[發(fā)明專(zhuān)利]一種粒度分析儀檢測(cè)數(shù)據(jù)的在線校正方法、系統(tǒng)、設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110662565.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113405956B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳賢斌;孟祥偉;李輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中建材（合肥）粉體科技裝備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N15/02
• 分類(lèi)號(hào): G01N15/02
• 代理公司: 合肥天明專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 謝中用

本發(fā)明涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，公開(kāi)了一種粒度分析儀檢測(cè)數(shù)據(jù)的在線校正方法、系統(tǒng)、設(shè)備，本發(fā)明提出的粒度分析儀檢測(cè)數(shù)據(jù)的在線校正方法，利用離線低頻的化驗(yàn)室檢測(cè)數(shù)據(jù)校正在線高頻的粒度分析儀檢測(cè)數(shù)據(jù)，增加了粒度分析儀輸出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和可信度，為水泥粉磨生產(chǎn)自動(dòng)控制打下了良好基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種粒度分析儀檢測(cè)數(shù)據(jù)的在線校正方法、系統(tǒng)、設(shè)備。

背景技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的原料和制成品，很多是以粉體的形式存在的，而粉體顆粒的大小和分布對(duì)于產(chǎn)品性能往往具有重要的影響，例如催化劑的粒度影響化學(xué)反應(yīng)的快慢，涂料的粒度影響涂飾的表面光澤度，藥物粒度影響吸收率和治療效果，水泥的粒度影響需水量、凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度等。

激光粒度分析儀(以下簡(jiǎn)稱(chēng)粒度分析儀)是一種新興的測(cè)量粉體粒度大小和分布的儀器。其工作原理為：粒度分析儀主機(jī)內(nèi)部裝有激光發(fā)射器和接收器，利用壓縮空氣產(chǎn)生的負(fù)壓，將待檢測(cè)的粉狀物料吸入粒度分析儀主機(jī)內(nèi)部。激光穿過(guò)粉狀物料時(shí)發(fā)生衍射，在接收器端形成強(qiáng)弱不同的光斑，將接收器端的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸至上位機(jī)，通過(guò)軟件分析出粉體粒度的大小和分布情況，支持對(duì)外通信提供檢測(cè)結(jié)果。

以水泥粉磨生產(chǎn)自動(dòng)控制為例介紹粒度分析儀在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用：

水泥企業(yè)在粉磨生產(chǎn)過(guò)程中，一般是化驗(yàn)室每隔一小時(shí)左右從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)取水泥綜合樣化驗(yàn)分析，獲取水泥的比表、細(xì)度、鈣、硫含量等信息，然后告知中控室操作員當(dāng)前水泥成品質(zhì)量信息。所謂水泥綜合樣，是指取樣器在一小時(shí)內(nèi)每隔固定時(shí)間少量多次從水泥輸送管道中取樣匯合而成的樣品，能較準(zhǔn)確地代表這一小時(shí)內(nèi)所生產(chǎn)水泥的平均性能。位于中控室的操作員(以下簡(jiǎn)稱(chēng)操作員)獲知綜合樣檢測(cè)指標(biāo)后，根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)在DCS系統(tǒng)中調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷風(fēng)閥開(kāi)度、選粉機(jī)轉(zhuǎn)速等控制水泥比表面積和細(xì)度指標(biāo)。這種傳統(tǒng)的人工控制生產(chǎn)存在一些矛盾點(diǎn)：1)化驗(yàn)室檢驗(yàn)的頻率為一小時(shí)一次，實(shí)時(shí)性不好，使得中控室的生產(chǎn)調(diào)節(jié)具有滯后性；2)化驗(yàn)室的工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，必須每個(gè)小時(shí)都不停地取樣、化驗(yàn)，否則生產(chǎn)變成盲操，產(chǎn)品質(zhì)量不可控。

近年來(lái)，出現(xiàn)了一些水泥粉磨生產(chǎn)的自動(dòng)控制方法，原理是利用粒度分析儀實(shí)時(shí)獲取水泥的比表、細(xì)度以及粒度分布等信息作為反饋，然后使用先進(jìn)控制算法計(jì)算輸出風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷風(fēng)閥開(kāi)度、選粉機(jī)轉(zhuǎn)速等，并下達(dá)給DCS動(dòng)作相應(yīng)設(shè)備，達(dá)到代替操作員，自動(dòng)調(diào)節(jié)生產(chǎn)的目的。這些方法極大地提高了水泥生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，使得生產(chǎn)變得精細(xì)可控，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。可以說(shuō)，粒度分析儀是實(shí)現(xiàn)水泥粉磨生產(chǎn)自動(dòng)控制的眼睛，粒度分析儀數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)控制的先決條件。

然而，利用粒度分析儀檢測(cè)粉體物料粒度仍然存在一些問(wèn)題：粒度分析儀在長(zhǎng)時(shí)間使用后，數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生“漂移”現(xiàn)象。以粒度分析儀檢測(cè)水泥細(xì)度為例解釋“漂移”現(xiàn)象：在使用粒度分析儀之前，粒度分析儀的廠家和水泥企業(yè)會(huì)利用粒度分析儀和化驗(yàn)室分別對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的同一份綜合樣進(jìn)行檢測(cè)，得出兩個(gè)不同的細(xì)度值。連續(xù)檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中的幾十份綜合樣，就能得到兩組不同的細(xì)度值。正常情況下，由于是用不同的方法檢測(cè)同一生產(chǎn)過(guò)程中的樣品，這兩組細(xì)度值存在一定的對(duì)應(yīng)性關(guān)系，一般認(rèn)為是線性關(guān)系。業(yè)內(nèi)一般公認(rèn)化驗(yàn)室檢測(cè)的那一組細(xì)度為水泥細(xì)度的真實(shí)值，粒度分析儀的實(shí)時(shí)測(cè)量值為參考值。這是符合實(shí)際情況的，原因在于水泥企業(yè)化驗(yàn)室檢測(cè)水泥綜合樣的細(xì)度使用的方法是國(guó)標(biāo)規(guī)定的方法，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐檢驗(yàn)被認(rèn)定為準(zhǔn)確有效而成為標(biāo)準(zhǔn)方法。因此，粒度分析儀廠家會(huì)以化驗(yàn)室細(xì)度值作為目標(biāo)值，以同時(shí)間段內(nèi)粒度分析儀檢測(cè)得到的細(xì)度原始值為輸入，利用線性回歸等方法計(jì)算粒度分析儀細(xì)度至化驗(yàn)室細(xì)度的線性變換系數(shù)。之后，粒度分析儀再檢測(cè)水泥細(xì)度時(shí)，就以該變換系數(shù)對(duì)原始細(xì)度進(jìn)行變換處理，變換后的細(xì)度值作為粒度分析儀的最終細(xì)度檢測(cè)值。這種方式也稱(chēng)為離線式的粒度儀檢測(cè)數(shù)據(jù)校正方法。