專利名稱：固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金、選礦行業(yè)礦漿檢測技術領域，主要涉及固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置及方法。
背景技術：
眾所周知，冶金、選礦行業(yè)中經(jīng)常會涉及到對固液不相容流體礦漿中固體成分質量的累積測量，傳統(tǒng)的測量方法是在同一工藝管道上利用流量檢測設備和濃度檢測設備配合使用，運用常規(guī)計算方式進行累加的計算公式如下
_ VxD2 X^TXpig
mB -^-xuS
式中，M_—為流體中固體的累積重量 V——為流體流量 D——管道直徑 P .混——流體的密度 Cg——流體的質量濃度
這種方法對管道內流體的要求比較苛刻，測量時測量設備必須安放在規(guī)定的固定位置上，并且要求管道內礦漿保持飽滿狀態(tài)，否則由于受流體內泡沫等不確定因素的影響，流量及濃度均不能保證其準確性，固體的質量累積誤差難以確定。另一種測量方法，利用質量流量計進行測量，但是，這種流量計管徑越大、價格越高，而且精度參差不齊、不利于控制成本。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量技術所存在的不足，本發(fā)明受到選礦學經(jīng)典公式——礦漿濃度、密度換算公式的啟發(fā)，提出并公開了一種實現(xiàn)累積測量流體中固體成分質量的測量裝置及方法，以解決和克服現(xiàn)有技術中測量時測量設備必須限制安裝在管道上規(guī)定位置上和礦漿在管道內必須是飽滿狀態(tài)的要求，消除流體中泡沫等因素對液位測量的干擾，找出準確的固體成分質量累積誤差，為測量提供準確的液位值。本發(fā)明實現(xiàn)上述目的采取的技術方案是一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置主要是由稱重傳感器、超聲波液位計、超聲波反射板、懸掛鋼絲繩、浮球、浮桿、進料管道、錐形容器、排空閥組成；超聲波液位計、超聲波反射板、浮球、浮桿組成液位測量系統(tǒng)；稱重傳感器是測量錐形容器初始重量和流體流入錐形容器后達到一定液位的重量的稱重器。所述的一種固液不相容流體中固體成分質量累積測量方法是，在正常累積狀態(tài)下錐形容器上的排空閥處于關閉狀態(tài)便于蓄積流體，流體通過錐形容器上端左側的進料管道流入錐形容器，當流體積累到一定量后，流體將錐形容器內的浮球托起，通過浮桿帶動超聲波反射板上升將聲波反射給安裝在超聲波反射板上方的超聲波液位計，超聲波液體計便可測出液位值；同時懸掛在稱重傳感器下掛鉤上用來懸掛錐形容器的懸掛鋼絲繩張力增大， 稱重傳感器測出流體重量；按照選礦學計算公式運用現(xiàn)場可控的DCS、PLC、單片機系統(tǒng)便可測出固體成分質量，當液位達到設定值S (排空閥開啟的控制量，不參加運算)時，排空閥開啟流體排出，完成一次累積。所述的一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置，其中錐形容器懸掛在懸掛鋼絲繩上，錐形容器用來積累一定量的流體，錐形容器的下部裝有排空閥，排空閥在關閉狀態(tài)下與錐形容器構成一體，盛裝流體，開啟時排空錐形容器內的流體。所述的一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置，其中超聲波液位計安裝固定在錐形容器上端外部支點上，超聲波液位計垂直于錐形容器底部的中心點，安裝高度在錐形容器上端和懸掛鋼絲繩的懸掛支點之間，超聲波液位計測出的液位值是流體體積、密度運算的依據(jù)。所述的一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置，其中超聲波反射板安裝在浮桿上端，通過浮球、浮桿的傳動，超聲波反射板將聲波傳給超聲波液位計。所述的一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置，其中浮球固定在浮桿下端，由錐形容器上焊接的帶導向環(huán)的懸臂桿定位。浮球能排除流體中泡沫等因素對液位測量的干擾。所述的一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置，其中稱重傳感器在超聲波液位計的上部，固定在外界支點上。所述的一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置，其中懸掛鋼絲繩的一端懸掛在與稱重傳感器相連接的掛鉤上，另一瑞分別固定在錐形容器的四個角上。本發(fā)明公開的一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置及方法，為冶金、選礦等行業(yè)提供了一種廉價、可靠的固液不相容流體中固體成分質量的測量和計算， 操作簡單、運用方便、數(shù)據(jù)準確，計算功能可通過現(xiàn)有的DCS、PLC、單片機等現(xiàn)場控制系統(tǒng)完成，接入簡單，兼容性強。


圖1是本發(fā)明測量裝置結構示意圖。圖中1、稱重傳感器；2、超聲波液位計；3、超聲波反射板；4、懸掛鋼絲繩；5、浮球； 6、浮桿；7、進料管道；8、錐形容器；9、排空閥。具體實現(xiàn)方式
結合附圖，給出本發(fā)明的具體實施方式
如下
如圖所示一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置及方法，其測量裝置主要是由稱重傳感器1、超聲波液位計2、超聲波反射板3、懸掛鋼絲繩4、浮球5、浮桿6、 進料管道7、錐形容器8、排空閥9構成。超聲波液位計2、超聲波反射板3、浮球5、浮桿6在測量裝置中組成液位測量系統(tǒng)，稱重傳感器1是測量錐形容器8初始重量和流體進入錐形容器8后達到一定液位時重量的稱重器；錐形容器8懸掛在懸掛鋼絲繩4上，底部安裝有排空閥9 ；超聲波液位計2固定在錐形容器8上端外部支點上，垂直于錐形容器8底面的中心點位置，為防止流體噴濺探頭和滿足測量所需要的量程，超聲波液位計2的安裝高度是在錐形容器8上端和懸掛鋼絲繩4之間的懸掛支點之間。超聲波反射板3安裝在浮桿6上
4端，浮球5固定在浮桿6的下端，由錐形容器上焊接的帶導向環(huán)的懸臂桿定位。稱重傳感器 1在超聲波液位計2的上部固定在外界支點上；懸掛鋼絲繩4 一端懸掛在與稱重傳感器1相 連接的掛鉤上，另一端分別固定在錐形容器8的四個角上。在正常累計狀態(tài)下錐形容器8上的排空閥9處于關閉狀態(tài)，便于蓄積流體，流體由 左側進料管道7流入錐形容器8，積累到一定量后，流體將浮球5托起，通過浮桿6帶動超聲 波反射板3上升將聲波傳給超聲波液位計2，超聲波液位計2便測出液位值，同時，懸掛鋼 絲繩4張力增大，秤重傳感器1檢測到流體整體重量，對所測得的液位值和重值數(shù)據(jù)，現(xiàn)場 通過DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、單片機控制系統(tǒng)進行綜合運算，當液位達到設定值S (S不參與運 算，僅作為閥門動作的控制量)時，排空閥9開啟，流體排出，完成一次積累。具體運算公式
權利要求
1.一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置，其特征是測量裝置主要是由稱重傳感器(1)、超聲波液位計(2)、超聲波反射板(3)、懸掛鋼絲繩(4)、浮球(5)、浮桿 (6)、進料管道(7)、錐形容器(8)、排空閥(9)構成；超聲波液位計(2)、超聲波反射板(3)、 浮球(5)、浮桿(6)組成液位測量系統(tǒng)；稱重偉感器(1)是測量錐形容器(8)初始重量和流體流入錐形容器(8)達到一定液位時重量的稱重器。
2.一種實現(xiàn)權利要求1所述的固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置的方法，其特征是在正常累積情況下測量裝置上的排空閥(9)處于關閉狀態(tài)，便于蓄積流體；流體通過錐形容器(8)上端左側進料管道(7)流入錐形容器(8)，當流體積累到一定量后流體將測量裝置中的浮球(5)托起并通過浮桿(6)帶動超聲波反射板(3)上升，將聲波反射給安裝在超聲波反射板(3)上方的超聲波液位計(2)，超聲波液位計(2)便可測出液位值，同時懸掛在稱重傳感器(1)下掛鉤上用來懸掛錐形容器(8)的懸掛鋼絲繩(4)張力增大，稱重傳感器(1)測出流體重量，根據(jù)選礦學計算公式運用現(xiàn)場可控的DCS、PLC、單片機系統(tǒng)即可計算出固體成分質量，當液位達到設定值S (排空閥(9)開啟的控制量，不參與運算)時，排空閥(9)開啟流體流出，完成一次累積。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置，其特征是排空閥(9)在關閉狀態(tài)下與錐形容器(8)構成一體，盛裝流體，開啟時排空錐形容器(8)內的流體。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置，其特征是超聲波液位計(2)垂直于錐形容器(8)下端底面的中心點，安裝高度在錐形容器 (8)上端和懸掛鋼絲繩(4)的懸掛支點之間。
全文摘要
本發(fā)明屬于冶金、選礦行業(yè)礦漿檢測技術領域，主要涉及固液不相容流體中固體成分質量連續(xù)累積測量裝置及方法，本發(fā)明公開的測量裝置主要是由稱重傳感器(1)、超聲波液位計(2)、超聲波反射板(3)、懸掛鋼絲繩(4)、浮球(5)、浮桿(6)、進料管道(7)、錐形容器(8)、排空閥(9)構成。超聲波液位計(2)、超聲波反射板(3)、浮球(5)、浮桿(6)組成液位測量系統(tǒng)；稱重傳感器(1)是錐形容器(8)初始重量和流體進入容器后總重量的稱重器。通過簡單的測量液位值和稱重值根據(jù)選礦學計算公式在DCS、PLC、單片機等現(xiàn)場控制系統(tǒng)便可計算固體成分的質量。本發(fā)明解決并克服了現(xiàn)有測量技術中對測量設備的安裝要求，管道內礦漿飽滿狀態(tài)的要求，消除了流體中泡沫等因素對測量的干擾，經(jīng)濟實用，數(shù)據(jù)可靠。
文檔編號G01G19/00GK102410865SQ201110395438
公開日2012年4月11日 申請日期2011年12月3日 優(yōu)先權日2011年12月3日
發(fā)明者倪文強, 岳紅松, 張磊, 朱國印, 李靖, 楊為群, 楊浩基, 王孝軍 申請人:欒川龍宇鉬業(yè)有限公司