CN104034632B - 陶瓷泥浆流速在线检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

陶瓷泥浆流速在线检测装置及检测方法，属于陶瓷泥浆检测技术领域。检测球安装筒（3）一端与球磨机盖（2）固定连接，另一端密封固定有一个密封盖（9），密封盖（9）中部开设有圆形的进料通孔（901），检测球壳两侧分别通过转轴（7）转动设置在检测球安装筒（3）内的下部，检测球壳与进料通孔（901）的内侧相切，检测球壳下侧面开设有泥浆通过单元，泥浆搅拌机构位于检测球壳内侧，流速检测电机（10）的输出轴与泥浆搅拌机构固定连接，检测方法是通过标定得到的泥浆流速与电流的特性曲线，然后通过检测流速检测电机（10）对应得到陶瓷泥浆的流速，直接对陶瓷泥浆的流速进行实时检测，检测方便、准确。

Description

陶瓷泥浆流速在线检测装置及检测方法

技术领域

陶瓷泥浆流速在线检测装置及检测方法，属于陶瓷泥浆检测技术领域。

背景技术

流速是陶瓷泥浆的一个重要参数，是决定陶瓷产品质量的重要因素，目前检测陶瓷泥浆的方法是从球磨机中进行取样，利用流速检测设备（如旋转粘度计）进行检测，取样检测耗费时间多，由于无法实时检测，影响了生产的连续进行，降低生产效率，从球磨机中取样需要停止球磨机，而且为了检测准确，需要对多个样品进行检测，检测用时比较多，即使这样检测结果仍然不准确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种无需取样，直接对陶瓷泥浆的流速进行实时检测，检测方便、准确的陶瓷泥浆流速在线检测装置及检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该陶瓷泥浆流速在线检测装置，其特征在于：包括检测球安装筒、检测球壳、流速检测电机、泥浆搅拌机构和电流检测装置，检测球安装筒一端与球磨机盖固定连接，另一端密封固定有一个密封盖，密封盖中部开设有圆形的进料通孔，检测球壳两侧分别通过转轴转动设置在检测球安装筒内的下部，检测球壳与进料通孔的内侧相切，检测球壳的上侧面封闭设置，下侧面开设有泥浆通过单元，转轴连接有驱动其转动的球壳旋转机构，泥浆搅拌机构位于检测球壳内侧，流速检测电机的输出轴与泥浆搅拌机构固定连接，流速检测电机与泥浆搅拌机构相互密封的固定，电流检测装置固定在球磨机盖外侧，通过导线与流速检测电机连接，所述检测球安装筒内还设有球石检测机构，球石检测机构密封穿出密封盖。检测球壳旋转控制泥浆搅拌机构与外部陶瓷泥浆的连通或密封，避免在非检测时段陶瓷泥浆对泥浆搅拌机构的冲刷，提高使用寿命，利用流速检测电机和泥浆搅拌机构对陶瓷泥浆的流速进行直接检测，克服以往需要通过取样检测才能检测到球磨机内陶瓷泥浆的流速，根据流速再决定添加水或粉料，操作不方便，而且影响了球磨机的正常工作，降低工作效率。球石检测机构检测球石的碰撞，判断该陶瓷泥浆流速在线检测装置周围是否布满泥浆，防止流速检测电机空转，检测可靠，提高检测精度。

优选的，所述检测球安装筒外侧套有一个橡胶体，密封盖的直径大于检测球安装筒外径，橡胶体上下两端分别抵接球磨机盖与密封盖。橡胶体具有减震作用，避免球磨机内球石以及球磨机盖的转动对检测球安装筒内侧的机构产生冲击，提高使用寿命，工作可靠。

优选的，所述球石检测机构包括检测头、金属片和接电片，检测头轴向密封穿出密封盖，金属片水平固定在检测球安装筒内，金属片位于检测头上侧，接电片固定在金属片上方，接电片下侧设有两个向下突起的接电柱，接电片与金属片之间设有压缩弹簧。球石完全淹没在泥浆中，球石压在检测头外端会使接电柱导通，所以通过检测两个接电柱是否导通，能够判定该陶瓷泥浆流速在线检测装置周边是否充满了泥浆，能够避免该陶瓷泥浆流速在线检测装置检测时检测球壳内侧没有充满泥浆，保证检测结果准确。

优选的，所述金属片与检测头之间设有气囊。气囊防止检测头受到较大的冲击，同时避免金属片压紧压缩弹簧后硬性接触接电柱，工作稳定可靠，提高使用寿命。

优选的，所述进料通孔内侧边缘为弧形，弧形半径与检测球壳半径相等。能够使检测球壳沿进料通孔紧密转动，密封性能好，防止陶瓷泥浆从检测球壳与进料通孔之间进入检测球安装筒内，工作可靠。

优选的，所述检测球壳包括上球壳和下球壳，上球壳封闭设置，所述泥浆通过单元为开设在下球壳上的多个泥浆通过孔。

优选的，所述球壳旋转机构包括蜗轮、蜗杆和旋转电机，蜗轮同轴固定在转轴上，蜗杆与蜗轮啮合，旋转电机固定在检测球安装筒内，旋转电机的输出轴与蜗杆固定连接。旋转电机驱动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮旋转，从而使检测球壳与进料通孔相切的旋转，当泥浆通过孔与进料通孔相通时，陶瓷泥浆进入检测球壳内，流速检测电机工作开始检测陶瓷泥浆的流速，当上球壳转动至进料通孔处时，陶瓷泥浆不再进入检测球壳内，停止流速检测。

优选的，所述泥浆搅拌机构包括至少两个漏斗，漏斗对称固定在流速检测电机的输出轴端部，漏斗的开口朝向所述输出轴的旋转方向。

优选的，所述转轴为空心结构，流速检测电机固定在转轴内侧。结构简单，便于流速检测电机的密封。

一种球磨机陶瓷泥浆流速检测方法，包括以下步骤：

步骤1，取陶瓷泥浆干燥后的粉料，按不同的比例加入水，配比出不同浓度的陶瓷泥浆，检测陶瓷泥浆的流速；

步骤2，将上述的陶瓷泥浆流速在线检测装置放入不同流速的陶瓷泥浆中，分别检测流速检测电机的电流，得到若干组陶瓷泥浆流速值与流速检测电机电流值的对应数据，制作该陶瓷泥浆流速在线检测装置的泥浆流速与电流的特性曲线；

步骤3，将陶瓷泥浆流速在线检测装置放入需要检测的球磨机中，将陶瓷泥浆流速在线检测装置放入需要检测的球磨机中，球磨机开始工作后，开始计时，在球磨机完成工作的最后10～30分钟检测球磨机中陶瓷泥浆的流速；

步骤4，球石检测机构检测到所述陶瓷泥浆流速在线检测装置周围布满球石后，流速检测电机开始工作，电流检测装置检测流速检测电机的电流，根据泥浆流速与电流的特性曲线得到陶瓷泥浆的流速。

与现有技术相比，该陶瓷泥浆流速在线检测装置及检测方法的上述技术方案所具有的有益效果是：

1、检测球壳旋转控制泥浆搅拌机构与外部陶瓷泥浆的连通或密封，避免在非检测时段陶瓷泥浆对泥浆搅拌机构的冲刷，提高使用寿命，利用流速检测电机和泥浆搅拌机构对陶瓷泥浆的流速进行直接检测，克服以往需要通过取样检测才能检测到球磨机内陶瓷泥浆的流速，根据流速再决定添加水或粉料，操作不方便，而且影响了球磨机的正常工作，降低工作效率，而且通过计算流速检测电机的平均值就能够准确检测陶瓷泥浆的流速，克服以往需要多次取样、多次检测、检测精度差的缺点。

2、检测球安装筒外侧套有一个橡胶体，橡胶体具有减震作用，避免球磨机内球石以及球磨机盖的转动对检测球安装筒内侧的机构产生冲击，提高使用寿命，工作可靠。

3、通过检测两个接电柱是否导通，从而判定该陶瓷泥浆流速在线检测装置周边是否充满了泥浆，能够避免该陶瓷泥浆流速在线检测装置检测时检测球壳内侧没有充满泥浆，保证检测结果准确。金属片与检测头之间设有气囊，防止检测头受到较大的冲击，同时避免金属片压紧压缩弹簧后硬性接触接电柱，工作稳定可靠，提高使用寿命。

4、通过预标定得到陶瓷泥浆流速在线检测装置的泥浆流速与电流的特性曲线，从而可以快速准确的通过流速检测电机的电流得到陶瓷泥浆的流速，检测方便，结果准确。

附图说明

图1为该陶瓷泥浆流速在线检测装置实施例1的主视图。

图2为图1中A-A处的剖视图。

图3为该陶瓷泥浆流速在线检测装置的爆炸结构图。

图4为图3中检测球壳的爆炸结构图。

图5为密封盖的结构示意图。

图6为震动检测装置的结构示意图。

图7为该陶瓷泥浆流速在线检测装置实施例2的示意图。

图8为左、右球壳的立体结构示意图。

其中：1、固定螺母2、球磨机盖3、检测球安装筒4、橡胶体5、上球壳6、漏斗7、转轴8、下球壳801、泥浆通过孔9、密封盖901、进料通孔10、流速检测电机11、旋转电机12、蜗杆13、蜗轮14、左球壳15、右球壳16、接电片17、压缩弹簧18、金属片19、气囊20、检测头。

具体实施方式

图1~6是本发明陶瓷泥浆流速在线检测装置及检测方法的最佳实施例，下面结合附图1~8对本发明做进一步说明。

参照图1～3，该陶瓷泥浆流速在线检测装置，包括检测球安装筒3、检测球壳、流速检测电机10和漏斗6，检测球安装筒3一端与球磨机盖2通过固定螺母1固定连接，另一端密封固定有一个密封盖9，密封盖9中部开设有圆形的进料通孔901，检测球壳两侧分别通过转轴7转动设置在检测球安装筒3内的下部，检测球壳与进料通孔901的内侧相切，检测球壳一侧的转轴7连接有驱动其转动的球壳旋转机构，另一侧的转轴7空心设置，流速检测电机10固定在转轴7内侧，流速检测电机10的输出轴密封插入检测球壳内侧，两个漏斗6对称固定在流速检测电机10的输出轴端部，漏斗6的开口朝向流速检测电机10的输出轴的旋转方向，流速检测电机10带动漏斗6在检测球壳内的陶瓷泥浆中转动，漏斗6对流速检测电机10产生阻力，而且不同流速的陶瓷泥浆阻力不同，本发明中所称流速即流动度，造成流速检测电机10的电流发生变化，通过检测流速检测电机10的电流值计算出陶瓷泥浆的流速。电流检测装置（图中未画出）固定在球磨机盖2的外侧，通过导线穿过检测球安装筒3与流速检测电机10连接，较佳的，电流检测装置可以采用电流表。

检测球安装筒3外侧套有一个橡胶体4，密封盖9的直径大于检测球安装筒3外径，安装筒3端部设有内螺纹，密封盖9一侧设有带外螺纹的环形凸台，环形凸台与检测球安装筒3螺纹连接，橡胶体4上下两端分别抵接球磨机盖2与密封盖9，通过橡胶体4可以对检测球安装筒3起到减震的作用，避免球石以及球磨机盖2的转动对检测球安装筒3内侧的机构产生冲击，提高使用寿命，工作可靠。

参照图4，检测球壳包括上球壳5和下球壳8，上球壳5封闭设置，下球壳8上开设有多个泥浆通过孔801，上球壳5与下球壳8为半径相等的半球形，上球壳5和下球壳8螺纹或卡扣密封连接，在上球壳5和下球壳8连接处的两侧开设两个转轴固定孔，转轴7与转轴固定孔过盈连接，转轴7另一端转动设置在检测球安装筒3的筒壁上。

球壳旋转机构包括蜗轮13、蜗杆12和旋转电机11，蜗轮13同轴固定在转轴7上，蜗杆12与蜗轮13啮合，旋转电机11固定在检测球安装筒3内，旋转电机11的输出轴与蜗杆12固定连接，旋转电机11驱动蜗杆12转动，蜗杆12带动蜗轮13旋转，从而使检测球壳与进料通孔901相切的旋转，当泥浆通过孔801与进料通孔901相通时，陶瓷泥浆进入检测球壳内，流速检测电机10工作开始检测陶瓷泥浆的流速，当上球壳5转动至进料通孔901处时，陶瓷泥浆不再进入检测球壳内，停止流速检测。

参照图5，进料通孔901内侧边缘为与检测球壳同心的弧形，弧形半径与检测球壳半径相等，能够使检测球壳沿进料通孔901紧密转动，密封性能好，防止陶瓷泥浆从检测球壳与进料通孔901之间进入检测球安装筒3内，工作可靠。

进一步的，该陶瓷泥浆流速在线检测装置还包括有震动检测装置，具体的，参照图6，检测球安装筒3内设有密封穿出密封盖9的检测头20，检测头20有多个，均匀分布在检测球壳的四周，检测头20上侧固定有一个金属片18，金属片18与检测头20之间设有气囊19，金属片18上方设有一个接电片16，接电片16下侧设有两个向下突起的接电柱，接电片16与金属片18之间设有压缩弹簧17，气囊19防止检测头20受到较大的冲击，同时避免金属片18压紧压缩弹簧17后硬性接触接电柱，工作稳定可靠，提高使用寿命，球磨机内的球石会击打检测头20的外端，金属片18压紧压缩弹簧17与接电片16上的接电柱连通，检测到两个接电柱导通，从而判定该陶瓷泥浆流速在线检测装置被球石群压住，说明检测球壳内充满了泥浆，然后控制检测球壳旋转，流速检测电机10开始工作，能够避免该陶瓷泥浆流速在线检测装置检测时检测球壳内侧没有充满泥浆，保证检测结果准确。

一种球磨机陶瓷泥浆流速检测方法，包括以下步骤：

步骤1，取陶瓷泥浆干燥后的粉料，按不同的比例加入水，配比出不同浓度的陶瓷泥浆，利用恩氏粘度计检测不同陶瓷泥浆的粘度，利用流速是粘度的倒数关系得到陶瓷泥浆的流速；

步骤2，将上述的陶瓷泥浆流速在线检测装置放入不同流速的陶瓷泥浆中，电流检测装置分别检测流速检测电机10的电流，得到若干组陶瓷泥浆流速值与流速检测电机电流值的对应数据，制作该陶瓷泥浆流速在线检测装置的泥浆流速与电流的特性曲线，完成对上述陶瓷泥浆流速在线检测装置的标定，并存储在计算机终端内；

步骤3，将陶瓷泥浆流速在线检测装置放入需要检测的球磨机中，球磨机内的球石冲击检测头20，金属片18接通接电片16上的两个接电柱，当两个接电柱反复接通、断开，证明球磨机已经开始转动，开始进入倒计时，在球磨机完成每班次工作的后期，如最后30分钟，开始检测泥浆流速；

步骤4，进入检测泥浆流速的时段后，检测到两个接电柱导通，延时球磨机转动90°的时间，从而进一步保证该陶瓷泥浆流速在线检测装置周边充满了泥浆，然后旋转电机11驱动蜗杆12转动，蜗杆12带动蜗轮13旋转，从而使检测球壳与进料通孔901相切的旋转，当泥浆通过孔801与进料通孔901相通时，陶瓷泥浆进入检测球壳内，流速检测电机10驱动漏斗6搅拌，电流检测装置检测流速检测电机10的电流，并将电流值输入计算机终端，根据步骤2中的泥浆流速与电流的特性曲线得到球磨机内陶瓷泥浆的流速。当检测到接电片16上的两个接电柱断开后，说明该陶瓷泥浆流速在线检测装置离开了泥浆内的球石群，球磨机盖2转动到球磨机的上部，流速检测电机10停止工作，停止检测泥浆流速，因为这个时候该陶瓷泥浆流速在线检测装置转动至没有泥浆的区域，检测球壳内没有或者没有充满泥浆，此时检测的结果是不准确的。

步骤5，重复步骤4多次，取平均值，得到陶瓷泥浆的准确流速。

实施例2

参照图6，本实施例与实施例1的区别在于没有安装橡胶体4，检测球安装筒3上端与球磨机盖2螺纹连接，并通过固定螺母1紧固。其他结构同实施例1。

本发明的陶瓷泥浆流速在线检测装置还可以采用以下结构：

参照图7，检测球壳还可以包括左球壳14和右球壳15，左球壳14与右球壳15的上侧封闭设置，下侧分别开设有泥浆通过孔801，两个转轴7内端分别螺纹连接左球壳14与右球壳15。

本发明中的球壳旋转机构可以通过同步带或链条驱动，同步带一端与转轴7连接，另一端设置在球磨机盖2的外侧，手动或电动通过同步带驱动转轴7转动，从而实现检测球壳的转动。本发明中流速检测电机10的电流值可以通过无线信号发射器发送至外部，当然也可以通过导线穿过球磨机两端的转轴引出，实现在线检测。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种陶瓷泥浆流速在线检测装置，其特征在于：包括检测球安装筒（3）、检测球壳、流速检测电机（10）、泥浆搅拌机构和电流检测装置，检测球安装筒（3）一端与球磨机盖（2）固定连接，另一端密封固定有一个密封盖（9），密封盖（9）中部开设有圆形的进料通孔（901），检测球壳两侧各通过一个转轴（7）转动设置在检测球安装筒（3）内的下部，检测球壳与进料通孔（901）的内侧相切，检测球壳的上侧面封闭设置，下侧面开设有泥浆通过单元，转轴（7）连接有驱动其转动的球壳旋转机构，泥浆搅拌机构位于检测球壳内侧，流速检测电机（10）的输出轴与泥浆搅拌机构固定连接，流速检测电机（10）与泥浆搅拌机构相互密封的固定，电流检测装置固定在球磨机盖（2）外侧，通过导线与流速检测电机（10）连接，所述检测球安装筒（3）内还设有球石检测机构，球石检测机构密封穿出密封盖（9）。

2.根据权利要求1所述的陶瓷泥浆流速在线检测装置，其特征在于：所述检测球安装筒（3）外侧套有一个橡胶体（4），密封盖（9）的直径大于检测球安装筒（3）外径，橡胶体（4）上下两端分别抵接球磨机盖（2）与密封盖（9）。

3.根据权利要求1所述的陶瓷泥浆流速在线检测装置，其特征在于：所述球石检测机构包括检测头（20）、金属片（18）和接电片（16），检测头（20）轴向密封穿出密封盖（9），金属片（18）水平固定在检测球安装筒（3）内，金属片（18）位于检测头（20）上侧，接电片（16）固定在金属片（18）上方，接电片（16）下侧设有两个向下突起的接电柱，接电片（16）与金属片（18）之间设有压缩弹簧（17）。

4.根据权利要求3所述的陶瓷泥浆流速在线检测装置，其特征在于：所述金属片（18）与检测头（20）之间设有气囊（19）。

5.根据权利要求1所述的陶瓷泥浆流速在线检测装置，其特征在于：所述进料通孔（901）内侧边缘为弧形，弧形半径与检测球壳半径相等。

6.根据权利要求1或5所述的陶瓷泥浆流速在线检测装置，其特征在于：所述检测球壳包括上球壳（5）和下球壳（8），上球壳（5）封闭设置，所述泥浆通过单元为开设在下球壳（8）上的多个泥浆通过孔（801）。

7.根据权利要求1所述的陶瓷泥浆流速在线检测装置，其特征在于：所述球壳旋转机构包括蜗轮（13）、蜗杆（12）和旋转电机（11），蜗轮（13）同轴固定在转轴（7）上，蜗杆（12）与蜗轮（13）啮合，旋转电机（11）固定在检测球安装筒（3）内，旋转电机（11）的输出轴与蜗杆（12）固定连接。

8.根据权利要求1所述的陶瓷泥浆流速在线检测装置，其特征在于：所述泥浆搅拌机构包括至少两个漏斗（6），漏斗（6）对称固定在流速检测电机（10）的输出轴端部，漏斗（6）的开口朝向所述输出轴的旋转方向。

9.根据权利要求1所述的陶瓷泥浆流速在线检测装置，其特征在于：所述转轴（7）为空心结构，流速检测电机（10）固定在转轴（7）内侧。

10.一种球磨机陶瓷泥浆流速检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，取陶瓷泥浆干燥后的粉料，按不同的比例加入水，配比出不同浓度的陶瓷泥浆，检测陶瓷泥浆的流速；

步骤2，将权利要求1～9中任意一项所述的陶瓷泥浆流速在线检测装置放入不同流速的陶瓷泥浆中，分别检测流速检测电机（10）的电流，得到若干组陶瓷泥浆流速值与流速检测电机电流值的对应数据，制作该陶瓷泥浆流速在线检测装置的泥浆流速与电流的特性曲线；

步骤3，将陶瓷泥浆流速在线检测装置放入需要检测的球磨机中，球磨机开始工作后，开始计时，在球磨机完成工作的最后10～30分钟检测球磨机中陶瓷泥浆的流速；

步骤4，球石检测机构检测到所述陶瓷泥浆流速在线检测装置周围布满球石后，流速检测电机（10）开始工作，电流检测装置检测流速检测电机（10）的电流，根据泥浆流速与电流的特性曲线得到陶瓷泥浆的流速。