本發(fā)明涉及一種測量固液兩相混合物中固體物的質(zhì)量的方法及裝置。

背景技術：

在礦山選礦時，需要對于的固液(兩相)混合物中固體物的質(zhì)量進行測量，為了監(jiān)控固液混合物中固體物占總固液混合物的量比，需要間歇或連續(xù)測量來監(jiān)控，而在傳統(tǒng)的方法中，要做到實時監(jiān)測非常的困難，只能是采取體積式流量計測量混合物的體積，同時使用密度計測量混合物的密度，再進行計算得到固體物的質(zhì)量，但是采用這種方式的主要缺點是，如果使用普通的密度計則穩(wěn)定性不易控制；如果使用核子密度計，雖然測量穩(wěn)定，但是要求固液充分攪拌(無法實時測量)，而且存在環(huán)境污染的風險；對于靜止狀態(tài)下的混合物密度測量難度大，主要是因為固體物一般密度大于1，很容易產(chǎn)生固液分離、沉淀，很難達到固液均勻分布。而且對于靜止狀態(tài)下的混合物密度測量難度大；一般混合物在流動過程中，對管壁磨損較大，流量計不夠耐用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足而提供了一種方法簡單、實用，實現(xiàn)途徑多樣，既可以在線測量，也可以靜止測量，測量精度容易控制的一種測量固液兩相混合物中固體物的質(zhì)量的方法及裝置。

本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)：一種測量固液兩相混合物中固體物的質(zhì)量的方法，包括如下步驟：

a、首先確定固液兩相混合物中固體物的種類，通過查表或是實驗方法得出固體物的密度P_固；

b、測量出固液兩相混合物在體積為V_混時的體積V_混和質(zhì)量M_混；

c、根據(jù)固液混合物的體積等于固體物、液體各自體積之和；固液混合物的質(zhì)量等于固體物、液體各自質(zhì)量之和，即得出方程組：

V_混＝V_水+V_固 公式1；

M_混＝M_水+M_固 公式2；

其中，V_水為固液兩相混合物中水的體積；V_固為固液兩相混合物中固體物的體積；M_水為固液兩相混合物中水的質(zhì)量；M_固為固液兩相混合物中固體物的質(zhì)量；

由于在數(shù)值上V_水與M_水是相等的，且V_固＝P_固^－1M_固；將公式2-公式1得到下面公式：

M_固＝(P_固－1)^－1P_固(M_混－V_混) 公式3；

將步驟a、b中的數(shù)值帶入公式3，得出M_固。

所述步驟b中，測量固液兩相混合物的體積采用體積式流量計或容器法測量。

所述步驟b中，測量固液兩相混合物的質(zhì)量通過質(zhì)量流量計或是秤重設備測量。

一種測量固液兩相混合物中固體物的質(zhì)量的裝置，包括進料管、出料管、容積相同的第一測量容器和第二測量容器，所述第一測量容器和第二測量容器分別通過第一管路和第二管路并聯(lián)在進料管和出料管之間，所述進料管通過三通閥與第一管路和第二管路連接，所述第一測量容器和第二測量容器分別安裝在一電子秤上，所述第一測量容器和第二測量容器的進口端設有液面檢測傳感器，所述三通閥、液面檢測傳感器和電子秤與控制電器連接，所述控制器與計算機連接。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、測量精度高，誤差影響因素少。

2、混合物的狀態(tài)不影響測量，靜止和流動狀態(tài)下都可以測量。

3、測量環(huán)節(jié)技術成熟，混合物的體積、質(zhì)量測量都可以實現(xiàn)高精度測量，整個測量過程可控。

4、測量過程環(huán)保，測量設備實用性強。

本發(fā)明主要應用于冶金、有色等的選礦工藝中，一是在線測量固液混合物的濃度，一般是間歇取樣測量，并將濃度控制在一定的范圍內(nèi)，為提高經(jīng)濟技術指標提供前提條件；二是用于計量，即測量固液混合物中固體物的質(zhì)量，用于考核工藝中某一時間段處理的固液混合物中固體物的質(zhì)量多少。

本發(fā)明的應用優(yōu)勢還在于：測量過程中，不要求固液均勻分布，固體沉淀等不影響測量精度，這個與傳統(tǒng)的測量要求固液充分攪拌具有明顯優(yōu)勢；可以方便的在工業(yè)現(xiàn)場或是實驗室進行測量；測量裝置是一種環(huán)保設施，不對環(huán)境造成影響；裝置只要調(diào)試完畢，使用過程中穩(wěn)定性、重復性很好，干擾因素少。

綜上所述，本發(fā)明是利用固、液各自的質(zhì)量之和等于固液混合物的質(zhì)量；固、液各自的體積之和等于固液混合物的體積的原理對固液混合物的質(zhì)量、體積分別進行測量，從而得出固液混合物中固體物的質(zhì)量，本發(fā)明方法簡單、實用，實現(xiàn)途徑多樣，既可以在線測量，也可以靜止測量，測量精度容易控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做進一步的說明。

一種測量固液兩相混合物中固體物的質(zhì)量的方法，a、首先確定固液兩相混合物中固體物的種類，通過查表或是實驗方法得出固體物的密度P_固；

b、測量出固液兩相混合物在體積為V_混時的體積V_混和質(zhì)量M_混；

c、根據(jù)固液混合物的體積等于固體物、液體各自體積之和；固液混合物的質(zhì)量等于固體物、液體各自質(zhì)量之和，即得出方程組：

V_混＝V_水+V_固 公式1；

M_混＝M_水+M_固 公式2；

其中，V_水為固液兩相混合物中水的體積；V_固為固液兩相混合物中固體物的體積；M_水為固液兩相混合物中水的質(zhì)量；M_固為固液兩相混合物中固體物的質(zhì)量；

由于在數(shù)值上V_水與M_水是相等的，且V_固＝P_固^－1M_固；將公式2-公式1得到下面公式：

M_固＝(P_固－1)^－1P_固(M_混－V_混) 公式3；

將步驟a、b中的數(shù)值帶入公式3，得出M_固。

所述步驟b中，測量固液兩相混合物的體積采用體積式流量計或容器法測量。

所述步驟b中，測量固液兩相混合物的質(zhì)量通過質(zhì)量流量計或是秤重設備測量。

如圖1所示，測量固液兩相混合物中固體物的質(zhì)量的裝置，包括進料管1、出料管4、容積相同的第一測量容器5和第二測量容器7，所述第一測量容器5和第二測量容器7分別通過第一管路3和第二管路2并聯(lián)在進料管1和出料管4之間，所述進料管1通過三通閥9與第一管路3和第二管路2連接，所述第一測量容器和第二測量容器分別安裝在第一電子秤6和第二電子秤8上，所述第一測量容器和第二測量容器的進口端設有液面檢測傳感器，所述三通閥9、液面檢測傳感器和第一電子秤6和第二電子秤8與控制電器連接，所述控制器與計算機連接。