[實(shí)用新型]一種用于監(jiān)測球磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的磨球傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520149725.7
• 申請日: 2015-03-17
• 公開（公告）號: CN204694262U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜振勝;姚光前;李松濤;王晗;楊爵;楊廣柱;盧忠瑜;原航輝;傅克文;安平;劉亭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海石油化學(xué)股份有限公司;湖北大峪口化工有限責(zé)任公司;儀通微感（北京）科技有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01K1/02;B02C25/00;G08C17/02
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;劉美麗

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及慣性傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種用于監(jiān)測球磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的磨球傳感器。

背景技術(shù)

球磨機(jī)是一種傳統(tǒng)的粉磨設(shè)備，靠介質(zhì)(磨球)對物料的沖擊和研磨實(shí)現(xiàn)對物料的破碎。筒體繞中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磨球、物料在離心力及摩擦力的作用下，隨筒壁上升一定的高度，然后脫離做滾落或拋落運(yùn)動(dòng)。與其他磨礦設(shè)備相比，球磨機(jī)具有物料適應(yīng)性廣、操作維護(hù)簡單、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，但是也有工作效率低、功耗大的缺點(diǎn)。因此，如何提高磨礦生產(chǎn)效率、降低功耗至關(guān)重要。目前，由于缺乏對球磨機(jī)內(nèi)部監(jiān)測的方法，實(shí)際作業(yè)中通常依靠經(jīng)驗(yàn)參數(shù)來決定磨球補(bǔ)充的時(shí)間、供給礦料的速率以及更換提升條的時(shí)間等。介質(zhì)作為能量的載體，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定著攜帶能量的大小，是影響球磨機(jī)效率的關(guān)鍵因素。為了提升球磨機(jī)效率，應(yīng)當(dāng)監(jiān)控和研究球磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及獲得最佳磨礦參數(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)中存在采用攝像頭視頻監(jiān)控的方法觀測球磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但是由于球磨機(jī)內(nèi)部光線昏暗，尤其在濕磨法中，介質(zhì)、研磨體以及攝像頭鏡頭極易被水汽、粉塵、泥漿等污染，很難進(jìn)行觀測；現(xiàn)有技術(shù)中存在采用陀螺儀、加速度計(jì)、磁阻傳感器的監(jiān)測球?qū)崟r(shí)監(jiān)測運(yùn)動(dòng)軌跡的辦法，但是實(shí)際應(yīng)用中，由于球磨機(jī)筒體一般是金屬材料制作，磁阻傳感器在金屬容器中無法工作。另外，該方法很難同時(shí)讀取多個(gè)球體數(shù)據(jù)，所以目前進(jìn)行球磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)監(jiān)控的方法存在不足。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種測量準(zhǔn)確，且能夠同時(shí)讀取大量磨球數(shù)據(jù)的用于監(jiān)測球磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的磨球傳感器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：一種用于監(jiān)測球磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的磨球傳感器，其特征在于：包括一慣性傳感器電路板、一球形承載體一電池和一無線充電接收器；所述慣性傳感器電路板、電池和無線充電接收器的外部通過包裹防振材料及防水膠袋密封成一體后放置在所述球形承載體內(nèi)部，所述電池用于為所述慣性傳感器電路板進(jìn)行供電，所述無線充電接收器用于為所述電池進(jìn)行無線充電；所述慣性傳感器電路板包括一6軸慣性傳感器、一溫度傳感器、一無線傳輸模塊、一嵌入式CPU、一Flash存儲器和一電源管理模塊；所述6軸慣性傳感器將采集的球磨機(jī)內(nèi)部磨球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到所述嵌入式CPU，所述溫度傳感器采集球磨機(jī)內(nèi)部的工作環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送到所述嵌入式CPU；所述嵌入式CPU將接收到的球磨機(jī)內(nèi)部磨球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和球磨機(jī)內(nèi)部的工作環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送到所述Flash存儲器中；數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，所述嵌入式CPU讀取所述Flash存儲器中的內(nèi)容，并通過所述無線傳輸模塊以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到所述上位機(jī)；所述電源管理模塊用于監(jiān)測所述電池的充放電電流并將計(jì)算所述電池電量發(fā)送到所述嵌入式CPU，當(dāng)電池電量低于用戶設(shè)定的電量時(shí)，所述嵌入式CPU通過所述無線傳輸模塊向所述上位機(jī)發(fā)送報(bào)警信號；用戶根據(jù)所述上位機(jī)發(fā)出的報(bào)警信號對所述電池進(jìn)行充電；所述球形承載體包括一球蓋和一球座；其中，所述球座中間部分設(shè)置有一用于放置所述慣性傳感器電路板和電池的長方形槽，所述球蓋和所述球座通過若干螺母連接成一體。

所述電池采用可充電鋰電池。

所述溫度傳感器采用SHT21芯片。

所述無線傳輸模塊采用BR-C46AR藍(lán)牙模塊。

所述嵌入式CPU采用16位超低功耗微處理器MSP430F5528。

所述Flash存儲器采用32MB的MX25L25635E串行Flash存儲芯片。

所述無線充電接收器采用5V無線充電接收器TMx-66-2M7。

所述電源管理模塊采用MAX17048G芯片。

本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本實(shí)用新型包括無線傳輸模塊和無線充電接收器，采用無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸及為電池充電，因此能夠讓大量磨球傳感器同時(shí)上傳數(shù)據(jù)和進(jìn)行充電，使實(shí)驗(yàn)人員采集數(shù)據(jù)更加便利；同時(shí)，滿足球磨機(jī)工作環(huán)境及磨球傳感器封裝密閉性要求。2、本實(shí)用新型包括溫度傳感器和6軸慣性傳感器，溫度傳感器用于采集球磨機(jī)內(nèi)部的工作環(huán)境數(shù)據(jù)，6軸慣性傳感器用于采集球磨機(jī)內(nèi)部磨球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，上位機(jī)根據(jù)溫度傳感器采集的工作環(huán)境數(shù)據(jù)和6軸慣性傳感器采集的球磨機(jī)內(nèi)部磨球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析從而提高上位機(jī)的分析準(zhǔn)確度，減小分析誤差。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于球磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測過程中。

附圖說明

圖1是慣性傳感器電路板功能模塊示意圖；

圖2是本實(shí)用新型球形承載體的球蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型球形承載體的球座結(jié)構(gòu)示意圖；