CN104237069A - 矿浆密度计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿浆密度计，它包括铁管探头，铁管探头通过导管与测量仪的一端相连，测量仪的另一端与有机玻璃管相连，有机玻璃管的上端内部设置有浮漂，浮漂的上部设置有金属片，金属片的上方设置有无触点近位开关，所述的测量仪设置有内筒，内筒的外周边设置有双头螺旋槽，内筒的上方留有气室，外筒和内筒套装在一起，其间留有间隙，并用外箍与封闭堵头封闭固定住。本发明矿浆密度计可以在线进行测量，测量精确度高、使用寿命长。

Description

矿浆密度计

技术领域

本发明涉及一种矿山选矿厂使用的矿浆密度计，尤其涉及一种指定深度的矿浆压力强度相等的矿浆密度计。

背景技术

矿浆浓度一般指的是矿石小颗粒含量在水中的重量百分比。现在矿山选矿厂用于测量矿浆浓度的方法有很多种。现场抽样检查是固定容积的浓度壶称重查表法；非接触性连续测量方法是测量r射线穿透被测物质（矿石颗粒）的衰减，计算出这种物质的百分含量。还有压差法、水柱平衡法等，最常用的方法是浓度勺取样、烘干的烘干称重法。选矿厂用浓度壶称重，由矿石的比重查表得矿浆浓度。这种方法简单、快捷，但是也存在如下缺点：①该方法人工抽样检测不是在生产流动线上检测，不能及时的指导生产；②取样时的矿石比重可能不是矿石比重表上显示的矿石比重，再加上人为的操作误差，因此误差大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够在生产流动线上使用的测量精确、误差小的矿浆密度计。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

矿浆密度计，其特征在于包括铁管探头1，铁管探头1通过导管3与测量仪4的一端相连，测量仪4的另一端与有机玻璃管5相连，有机玻璃管5的上端内部设置有浮漂6，浮漂6的上部设置有金属片7，金属片7的上方设置有无触点近位开关8，所述的测量仪4设置有内筒2，内筒2的外周边设置有双头螺旋槽，内筒2的上方留有气室，外筒10和内筒2套装在一起，其间留有间隙，并用外箍11与封闭堵头9封闭固定住。 

所述的铁管探头的内径为Φ15mm—40mm、长度为40cm、80cm。

所述的导管3为4米-5米长的胶皮导管3。

所述的双头螺旋槽槽宽为2mm，深度为1.5mm。

所述的外筒10和内筒2之间留有0.1mm的间隙，内筒2上方留有200cm3—400 cm3的气室。

所述的浮漂6的直径为6mm，长度为200mm，在20mm处和120mm处分别设置有相隔120°的三个方向的针点，浮漂6上部设置的有金属片7为铁片。

本发明具有的优点与效果是：

1、本发明矿浆密度计可以在线进行测量，既可以检测分级机溢流矿浆密度又可以检测球磨机向机械分级机排矿的排矿处的矿浆密度，这两处的数据为计算瞬时循环负荷比的比值，为简单的磨矿—分级系统实现数控技术，打下了基础。

2、本发明矿浆密度计的内筒外周边设置有细长的双头螺旋槽，外筒和内筒套在一起，间隙很小，这给水来回运动造成阻力，内筒上方留有100cm3气室，测量过程中不受矿浆内部机械搅拌时的冲击力、波浪、浓度梯度、紊流的影响，有机玻璃管内的水位是平稳的，测得的数值始终是一个稳定的平均值。

3、本发明矿浆密度计由于采用充气针管进行充气，可以保证探头铁管插入深度有效、稳定。

4、本发明矿浆密度计由于在浮漂横截面周边分设各三个针点，使得浮漂沿有机玻璃管中心位置上下自由移动，加上铁片和近位的综合作用，保证了矿浆密度计测量的精确度。

5、本发明矿浆密度计由于设置了导气压力管，这样就可以把测量仪和探测铁管分开，把测量仪安装在选矿厂相对平静安全的地方，因此有效地增加了测量仪的使用寿命、保证了测量的精确度。

附图说明

图1为本发明矿浆密度计的整体结构示意图。

图2为本发明矿浆密度计的测量仪的结构示意图。

其中：铁管探头1；内筒2；导管3；测量仪4；有机玻璃管5；浮漂6；金属片7；无触点近位开关8；封闭堵头9；外筒10；外箍11；螺旋测距器13；搅拌器14；矿浆取样筒15。 

具体实施方式

由图1-2可知，矿浆密度计，包括内径为Φ15mm—40mm、长度为40cm或80cm的铁管探头1，铁管探头1通过长度为4米-5米长的胶皮导管3与测量仪4的一端相连，测量仪4的另一端与有机玻璃管5相连。有机玻璃管5的上端内部设置有直径为6mm长度为200mm的塑料浮漂6，浮漂6的上端贴有金属片7，本实施例中使用的金属片为铁片。在浮漂6上20mm处和120mm处分别设置有相隔120°的三个方向的针点，金属片7的上方设置有无触点近位开关8。测量仪4上设置有内筒2，内筒2面积是有机玻璃管截面积的100倍，其外周边设置有槽宽为2mm，深度为1.5mm的双头螺旋槽，内筒2的上方留有200cm³—400 cm³的气室。由有机玻璃制成的外筒10和内筒2套装在一起，其间留有0.1mm的间隙，并用外箍11与封闭堵头9封闭固定住。 

工作原理：

当矿浆流入装取样矿浆的筒子时，铁管探头1内的空气就会受到矿浆的压力，这种压力立即由导管3传送到测量仪4的内筒气室中，气室内的空气压着下面水面，水由外筒和内筒间的螺纹水线上升，到达上面的有机玻璃管5，推动浮漂6上升，当内筒水面和有机玻璃管水面的垂直距离即落差等于铁管探头1最下端的矿浆压力强度时，有机玻璃管内水位不再上升。如果把铁管插入矿浆的深度用H表示，矿浆密度用d表示，测量仪水位落差用h表示，则：h=Hd， d=h/H，

事先选择一个固定矿浆深度H，就能很方便的测出d 值即矿浆密度，事先测出矿石的比重密度，就能计算矿浆浓度。

如果磨矿—分级溢流矿浆到一下段搅拌槽的落差大于30cm，则可以用整个矿浆流进行测量，如果落差很小，就得取样检测，装取样矿浆的筒子口径200mm，深度350mm—550mm不等，下口有个开口，下面的流量应是溢流量的1/5—1/10，口开大了，会引起失重，失重就没有压力强度，口开得太小，很快被木屑堵死，所以在开口的上方有个小小的搅拌器。防止开口被木屑堵死。

用又细又长的针管向测量用的测试管注射空气，空气的压力为2-10大气压，其流量为0.1cm3—0.5 cm3/秒。这里，气体的压力差，主要在细长的针头一段，即使用了气氧气瓶注射气体，也不会影响管内空气的压强—也就是矿浆的压强。如果不通气，当矿浆密度升高时矿浆内一定深处的压强就上升，插入一个固定深处铁管内，水位上升，当矿浆密度下降时，固定深处铁管内水位下降，通气后，事先铁管插入矿浆的深度就不会变化。测试仪上部有水管，水管内水位垂直高度的变化，代表了矿浆密度的变化。当矿浆浓度变化在37°、38°、39°、40°时，铁管探头插入矿浆30cm垂直深度，浓度变化1°，水位变化3mm之多。为了精确的测量水位的变化，并用数码表示，有机玻璃管内安装了一个200mm长的浮漂，浮漂上有相隔120°三个方向的针点，分列上下。这样浮漂完全可以随水位变化，上下自由移动。浮漂上端的金属片的位置根据无触点开关来确定，即浮漂的行程高度，在浮漂上方确定一个点为零点，零点到金属片距离越小，矿浆密度就大。

具体使用方法：第一步：向测量仪有机玻璃管5内注入蒸馏水，注满，即有水一滴一滴的从下口流出为止；

第二步：安排好测量仪的位置和小小空压机的位置，测量仪要安排在分级附近一个安全、平静的地方，并且能加上保护箱；

第三步：按照图1，各就各位，互相联系起来（—用导管3和导炮管）；

第四步：校准。A、校准充气针型管的充气速度：开动小压气机，通过导炮管向针型管12打气，针型管内探头铁管1上端充气，在测量矿浆筒15的下端开口，用抹布裹木塞塞死，筒15内注满清水，开动压气机测充气速度、控制为0.1-0.2亳升/秒（用个针型汽阀门控制）；B、校准系数。为了测量方便，本发明是用有机下班管5的水位高程来确定矿浆密度的充气针型管充气，因为量太小，微不足道，而矿浆本身的含气量就要校准，对于一台具体使用中的本发明的仪器，矿浆中气体含量的机遇都一样，因此，可以用浓度壶测密度（称重），来校对仪器的密度，因为气泡的影响，系数应该小于1而接近1（对于Gh=Hd）例如，如上面的例子，浓度40度，矿浆密度是1.3793、水柱高度是689.65毫米（落差），而实际测量是：686.202，G= 0.995，这就是气泡的影响，水柱为 689.65毫米*0.995=686.2017毫米。如果泡更多，G=0.99，则水柱高是682.75毫米。

如果磨矿—分级溢流矿浆到一下阶段作业点，有大于30cm 的自然落差，我们可以截流部分矿浆，进行检测。如果矿浆流无落差可选，则要取样检测，装载测量矿浆的筒子15，直径约30cm，高约65 cm,下面为锥形，下端中间有个小小的开口，下开口矿浆的流量应该是上面溢流矿浆量的1/8—1/10，下面开口大了，会引起矿浆流在开口附近加速运动，由于加速运动而引起失重，失重就会损失压力强度，从而造成仪器测不准；开口太小，很容易被木屑碎导炮管堵死。所以在下开口上方安放了一个小小的搅拌器14，搅拌器的页轮不用太大，只要木屑等杂物堵不住下口就行了。

工作原理：

当取样矿浆流入测量筒15时，铁管探头1下口内的空气就受到矿浆的压力，这种压力立马由导管3传播到测量仪4的内筒2气室中，气室的空气压着下面的水面，水由外筒10和内 筒2之间的螺纹水线上升，到达有机玻璃管5，推动浮漂6上升，当内筒2的水平面和有机玻璃管5水面的垂直距离即水位落差形成的压力强度等于铁管探头1最下端开口处的矿浆压力强度时，有机玻璃管内水位不再上升，如果把铁管探头1插入矿浆的平均深度用H表示；被测矿浆的密度用d表示；测量仪水位落差用h表示；矿浆中夹带的气泡造成水位落差降低用G表示。根据压力强度相等的原理，则：

Gh=Hd

在选矿厂现场使用过程中，G、H是个固定不变的数值（系数），所以h和d成正比。（直线关系）。H是探头铁管 1插矿浆的平均深度，当插入深度为1米时，H=1，当插入深度为0.5米时，H=0.5,当插入深度为0.3米时，H=0.3。G是矿浆流中夹带的气泡，G值小于1而接近1，应该是0.995、0.990，由于取样矿浆的数量不一样，有时200亳升/秒、有时500毫升/秒，这样实际矿浆液面比测量筒上口水平面要高出一层溢流“厚度”，或1.5毫米，或3.4毫米，或造成G值增加，向1.00靠近，可能就是1.00。用提升搅拌槽提取矿浆样品合算，因为只要求提升0.8米或1.0米用提升搅拌槽提升量稳定，耐用，动力小，提升高度够用。这样G值也不随时间迁移而改变。标定G值很容易；例如，矿石的比重为3.2克/cm³,浓度为38%，铁管插入深度为50cm，0.5米，用浓度壶测矿浆的密度多次测量，理论是1.3536克/cm³，用浓度检测应该和理论值很靠近，如果水柱高程（用米尺、有毫米刻度的度量）670毫米，G=0.99，不用管矿石比重，只看浓度壶测的密度（称重）和水柱高程，如果浓度壶测的矿浆密度是 1.360克/cm³，而仪器水柱落差是673.1（密度为1.3462克//cm³）G=0.99，在矿浆密度常用的范围内多标定几次，G值就确定了，这样，不管矿石比重怎么变，对本例题下式成立：0.99h=0.5d，即：2×0.99=d。

这样就可以在仪器上制造成直接用h来表示d的值，如前面所说，误差只是矿浆浓度的1度的百分之一。前面说过，不需要如此精密，十分之一度就够用。

这是现场取样，在线检测，r不是干矿石的密度，这里，只提湿矿石并且粒度很大。只能说，比目测定性的强。矿石的比重储存在计算机中备用，只要矿浆密度（有机玻璃管、浮漂铁片的高程）输入电脑，计算的程序早已安排好，不足3秒钟，矿浆浓度便标示出来。

矿浆浓度的标定，以往是靠工作人员的经验，定性的估计，浓了，稀了。本发明从目测、经验定性走向数字化，函数公式化（自然规律），从大体概到精确到0.01度，以此为依据，调整溢流矿浆浓度，调整产品粒度，才能做到胸中有数。

Claims (6)

1.矿浆密度计，其特征在于包括铁管探头，铁管探头通过导管与测量仪的一端相连，测量仪的另一端与有机玻璃管相连，有机玻璃管的上端内部设置有浮漂，浮漂的上部设置有金属片，金属片的上方设置有无触点近位开关，所述的测量仪设置有内筒，内筒的外周边设置有双头螺旋槽，内筒的上方留有气室，外筒和内筒套装在一起，其间留有间隙，并用外箍与封闭堵头封闭固定住。

2.根据权利要求1所述的矿浆密度计，其特征在于所述的铁管探头的内径为Φ15mm—40mm、长度为40cm、80cm。

3.根据权利要求1所述的矿浆密度计，其特征在于所述的导管为4米-5米长的胶皮导管。

4.根据权利要求1所述的矿浆密度计，其特征在于所述的双头螺旋槽槽宽为2mm，深度为1.5mm。

5.根据权利要求1所述的矿浆密度计，其特征在于所述的外筒10和内筒之间留有0.1mm的间隙，内筒上方留有200cm3—400 cm3的气室。

6.根据权利要求1所述的矿浆密度计，其特征在于所述的浮漂的直径为6mm，长度为200mm，在20mm处和120mm处分别设置有相隔120°的三个方向的针点，浮漂上部设置的有金属片为铁片。