[發明專利]濃縮池清水層厚度在線檢測裝置

有效

• 申請號: 201210505012.0
• 申請日: 2012-12-02
• 公開（公告）號: CN103017712A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 方存剛;丁配銀
• 申請（專利權）人: 淮北重科礦山機器有限公司
• 主分類號: G01B21/08
• 分類號: G01B21/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種在線檢測裝置，更確切的說是一種用于濃縮池內清水層厚度檢測的在線檢測裝置。

背景技術

礦漿的濃縮是一個重力沉降過程，礦漿進入濃縮池濃縮，水經過溢流堰外排；泥沉積于池底經排泥口外排。在重力沉降過程中，濃縮池內形成五個區域：清水區、紊流區、沉積區、壓密區和泥區。濃縮池內的各區處于動態平衡，當沉降條件變化時，各區的狀況相應變化，濃縮效果也隨之變化。生產實踐中人們通過檢測并控制清水層的厚度來控制濃縮效果，為此需要檢測清水層的厚度。

生產實踐中由于沒有成熟的在線探測儀器測量，多采用探桿人工定期探測清水層界面位置及清水層厚度，發現床層變化調整工藝條件，以保證濃縮效果。該方法控制滯后、精度差、勞動強度高、安全性差，不能適應現代工業生產的需要，嚴重制約了濃縮工藝過程自動控制技術的發展。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足提供一種濃縮池清水層界面及厚度在線檢測裝置，能夠自動進行清水層界面在線檢測，為濃縮系統控制提供在線控制參數，使濃縮系統根據清水層厚度的變化自動調節沉降工藝條件，實現濃縮過程自動控制；自動檢測，改善工人的工作環境，降低操作工人的勞動強度，消除用探桿探測的安全隱患。

本發明包括探桿，其特征在于還包括壓力傳感器、導向座、支座、升降裝置、位移傳感器、PLC控制箱、上行程開關、下行程開關，支座及導向座安裝在濃縮機橋架上，升降裝置和上行程開關安裝在支座上，下行程開關安裝在導向座上；升降裝置的側面固定位移傳感器，下部連接探桿；所述的探桿為一中空的密閉結構，壓力傳感器安裝在探桿的內腔內，壓力傳感器的探頭伸出與液面接觸；探桿上設置限位板，限位板的上平面始終與位移傳感器的觸頭接觸；壓力傳感器、下行程開關、上行程開關、位移傳感器通過導線與PLC控制箱連接。

所述的升降裝置實現探桿的升降，壓力傳感器檢測其在各個深度時的壓力，位移傳感器實時顯示壓力傳感器的位置；上、下行程開關控制探桿的升降極限位置，并轉換升降裝置的運動方向；PLC控制箱內安裝PLC可編程序控制器接收并處理傳感器、行程開關提供的信號，根據設定程序安排系統動作、顯示相應的數值，并向集中控制系統傳輸數據。導向座使探桿在鉛垂面內運動。該裝置通過壓力傳感器測定壓力的突變，測定清水層的界面，并根據壓力突變點，位移傳感器檢測出界面位置并計算出清水層厚度。系統設置清水層厚度變化區間，當清水層厚度低于允許的最小厚度或高于允許的最大厚度時，系統向外發出報警信號，并向集控中心傳輸數值，要求系統人工或自動改變工藝條件，使清水層厚度恢復正常。

所述的探桿為一個中空結構，壓力傳感器安裝探桿密閉的內腔內，其探頭伸出在外，測量壓力。探桿上設置限位板，該板的上面始終與位移傳感器的觸頭接觸，在向下運動時，位移傳感器的觸頭自動向下伸出；向上運動時，限位板推動伸出的觸頭縮回，實時監測壓力傳感器的位置；限位板與上下行程開關組合，實現極限位置控制和運動方向的改變。探桿上升，限位板接觸上行程開關觸點，使上行程開關動作時，上升停止，升降裝置改變運動方向，探桿改為向下運動；當探桿向下運動，限位板接觸到下行程開關并使其動作時，向下運動停止，升降裝置又改變運動方向，探桿又轉換為向上運動，如此循環往復。探桿經導向座導向，始終在鉛垂面內運動，保證系統不會因探桿的偏擺而卡死。壓力傳感器和位移傳感器、上下行程開關通過導線連接控制箱，為PLC控制器輸送檢測數據，檢測的數據經PLC控制器處理，顯示測量結果，并向外輸出信號。行程開關的位置可調，以調節測量范圍。

工作原理：本發明利用壓力與深度、密度之間的關系，采用壓力傳感器測量紊流層及清水層結合區域一范圍內的各點壓力，計算壓力與深度的比值，檢測比值變異點，測量清水層厚度。根據水力學原理，在同一種密度的液體中，壓力與被測位置的深度成線性變化關系，在不同密度的液體中，壓力與深度的線性關系的斜率不同。在濃縮池內，清水層與紊流層的密度差異較大，紊流層的礦漿密度遠大于清水層。因此當壓力傳感器由清水層進入紊流層后，壓力與深度的比值發生突變，該點所處的位置即為濃縮池清水層與紊流層的界面。位移傳感器實時測量壓力傳感器所處的位置，比較初始位置即得出清水層厚度。

本發明可安裝在濃縮池上部的某一部位，壓力傳感器在升降裝置的作用下，在濃縮池內的清水層和紊流層之間上下往復移動，在升降的過程中探測濃縮池內各深度位置的壓力，位移傳感器實時檢測壓力傳感器的位置，兩個傳感器檢測的信號輸入到PLC控制箱，經過PLC運算處理，找出濃度突變的位置，從而檢測出濃縮池內清水層的深度或厚度。