壓不僅與球磨機的存料量有關(guān)，還受球磨機的鋼球裝載量和通風(fēng)量等因素的影響。因此，在實際的使用中差壓法并不能準(zhǔn)確地反映球磨機的料位信息。2、功率法通過檢測球磨機運行時電機電流的變化來間接反映存料量的一種方法，由于球磨機的電機電流主要受鋼球裝載量的影響，空載與滿載時磨電流的變化不大，而且不是單值關(guān)系，因此該方法的精度不高。3、測振法通過鋼球磨煤機運行過程中振動的頻率和幅值來確定存料量，但是該方法滯后較大，容易受環(huán)境中其它設(shè)備的振動影響，此外由于傳感器直接與振動的球磨機機體接觸使傳感器容易損壞，維護成本高，不利于系統(tǒng)的連續(xù)運行。4、測音法俗稱電耳法，它利用球磨機運行過程中鋼球與球磨機內(nèi)壁的襯板以及鋼球之間碰撞產(chǎn)生的聲音信號來反映球磨機的料位。當(dāng)存煤量少時，鋼球之間以及鋼球與襯板之間的撞擊比較劇烈，聲音比較大，聲音隨存煤量的增加而減小。由于是非接觸測量，該方法獲得了較為廣泛的應(yīng)用。但是，該方法也存在缺陷，主要有如下幾方面：第一，相鄰球磨機的噪音會對測量產(chǎn)生較大的影響；第二，在高料位運行時，由于球磨機內(nèi)部物料填充度高，鋼球碰撞產(chǎn)生的噪音幅度較低，而球磨機的運轉(zhuǎn)部分和電機傳動機構(gòu)等設(shè)備的背景噪聲相對較高，造成高料位測量靈敏度低，不能準(zhǔn)確反映料位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決滾筒式球磨機料位的現(xiàn)有檢測方法存在不能準(zhǔn)確反映球磨機料位信息、檢測精度低、成本高、測量靈敏度低等問題，提供了一種基于多傳感器融合技術(shù)的滾筒式球磨機料位檢測方法。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：基于多傳感器融合技術(shù)的滾筒式球磨機料位檢測方法，步驟如下：

(1)、同時應(yīng)用三個音頻傳感器分別采集滾筒式球磨機滾筒處的噪聲信號s₁、滾筒式球磨機本身背景噪聲相對較高處(一般指機體運轉(zhuǎn)部分及電機傳動機構(gòu)的位置)的噪聲信號s₂、以及滾筒式球磨機所處環(huán)境的噪聲信號s₃；