[發明專利]智能物料檢測球磨機運行狀態的在線檢測系統及控制方法

有效

• 申請號: 202111470443.3
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN114289137B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 鄒文杰;方子川;徐懷兵;張志軍;孫春寶;李正要
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B02C17/18
• 分類號: B02C17/18;B02C25/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種智能物料檢測球磨機運行狀態的在線檢測系統及控制方法，屬于礦物加工技術領域。該系統包括給料皮帶機、水管、電磁閥門、補加磨礦介質裝置、智能物料、磨礦介質、無線基站、專家控制系統和上位機；智能物料內置加速度傳感器，連接微處理器，磨礦機給料口和出料口安裝無線基站，專家控制系統連接上位機；球磨機磨礦過程中，智能物料隨磨礦介質和礦石運動，加速度傳感器檢測智能物料加速度信號，輸入微處理器，微處理器將信號進行頻譜分析并輸出至專家控制系統和上位機，上位機進行受力分析，輸入到專家控制系統。本發明可實現球磨機運行狀態的在線檢測與負荷控制，準確可行、實用性強，可用于磨礦機自動控制，實現節能降耗。

本專利申請為申請號201910652265.2、申請日20190718、發明名稱《智能物料檢測球磨機運行狀態的在線檢測系統及控制方法》的分案申請。

技術領域

本發明涉及礦物加工技術領域，特別是指一種智能物料檢測球磨機運行狀態的在線檢測系統及控制方法。

背景技術

目前我國信息技術與傳統礦物加工技術不斷深度融合，礦物加工過程作為典型的流程工業，實現礦物加工過程的在線檢測與控制對于降低生產成本，減輕勞動工人工作強度，提高生產效率意義重大；球磨機是一直發展并廣泛應用的一種磨礦設備，為選礦生產流程中一個十分重要的工序環節。球磨機內部負荷常出現三種狀態：欠負荷、正常、過負荷，除正常工作狀態外，其余兩種均無法使球磨機達到最佳工作狀態，球磨機的負荷狀態主要由轉速、填充率、料球比、介質大小等決定，參數之間具有一定的耦合作用，因此能否利用直接或間接的手段準確地預測出磨機內部負荷參數(填充率、料球比、濃度)是整個磨機優化控制成敗的關鍵。現有的檢測方法：振動法、有用功率法、振聲法、功率-聲響法、聲響-振動法、振動-功率法、振動-振聲-功率法，各種檢測方法都各有其優缺點，且影響球磨機磨礦的因素存在多樣性和各因素之間耦合的復雜性。因此，根據磨機介質運動規律，采用最新信號分析技術對數據進行深入挖掘，探索特征因素所包含的潛在信息，最終實現球磨機負荷的準確、及時預測顯得尤為迫切。本發明是一種球磨機運行狀態在線檢測的智能物料及球磨機負荷控制方法，用以實現球磨機優化控制，對于球磨機生產控制具有重要指導意義。

發明內容

本發明針對球磨機在線檢測技術的不足之處，提供一種智能物料檢測球磨機運行狀態的在線檢測系統及控制方法，易于實現，準確可行、實用性強，可以記錄物料在球磨機中運動狀態，實現實時在線監測球磨機負荷狀態。

該系統包括給料皮帶機、水管、電磁閥門、補加磨礦介質裝置、智能物料、磨礦介質、無線基站、專家控制系統和上位機，其中，智能物料包括可拆分外殼、固定底座、加速度傳感器、微處理器和連接線；給料皮帶機將礦石通過給料口給入球磨機，電磁閥門控制水管向球磨機中加水，磨礦介質通過補加磨礦介質裝置給入球磨機，智能物料加入球磨機中，球磨機的給料口和出料口處分別設置無線基站，無線基站、微處理器和專家控制系統、上位機之間進行數據傳輸，智能物料內置的加速度傳感器通過連接線連接微處理器，微處理器無線連接無線基站，無線基站連接專家控制系統，專家控制系統連接上位機。

其中，固定底座、加速度傳感器、微處理器和連接線密封在可拆分外殼內。

固定底座能夠加載鉛塊進行配重，使智能物料密度與磨礦介質或礦石相同，以便模擬真實磨礦介質或礦石。

可拆分外殼由高強度耐磨材料制成。

可拆分外殼由耐磨鋼、耐磨鑄鐵、中高碳合金耐磨鋼、硬質合金、硬鎳、陶瓷、高強度耐磨有機聚合物中的一種制成。

磨礦介質形狀包括球形、棒形、短柱形、短截頭錐形。

專家控制系統包括組合邏輯專家控制系統和微程序專家控制系統，加速度傳感器包括二軸加速度傳感器、三軸加速度傳感器，智能物料電源來源包括鋰電池、自發電技術。