濃縮池清水層厚度在線檢測裝置的製作方法

2023-04-30 08:31:51 2

專利名稱：濃縮池清水層厚度在線檢測裝置的製作方法
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於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；泥沉積於池底經排泥口外排。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。濃縮池內的各區處於動態平衡，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並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。生產實踐中由於沒有成熟的在線探測儀器測量，多採用探杆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。該方法控制滯後、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，嚴重製約了濃縮工藝過程自動控制技術的發展。

發明內容
本發明的目的在於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，消除用探杆探測的安全隱患。本發明包括探杆，其特徵在於還包括壓力傳感器、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，下部連接探杆；所述的探杆為一中空的密閉結構，壓力傳感器安裝在探杆的內腔內，壓力傳感器的探頭伸出與液面接觸；探杆上設置限位板，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杆的升降，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、下行程開關控制探杆的升降極限位置，並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並處理傳感器、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，並向集中控制系統傳輸數據。導向座使探杆在鉛垂面內運動。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，並根據壓力突變點，位移傳感器檢測出界面位置並計算出清水層厚度。系統設置清水層厚度變化區間，當清水層厚度低於允許的最小厚度或高於允許的最大厚度時，系統向外發出報警信號，並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
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所述的探杆為一個中空結構，壓力傳感器安裝探杆密閉的內腔內，其探頭伸出在夕卜，測量壓力。探杆上設置限位板，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。探杆上升，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，探杆改為向下運動；當探杆向下運動，限位板接觸到下行程開關並使其動作時，向下運動停止，升降裝置又改變運動方向，探杆又轉換為向上運動，如此循環往復。探杆經導向座導向，始終在鉛垂面內運動，保證系統不會因探杆的偏擺而卡死。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，並向外輸出信號。行程開關的位置可調，以調節測量範圍。工作原理本發明利用壓力與深度、密度之間的關係，採用壓力傳感器測量紊流層及清水層結合區域一範圍內的各點壓力，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係，在不同密度的液體中，壓力與深度的線性關係的斜率不同。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於清水層。因此當壓力傳感器由清水層進入紊流層後，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。由上述技術方案可知，本發明的有益效果1、實時檢測濃縮池內清水層的厚度，代替人工探測清水層厚度，可及時發現濃縮床層的變化，從而為系統及時調整工藝參數提供依據，保證濃縮效果；2、本發明採用壓力傳感器和位移傳感器組合，測量壓力與深度關係曲線的突變點，數學模型簡潔，並採用PLC程序處理，運算速度快、測量精度高，控制及時準確；3、本發明採用的元件無放射性，對人體及環境沒有二次汙染和損害；4、本發明採用了導向裝置，保證探杆位於鉛垂方向移動；5、設置了上下運動自動轉換系統，實現升降的自動轉換；6、設置了清水層厚度變化區間，為後續的人工控制提供了便利，滿足自動化控制水平低的場合使用；7、及時向集控室輸出信號，為濃縮系統的模糊控制提供了依據。


附圖是本發明的結構示意圖。圖中，1.壓力傳感器，2.探杆，3.導向座，4.導線，5.下行程開關，6.限位板，7.上行程開關，8.支座，9.升降裝置，10.位移傳感器，11. PLC控制箱，12.濃縮機橋架。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的說明。如附圖所示，本發明包括探杆2、壓力傳感器1、導向座3、支座8、升降裝置9、位移傳感器10、PLC控制箱11、上行程開關7、下行程開關5等。
支座8及導向座3安裝在濃縮機橋架12上，升降裝置9和上行程開關7安裝在支座8上，下行程開關5安裝在導向座3上；升降裝置9的側面固定位移傳感器10，下部連接探杆2 ;探杆2為一中空的密閉結構，下部安裝壓力傳感器1，壓力傳感器I的探頭與液面接觸；導向座3對探杆2的上下移動進行導向；探杆2上設置限位板6，限位板6的上平面始終與位移傳感器10的觸頭接觸；壓力傳感器1、下行程開關5、上行程開關7、位移傳感器10通過導線4與PLC控制箱11連接。連接壓力傳感器I的導線4不與液體接觸，在液面上部進入探杆2的中空通道內。壓力傳感器1、探杆2、位移傳感器3的觸頭隨升降裝置9升降，實時檢測壓力傳感器I所在位置及所在位置的壓力。下行程開關5、上行程開關7與限位板6組合通過PLC控制箱11控制探杆2的最低及最高移動位置，並實現升降裝置9運動方向的轉變。PLC控制箱11內裝有PLC可編程序控制器，按照設定的程序、控制檢測裝置的動作，處理信號顯示數據並向濃縮控制系統提供各種信號及數據。
權利要求
1.一種濃縮池清水層厚度在線檢測裝置，包括探杆，其特徵在於還包括壓力傳感器(I)、導向座⑶、支座(8)、升降裝置(9)、位移傳感器(10)、PLC控制箱(11)、上行程開關(5)、下行程開關(7)，支座(8)及導向座(3)安裝在濃縮機橋架(12)上，升降裝置(9)和上行程開關(5)安裝在支座⑶上，下行程開關(7)安裝在導向座(3)上；升降裝置(9)的側面固定位移傳感器(10)，下部連接探杆(2);所述的探杆(2)為一中空的密閉結構，壓力傳感器(I)安裝在探杆(2)的內腔內，壓力傳感器(I)的探頭伸出與液面接觸；探杆(2)上設置限位板(6)，限位板(6)的上平面始終與位移傳感器(10)的觸頭接觸；壓力傳感器(I)、下行程開關(5)、上行程開關(7)、位移傳感器(10)通過導線⑷與PLC控制箱(11)連接。
全文摘要
本發明公開了一種濃縮池清水層厚度在線檢測裝置，解決了現有裝置控制滯後、精度差的問題，其特徵在於包括探杆、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，下部連接探杆；壓力傳感器安裝在探杆的內腔內，探頭伸出與液面接觸；探杆上設置限位板，限位板的上平面始終與位移傳感器的觸頭接觸。本發明採用壓力傳感器和位移傳感器組合，設置了上下運動自動轉換系統和導向裝置，可自動、實時檢測濃縮池內清水層的厚度，實現濃縮過程自動控制，降低操作工人的勞動強度。
文檔編號G01B21/08GK103017712SQ20121050501
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月2日 優先權日2012年12月2日
發明者方存剛, 丁配銀 申請人:淮北重科礦山機器有限公司