CN101614699A - 铁矿石的磁性铁含量动态检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及选矿行业铁矿石的磁性铁含量的检测装置，尤其是用于铁矿石的磁性铁含量动态检测装置及方法，包括感应线圈、电感或磁感应电流检测仪表，设置在运输胶带周围的电磁线圈，导磁材料框架，与感应线圈相连接的检测仪表，运输胶带中的电子称，接口模件，数字积算器，计算机。检测仪表为电感检测仪表或磁感应电流检测仪表。接口模件为模数转换模件。计算机为工业控制计算机。检测方法：动态测量感应线圈的电感或磁感应电流，并同步测量含铁磁性矿物的重量，建立铁矿石的磁性铁含量与检测的电感或磁感应电流值的对应关系曲线组，预定检测周期，计算机利用数学模型确定铁矿石的磁性铁含量。该动态检测装置利用电磁感应原理，结构简单，便于工业现场应用。

Description

铁矿石的磁性铁含量动态检测装置及方法

技术领域

本发明涉及选矿行业铁矿石的磁性铁含量的检测装置，尤其是一种铁矿石的磁性铁含量动态检测装置及方法。

背景技术

目前，测定铁矿石的磁性铁含量的主要方法有化学方法和电磁感应方法。中国专利CN10626000和200420016292.X曾公开过两种磁性铁测定仪，一种采用电磁感应方法，另一种采用力学方法，但两种方法均为静态测量方式，在实际应用中都有一定的局限性。在现有文献资料中尚未见到动态测量铁矿石的磁性铁含量的方法，特别是在输送铁矿石胶带上测量铁矿石的磁性铁含量的动态检测装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种在运输铁矿石胶带上测量铁矿石的磁性铁含量的动态检测装置。该动态检测装置利用电磁感应原理，结构简单，便于工业现场应用。

本发明的另一个目的是提供一种在运输铁矿石胶带上测量铁矿石的磁性铁含量的动态检测方法。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

本发明的铁矿石的磁性铁含量动态检测装置，包括感应线圈、电感或磁感应电流检测仪表，其特征在于由设置在运输胶带周围的电磁线圈，包围此电磁线圈的导磁材料框架，设在此导磁材料框架上的感应线圈，与此感应线圈相连接的检测仪表，设置在运输胶带中的电子称，与此检测仪表相连接的接口模件，与此电子称相连接的数字积算器，以及与检测仪表相连接的接口模件，与此接口模件、数字积算器相连接的计算机所组成。

所述的检测仪表为电感检测仪表或磁感应电流检测仪表。

所述的接口模件为模数转换模件。

所述的计算机为工业控制计算机。

一种采用所述的铁矿石的磁性铁含量动态检测装置的检测方法，其特征在于包括下列步骤：

1)当载有含铁磁性矿物的运输胶带通过感应线圈时，动态测量感应线圈的电感或磁感应电流的大小，并同步测量检测周期内通过感应线圈的含铁磁性矿物的重量，

2)通过预先标定，建立被检测铁矿石的磁性铁含量与检测的电感或磁感应电流值的对应关系曲线组，

3)预先设定动态测量感应线圈的电感或磁感应电流的检测周期，

4)计算机利用下述数学模型确定铁矿石的磁性铁含量：

设运输胶带电子称在一个检测周期内所称量的矿石重量为Q_i，检测的磁性铁含量为MFe_i，则在一个检测周期内所称量的矿石重量Q_i中的磁性铁含量MFe为

MFe＝MFe_i·N/Q_i

其中N——计算倍率，N＝L/A＝V·Δt/A，

L——运矿胶带在胶带称检测周期内运行的距离m，

A——检测区间宽度m，

V——运矿胶带运行速度m·s^-1，

Δt——胶带称取样检测周期s，

那么，在一段时间内通过胶带称的矿石中磁性铁含量MFe为

$\mathrm{MFe}=\underset{i=l}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{MF}{e}_i\·N/Q_i)$

$=\underset{i=l}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{MF}{e}_i\·N)/Q_i.$

本发明的工作原理：当铁磁性矿物通过感应线圈时，根据电磁感应效应，感应线圈必定产生磁感应电流或使感应线圈的电感量发生变化。使铁矿石的磁性铁含量检测装置的检测量产生变化的因素，一是铁矿石中铁磁性矿物含量的变化，二是输送矿石胶带上铁矿石重量的变化，即铁磁性矿物总量的变化。因此，铁矿石的磁性铁含量检测装置的设计依据是铁矿石的磁性铁含量的变化引起磁性铁含量检测装置的检测量产生变化。

本发明的有益效果是：该动态检测装置利用电磁感应原理，结构简单，便于工业现场应用。

附图说明

图1本发明的铁矿石的磁性铁含量动态检测装置设备结构联系框图。

图2本发明的铁矿石的磁性铁含量动态检测装置感应线圈结构图。

图3铁矿石的磁性铁含量动态检测装置的运矿胶带在检测周期内运行距离分析图。

图4铁矿石的磁性铁含量动态检测装置的磁性铁含量与检测值关系曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、2所示，按照本发明的本发明的铁矿石的磁性铁含量动态检测装置，包括感应线圈6、电感或磁感应电流检测仪表7，其特征在于由设置在运输胶带3周围的电磁线圈4，包围此电磁线圈4的导磁材料框架5，设在此导磁材料框架5上的感应线圈6，与此感应线圈6相连接的检测仪表7，设置在运输胶带中的电子称8，与此检测仪表相连接的接口模件9和与电子称8相连接的数字积算器10，与此接口模件9、数字积算器10相连接的计算机11所组成。

所述的检测仪表7为电感检测仪表或磁感应电流检测仪表。

所述的接口模件9为模数转换模件。

所述的计算机11为工业控制计算机。

一种采用所述的铁矿石的磁性铁含量动态检测装置的检测方法，其特征在于包括下列步骤：

1)当载有含铁磁性矿物1的运输胶带3通过感应线圈6时，动态测量感应线圈的电感或磁感应电流的大小，并同步测量检测周期内通过感应线圈的含铁磁性矿物的重量，

2)通过预先标定，建立被检测铁矿石的磁性铁含量与检测的电感或磁感应电流值的对应关系曲线组，

3)预先设定动态测量感应线圈的电感或磁感应电流的检测周期，

4)计算机利用下述数学模型确定铁矿石的磁性铁含量：

设运输胶带电子称在一个检测周期内所称量的矿石重量为Q_i，检测的磁性铁含量为MFe_i，则在一个检测周期内所称量的矿石重量Q_i中的磁性铁含量MFe为

MFe＝MFe_i·N/Q_i

其中N——计算倍率，N＝L/A＝V·Δt/A，

L——运矿胶带在胶带称检测周期内运行的距离m，

A——检测区间宽度m，

V——运矿胶带运行速度m·s^-1，

Δt——胶带称取样检测周期s，

那么，在一段时间内通过胶带称的矿石中磁性铁含量MFe为

$\mathrm{MFe}=\underset{i=l}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{MF}{e}_i\·N/Q_i)$

$=\underset{i=l}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{MF}{e}_i\·N)/Q_i.$

本发明的工作原理：当铁磁性矿物通过感应线圈时，根据电磁感应效应，感应线圈必定产生磁感应电流或使感应线圈的电感量发生变化。使铁矿石的磁性铁含量检测装置的检测量产生变化的因素，一是铁矿石中铁磁性矿物含量的变化，二是输送矿石胶带上铁矿石重量的变化，即铁磁性矿物总量的变化。因此，铁矿石的磁性铁含量检测装置的设计依据是铁矿石的磁性铁含量的变化引起磁性铁含量检测装置的检测量产生变化。

当铁磁性物体1切割均匀磁场的磁力线2时，在铁磁性物体1内部将产生磁感应电流，该感应电流将引起铁磁性物体周围磁场的变化。而当承载铁磁性物体1的运输胶带3穿过由通电磁线圈4构成的均匀磁场时，如图2所示，铁磁性物体1内部产生的磁感应电流引起铁磁性物体周围磁场的变化，该磁场的变化又引起导磁材料5内部磁感应强度或磁通量的变化，使得感应线圈6的电感或磁感应电流增加或减少。电感或磁感应电流的变化量经专门设计的检测仪表7检测后，与图1所示的运输胶带电子称8检测的矿石重量数据分别经接口模块9和数字积算器10给入计算机11进行数据处理。

通过标定，建立被检测铁矿石的磁性铁含量与检测值(电感或磁感应电流)的对应关系曲线。如图4所示，采用不同磁性铁含量的多组矿样，在运输胶带运行速度不变的条件下，通过调整运输胶带承载矿样重量的不同，分别对每一组矿样检测其在不同重量下的电感或磁感应电流的大小，将检测值整理后得到该组矿样的标定曲线。将多组矿样的检测值标定曲线合并后，得到某一区间范围内的磁性铁含量标定曲线图，在相邻两条标定曲线间的检测值，可以采用插值法计算。

本发明的有益效果是：该动态检测装置利用电磁感应原理，结构简单，便于工业现场应用。

Claims (5)

1、一种铁矿石的磁性铁含量动态检测装置，包括感应线圈、电感或磁感应电流检测仪表，其特征在于由设置在运输胶带周围的电磁线圈，包围此电磁线圈的导磁材料框架，设在此导磁材料框架上的感应线圈，与此感应线圈相连接的检测仪表，设置在运输胶带的电子称，与此检测仪表和相连接的接口模件，与此电子称相连接的数字积算器，以及与此接口模件、数字积算器相连接的计算机所组成。

2、根据权利要求1所述的铁矿石的磁性铁含量动态检测装置，其特征在于所述的检测仪表为电感检测仪表或磁感应电流检测仪表。

3、根据权利要求1所述的铁矿石的磁性铁含量动态检测装置，其特征在于所述的接口模件为模数转换模件。

4、根据权利要求1所述的铁矿石的磁性铁含量动态检测装置，其特征在于所述的计算机为工业控制计算机。

5、一种采用根据权利要求1所述的铁矿石的磁性铁含量动态检测装置的检测方法，其特征在于包括下列步骤：

1)当载有含铁磁性矿物的运输胶带通过感应线圈时，动态测量感应线圈的电感或磁感应电流的大小，并同步测量检测周期内通过感应线圈的含铁磁性矿物的重量，

2)通过预先标定，建立被检测铁矿石的磁性铁含量与检测的电感或磁感应电流值的对应关系曲线组，

3)预先设定动态测量感应线圈的电感或磁感应电流的检测周期，

4)计算机利用下述数学模型确定铁矿石的磁性铁含量：

设运输胶带电子称在一个检测周期内所称量的矿石重量为Q_i，检测的磁性铁含量为MFe_i，则在一个检测周期内所称量的矿石重量Q_i中的磁性铁含量MFe为：

MFe＝MFe_i·N/Q_i

其中N-计算倍率，N＝L/A＝V·Δt/A，

L-运矿胶带在胶带称检测周期内运行的距离m，

A-检测区间宽度m，

V-运矿胶带运行速度m·s^-1，

Δt-胶带称取样检测周期s，

那么，在一段时间内通过胶带称的矿石中磁性铁含量MFe为

$\mathrm{MFe}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{MFe}}_i\·N/Q_i)$

$=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{MFe}}_i\·N)/Q_i.$

Images