[發明專利]一種水力旋流器的自動監測控制系統

有效

• 申請號: 201910580350.2
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110270442B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 崔寶玉;趙強;康長科;盧江;張璐;宋濤
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B04C11/00
• 分類號: B04C11/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發明提供一種水力旋流器的自動監測控制系統，包括：主控模塊、測量模塊、數據轉化和儲存模塊、電信號處理模塊、調整模塊、顯示模塊、語音報警模塊、緊急制動模塊以及水力旋流器配套設備；主控模塊分別連接數據轉化和儲存模塊、語音報警模塊、顯示模塊、調整模塊；數據轉化和儲存模塊連接測量模塊，測量模塊連接水力旋流器配套設備，調整模塊連接緊急制動模塊，緊急制動模塊連接電信號處理模塊，實時測量旋流器的散射角，反映水力旋流器工作狀態，在水力旋流器工作異常時用優化算法對水力旋流器的操作參數進行調整，實現水力旋流器的自動監測，減少工況波動對水力旋流器分離性能的影響，增強水力旋流器工作的穩定性，提高分級系統的自動控制水平。

技術領域

本發明涉及水力旋流器應用及其自動控制技術領域，具體而言，尤其涉及一種水力旋流器的自動監測控制系統。

背景技術

水力旋流器是一種利用離心力場分離不同密度、不同粒度混合物的高效分離設備，也可用于分級、脫泥、濃縮、澄清、選別和洗滌，其具有構造簡單，操作方便、無轉動部件、占地面積小、處理量大、分離效率高等優點。因此，水力旋流器在礦物加工、生物工程、環保、化工和藥劑生產等分離領域有著廣泛的應用。

水力旋流器的分離性能由結構參數、操作參數和物性參數共同決定的。一般情況下，水力旋流器的結構參數是通過選型設計預先確定且基本保持不變的，因此，水力旋流器的分離性能主要與操作參數和物性參數有關。其中，操作參數主要包括濃度、處理量和壓力，而物性參數主要是指所處理物料的密度和粒度組成。在實際生產工程中，給料濃度和物性參數通常會隨礦石特性或磨機工作狀態的變化而產生波動，對水力旋流器的分離性能及后續作業造成了嚴重的影響。目前，對于水力旋流器工作狀態的評定主要是通過人工對給料和產品分別進行取樣、烘干和化驗后計算相應指標來判斷，存在現場工況惡劣、檢測周期長、檢測結果與實際工況不同步等問題。因此，采用傳統的評定方法無法實現對水力旋流器的實時監測和調控。

近年來，國內外學者研究發現，水力旋流器底流排料形狀與給料濃度、壓力、物料粒度組成等參數密切相關，在一定程度上可以反映旋流器的工作狀態。此外，隨著測試技術和單片機控制技術的普及與發展，通過實時監測水力旋流器操作參數和底流排料情況共同判斷水力旋流器工作狀態并依據數據庫和優化算法進行相應調整，為水力旋流器的自動監測控制提供了可能。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種智能高效、安全穩定的水力旋流器的自動監測控制系統。本發明主要利用超聲測距的原理對水力旋流器沉砂口處的礦漿散射角進行實時監控，克服了實時監控水力旋流器工作狀態的技術問題；通過在單片機中集成主控模塊、數據轉化和儲存模塊、顯示模塊、語音報警模塊、緊急制動模塊、調整模塊和電信號處理模塊，分析并預測水力旋流器的工作狀態，為各種異常情況提供了調整方案，保證水力旋流器參數及時恢復到正常范圍，進而提高水力旋流器自動控制水平和工作效率。

本發明采用的技術手段如下：

一種水力旋流器的自動監測控制系統，包括：主控模塊、測量模塊、數據轉化和儲存模塊、電信號處理模塊、調整模塊、顯示模塊、語音報警模塊、緊急制動模塊以及水力旋流器配套設備；所述主控模塊分別連接數據轉化和儲存模塊、語音報警模塊、顯示模塊、調整模塊；所述數據轉化和儲存模塊連接測量模塊，所述測量模塊連接水力旋流器配套設備，所述調整模塊連接緊急制動模塊，所述緊急制動模塊連接電信號處理模塊。

進一步地，所述水力旋流器配套設備包括泵池、給料泵、水力旋流器、壓力檢測元件、儲水池、給水閥、流量檢測元件和超聲測距元件，所述的水力旋流器為實驗室小型設備或現場大型設備，所述的給料泵為變頻泵機，所述的壓力檢測元件安裝于水力旋流器入口管道，用于監測水力旋流器進口壓力，所述的給水閥用于控制補加水量，所述的流量檢測元件用于測量補加水量。

進一步地，所述超聲測距元件對稱布置于水力旋流器沉砂口下部兩側，且超聲發射方向垂直于水力旋流器軸線。