CN108097479B - 一种重力分选过程智能示踪装置、示踪方法及效果评定方法 - Google Patents

一种重力分选过程智能示踪装置、示踪方法及效果评定方法 Download PDF

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Abstract

一种重力分选过程智能示踪装置、示踪方法及效果评定方法,尤其适煤矿加工分选研究中使用。包括分成上半部分的半球体,以及由球体与圆柱组合的下半部分。球体外壳内设有电路固定座,固定有含发光二极管和示踪测量电路;球体外壳内部还设有配重块固定槽,将一定数量配有不同个数配重铅块的重力分选过程智能示踪装置投入装有煤炭物料的旋流器内,旋流器分选过程中该装置随着示踪球与煤炭物料一起做剪切旋流运动,并记录三轴加速度数据,该装置和物料经重介旋流器分选后,根据配重和密度大小,从而跟随对应密度级的煤炭物料进入轻、重产物脱介筛中收集时间与个数统计,得出对应的分配率曲线,进而计算得出旋流器工作时的可能偏差。

Description

一种重力分选过程智能示踪装置、示踪方法及效果评定方法
技术领域
本发明涉及一种重力分选过程智能示踪装置、示踪方法及效果评定方法,尤其适用于一种煤炭加工分选研究中使用的重力分选过程智能示踪装置、示踪方法及效果评定方法。
背景技术
两产品、三产品重介质旋流器等重力分选设备是近几年大力发展并广泛应用的一种矿物分选设备。矿粒和悬浮液沿切线方向给入设备圆筒部分,形成强大的旋流。其中的旋流场是一种三维近似轴对称的多相流场,旋流器的分离、分选等作用均通过分散相与连续相的相对运动完成,因此必须了解其中分散相的运动特性,这对于生产控制和错配物研究等都具有重要的指导意义。
粒子示踪测量技术是以示踪粒子的图像来代表流场的图像,以测量到的粒子运动来代表物料的运动。如果所选择的示踪粒子能够正确反映所显示的分散相运动,那么测量得到的粒子运动轨迹曲线就可以认为是所测分散相的轨迹分布了。在关于旋流器运动的分析研究中,对于分散相运动的研究,既可以通过试验确定或者推导了沉降速度,也可以建立分散相颗粒运动方程,但方程过于复杂;也可从旋流器内两相径向相对运动方程入手,推导得到分散相的运动特性时间以及轨迹方程。但这些方法或只能得到具体条件下的数值解;或推导出了关于分散相颗粒运动时间的公式,但方程中的系数实际上均为分散相颗粒速度的函数,故其求解将十分复杂。
此外,实际生产中对于重力分选工艺效果评价检测过程分为轻重两种产品的采样、浮沉试验得到各自的密度分布、绘制分配率计算表和重产物分配曲线、根据分配曲线计算可能偏差E四个步骤。整个评价过程需要人工进行大量的采样及浮沉试验才能获得数据,检测时间长,工作量大,其结果具有一定的滞后性,不能及时对生产进行指导。
发明内容
技术问题:本发明要解决的技术问题是提供了一种结构简单,使用方便,可以记录旋流器内物料分散相运动轨迹分布,轻重产物分配易于监测的重力分选过程的智能示踪及效果评定方法的重力分选过程的智能示踪装置、示踪方法及效果评定方法。
技术方案:为实现上述技术目的,本发明的重力分选过程智能示踪装置,包括外壳,外壳包括由球体外壳和底部外壳,球体外壳上设有四个与底部外壳匹配的螺塞孔,球体外壳与底部外壳的螺塞孔之间设有垫圈,螺塞孔中设有螺塞a,外壳内设有示踪测量电路和配重,其中示踪测量电路设置在四支螺栓之间,配重设置在示踪测量电路外侧,底部外壳底部设有柱状螺纹口,通过密封圈连接有密封盖,密封盖上设有螺塞b,外壳中还设有便于调整的配装块;所述示踪测量电路6包括顺序连接的惯性导航模块、单片机模块、通信模块,通信模块与计算机相连接,所述惯性导航模块、单片机模块、通信模块分别与电源相连接。
所述智能示踪效果评定装置的配重,使其密度分布在-1.30g/cm3,1.30~1.40g/cm3,1.40~1.45g/cm3,1.45~1.50g/cm3,1.50~1.60g/cm3,1.60~1.80g/cm3,1.80~2.00g/cm3,+2.00g/cm3各个密度级中,模拟多种密度的煤炭物料。
所述外壳为透明材料,外壳上设有反光条,外壳内部设有发光装置,发光装置包括与示踪测量电路连接的发光二极管。
一种重力分选过程的智能示踪方法,首先给一定数量配有不同个数配重铅块的重力分选过程智能示踪装置进行编号,将编号过后的重力分选过程智能示踪装置投入装有煤炭物料的旋流器内,并在旋流器的入口处利用光感探测技术根据该装置上的发光二极管来获取投入到旋流器内部的时间,旋流器分选过程中该装置随着示踪球与煤炭物料一起做剪切旋流运动,并记录三轴加速度数据;该装置和物料经重介旋流器分选后,会根据其配重的多少,即其密度的大小,从而跟随对应密度级的煤炭物料分别进入到对应的轻、重产物脱介筛中,通过光感探测技术利用智能机械手臂自动收集各脱介筛上的该装置,并自动进行收集时间与个数的统计,将排出后的收集到的智能示踪装置按照排出的位置分类,并读取数据,利用MATLAB软件对各组数据进行运动特性分析,从而得出煤炭物料在旋流场中筛选的运动轨迹图。
一种重力分选过程的智能示踪效果评定方法,其步骤为:
a.根据需要调整智能示踪效果评定装置的配重,模拟多种密度的煤炭物料,选取多个智能示踪效果评定装置,对智能示踪效果评定装置进行编号,将编号后的多个智能示踪效果评定装置混入煤炭物料,智能示踪效果评定装置跟随煤炭物料从输送履带上做自由落体进入需要进行评定的旋流器中,设置在旋流器入口处的光感探测装置采集进入旋流器入口的智能示踪效果评定装置的光信息,从而获得各个编号的智能示踪效果评定装置投入工作中的旋流器内部的准确时间信息;
b.智能示踪效果评定装置进入旋流器后,随着旋流器进行重力分选,智能示踪效果评定装置随煤炭物料在旋流器内通道中一起做强烈的剪切旋流运动,智能示踪效果评定装置依靠旋流器中心空心柱的真空吸气作用及自重从而随待分选煤炭物料一同实现按密度差异的分选;
c.智能示踪效果评定装置从旋流器中排出后,最终分别从旋流器的轻产物出料口和重产物出料口进入轻脱介筛和重脱介筛的筛面上进行回收,其中旋流器的轻产物出料口和重产物出分别利用光感探测装置获取各个编号的智能示踪效果评定装置从旋流器中排出的时间;
d.将实际分别从轻脱介筛和重脱介筛的筛面上回收的多个智能示踪效果评定装置的自身配重与排出旋流器时所处的脱介筛进行比较,得出各密度级装置进入轻产物与重产物的数量并自动计算产率,建立分配率计算表作为预设值,以表中平均密度为横坐标,分配率为纵坐标绘制分配曲线,得到相应数据,从而计算出旋流器分选的可能偏差E值;
e.智能示踪及效果评定装置可实时记录自身从进入到旋流器,再到从旋流器中排出的过程中的三轴加速度数据,利用上位机读取各个智能示踪及效果评定装置中记载的采集数据包括自身三轴加速度数据,对各组数据进行运动特性分析得出轨迹,并与已有文献中的轨迹研究相对比,最终绘制出旋流器中的运动轨迹图。
f.根据投入旋流器进行重力分选的智能示踪及效果评定装置总数与回收到的数量进行对比,如果收集到的智能示踪及效果评定装置少于投入的智能示踪及效果评定装置数量,则初步判定旋流器在生产运转的过程中存在堵漏的情况,从而提醒工人及时检修设备,避免大型事故的发生,从而完成分选效果评价。
由于旋流器工作性能的问题,实际的分选与理论上大于实际分选密度的智能示踪装置随高密度级物料应全部从旋流器重产物出料口排出,而小于实际分选密度的智能示踪装置随低密度级物料应全部从旋流器轻产物出口排出。
利用设置在智能机械手臂上的光感探测器,探测试验装置上发光二极管所发出的光源,从而实现对重力分选过程智能示踪装置的自动收集。
根据不同密度级的重力分选过程智能示踪装置经重介旋流器分选后被收集位置的不同,结合其对应密度级进行数量统计,利用如下公式从而来计算不同密度级物料在重介旋流器中的分配率ε,绘制分配曲线并读取数据,进而计算得到可能偏差E:
式中:E——可能偏差;
δ75——重产物分配率ε为75%的物料对应的密度;
δ25——重产物分配率ε为25%的物料对应的密度;
ε——分配率;
n——某一密度物料进入重产物的数量;
m——某一密度物料的总量;
对收集到的重力分选过程智能示踪装置的数量统计,来计算出重产物分配率ε值,绘制分配曲线,分别找出ε为75%与25%所对应的试验装置的密度δ75与δ25。从而由公式(1)来计算出可能偏差E值,来评定旋流器的分选效果。
有益效果:本发明提供重力分选过程的智能示踪及效果评定方法,可实现物料运动轨迹的示踪研究,提高对运动场分布的直观监测能力,简化运动特性分析过程,易于实现对设备工艺效果的评定;本发明提供的重力分选效果评定方法,检测时间缩短,可对设备的分选效果及时监测,便于及时指导现场生产;所用的重力分选过程智能示踪装置的外壳使用耐磨、抗压材料制成,球体表面光滑,从而使球体流动跟随性和分散性好,生产工艺简单,无污染,无能耗,运动特性稳定;该装置内设有示踪测量电路,示踪测量电路中的加速度计实现三轴加速度数据的采集,能够测量瞬时流场、轴向速度分布、径向速度分布、涡量特征,并通过此数据可利用MATLAB绘出直观的运动轨迹图,效率高、易于操作;该装置内还设有发光二极管,利用成熟的光感探测技术,以及智能机械手臂以实现对该设备的精准采集,通过数据统计与计算得出设备运转的工艺效果指标。
附图说明
图1是本发明的装置爆炸结构示意图。
图2是本发明的装置运动路线图。
图3是本发明在典型两产品重介工艺中分选效果评价方法的工业应用流程图。
图4是本发明的示踪测量电路框图。
图5是本发明单片机模块图。
图6是本发明惯性导航模块图。
图中:1-螺塞孔;2-球体外壳;3-螺塞a;4-配重;5-垫圈;6-示踪测量电路;7-底部外壳;8-密封圈;9-密封盖;10-螺塞b。
具体实施方式
下面结合附图对实施例作进一步说明:
如图1、图2和图4所示,本发明重力分选过程智能示踪装置,包括外壳,外壳包括由球体外壳2和底部外壳7,球体外壳2上设有四个与底部外壳7匹配的螺塞孔1,球体外壳2与底部外壳7的螺塞孔之间设有垫圈5,螺塞孔中设有螺塞a3,外壳内设有示踪测量电路6和配重4,其中示踪测量电路6设置在四支螺栓之间,配重4设置在示踪测量电路6外侧,底部外壳7底部设有柱状螺纹口,通过密封圈连接有密封盖9,密封盖上设有螺塞b10,外壳中还设有便于调整的配装块;如图4所示,所述示踪测量电路6包括顺序连接的惯性导航模块、单片机模块、通信模块,通信模块与计算机相连接,所述惯性导航模块、单片机模块、通信模块分别与电源相连接。所述智能示踪效果评定装置的配重,使其密度分布在-1.30g/cm3,1.30~1.40g/cm3,1.40~1.45g/cm3,1.45~1.50g/cm3,1.50~1.60g/cm3,1.60~1.80g/cm3,1.80~2.00g/cm3,+2.00g/cm3各个密度级中,模拟多种密度的煤炭物料。所述外壳为透明材料,外壳上设有反光条,外壳内部设有发光装置,发光装置包括与示踪测量电路6连接的发光二极管。
一种重力分选过程的智能示踪方法,首先给一定数量配有不同个数配重铅块的重力分选过程智能示踪装置进行编号,将编号过后的重力分选过程智能示踪装置投入装有煤炭物料的旋流器内,并在旋流器的入口处利用光感探测技术根据该装置上的发光二极管来获取投入到旋流器内部的时间,旋流器分选过程中该装置随着示踪球与煤炭物料一起做剪切旋流运动,并记录三轴加速度数据;该装置和物料经重介旋流器分选后,会根据其配重的多少,即其密度的大小,从而跟随对应密度级的煤炭物料分别进入到对应的轻、重产物脱介筛中,通过光感探测技术利用智能机械手臂自动收集各脱介筛上的该装置,并自动进行收集时间与个数的统计,将排出后的收集到的智能示踪装置按照排出的位置分类,并读取数据,利用MATLAB软件对各组数据进行运动特性分析,从而得出煤炭物料在旋流场中筛选的运动轨迹图。
如图3所示,一种重力分选过程智能示踪装置的智能示踪效果评定方法,其步骤为:
a.根据需要调整智能示踪效果评定装置的配重,模拟多种密度的煤炭物料,选取多个智能示踪效果评定装置,对智能示踪效果评定装置进行编号,将编号后的多个智能示踪效果评定装置混入煤炭物料,智能示踪效果评定装置跟随煤炭物料从输送履带上做自由落体进入需要进行评定的旋流器中,设置在旋流器入口处的光感探测装置采集进入旋流器入口的智能示踪效果评定装置的光信息,从而获得各个编号的智能示踪效果评定装置投入工作中的旋流器内部的准确时间信息;
b.智能示踪效果评定装置进入旋流器后,随着旋流器进行重力分选,智能示踪效果评定装置随煤炭物料在旋流器内通道中一起做强烈的剪切旋流运动,智能示踪效果评定装置依靠旋流器中心空心柱的真空吸气作用及自重从而随待分选煤炭物料一同实现按密度差异的分选;
c.智能示踪效果评定装置从旋流器中排出后,最终分别从旋流器的轻产物出料口和重产物出料口进入轻脱介筛和重脱介筛的筛面上进行回收,其中旋流器的轻产物出料口和重产物出分别利用光感探测装置获取各个编号的智能示踪效果评定装置从旋流器中排出的时间;
d.将实际分别从轻脱介筛和重脱介筛的筛面上回收的多个智能示踪效果评定装置的自身配重与排出旋流器时所处的脱介筛进行比较,得出各密度级装置进入轻产物与重产物的数量并自动计算产率,建立分配率计算表作为预设值,以表中平均密度为横坐标,分配率为纵坐标绘制分配曲线,得到相应数据,从而计算出旋流器分选的可能偏差E值;
根据不同密度级的重力分选过程智能示踪装置经重介旋流器分选后被收集位置的不同,结合其对应密度级进行数量统计,利用如下公式从而来计算不同密度级物料在重介旋流器中的分配率ε,绘制分配曲线并读取数据,进而计算得到可能偏差E:
式中:E——可能偏差;
δ75——重产物分配率ε为75%的物料对应的密度;
δ25——重产物分配率ε为25%的物料对应的密度;
ε——分配率;
n——某一密度物料进入重产物的数量;
m——某一密度物料的总量;
对收集到的重力分选过程智能示踪装置的数量统计,来计算出重产物分配率ε值,分别找出ε为75%与25%所对应的试验装置的密度δ75与δ25。从而由公式1来计算出可能偏差E值,来评定旋流器的分选效果。
e.智能示踪及效果评定装置可实时记录自身从进入到旋流器,再到从旋流器中排出的过程中的三轴加速度数据,利用上位机读取各个智能示踪及效果评定装置中记载的采集数据包括自身三轴加速度数据,对各组数据进行运动特性分析得出轨迹,并与已有文献中的轨迹研究相对比,最终绘制出旋流器中的运动轨迹图。
f.根据投入旋流器进行重力分选的智能示踪及效果评定装置总数与回收到的数量进行对比,如果收集到的智能示踪及效果评定装置少于投入的智能示踪及效果评定装置数量,则初步判定旋流器在生产运转的过程中存在堵漏的情况,从而提醒工人及时检修设备,避免大型事故的发生,从而完成分选效果评价。
由于旋流器工作性能的问题,实际的分选与理论上大于实际分选密度的智能示踪装置随高密度级物料应全部从旋流器重产物出料口排出,而小于实际分选密度的智能示踪装置随低密度级物料应全部从旋流器轻产物出口排出。
利用设置在智能机械手臂上的光感探测器,探测试验装置上发光二极管所发出的光源,从而实现对重力分选过程智能示踪装置的自动收集。
如图5所示,图中单片机U1型号为CC243,单片机U1通过其P0_0,P0_1,P0_5,P0_6四个引脚分别与惯性导航模块的SDO,SDI,SCLK,CS四个引脚相互连接构成SPI通信方式,SPI的最高时钟为5MHz,通信开始时主MCU选择CS置位,CS复位则通信结束,SCLK由主MCU提供串行时钟。SDI与SDO是串行数据输入与输出,它们分别在时钟的上升沿获取数据。通过SPI读取ADXL345采集的数据只能连续读取6字节数据,然后地址返回Ox32继续读取6字节数据,单片机U1的引脚7、引脚20和引脚41接电源VCC,电源VCC上并联有电容C71和电容C411,电容C71和电容C411接地,单片机的引脚19和引脚21串联有晶振电路,引脚22通过电阻R221接地,引脚23通过电容C231接地,引脚24通过嗲容241接地,引脚25连接电源AVDD,电源上连接有滤波电容C251,电容C251接地,引脚26通过电阻R261接地,引脚27-引脚31相互串联,并与电源ADVV相连接,引脚35-引脚40相互串联,并与电源ADVV相连接,电源ADVV上连接有电容C281和电容C351,电容C281和电容C351接地,引脚41通过电容C421接地,引脚43和引脚44连接有晶振电路。
由于采用RS232与上位机相连,因此,需要用MAX232将RS232电平转换为TTL电平,连接方式为单片机CC243的P1_5、P1_4、P1_3、P1_2四个引脚与MAX232的T1IN、R1OUT、R2OUT、T2IN四个引脚相连。将示踪球采集到的数据经串口导入上位机后,利用MATLAB软件对各组数据进行处理,首先将需要积分的信号作傅里叶变换,然后将变换结果在频域里进行积分运算,最后经傅里叶逆变换得到积分后的时域信号。将得到的运动特性分析结果与已有文献中的流场及轨迹研究相对比,最终得到旋流场中颗粒运动轨迹图。试验结果不仅使我们对流场中强烈剪切旋流有更进一步的认识,而且对于旋流器中轻重产物分配、生产控制等都具有重要的指导意义。
如图6所示,U2为ADXL是一款高灵敏度3轴加速度传感器,其加速度的计量依赖于PCB的谐振程度,因此一定要将其安装在PCB板有硬支撑的位置,在保证PCB板安装和固定要求下,将数个示踪球完好封装后投入旋流器内,示踪球在旋流器的筒体上端靠旋流器中心空心柱的真空吸气作用及自重随待分选物料进入重介旋流器分选系统中。示踪球随物料一起做强烈的剪切旋流运动,在整个过程中,球内采集系统完整地储存了示踪球的三轴加速度数据。
加速度传感器ADXL34的引脚1和引脚6通过电阻R261相连接,引脚1分别与电源VCC和电容C211相连接,电容C211接地,引脚6与电容C262相连接,电容C262接地,引脚2、引脚4和引脚5均接地。5即在运动过程中,ADXL345按照设置的数据输出频率将检测到的实时三轴数据保存在6个8位的寄存器Ox32-Ox37中,寄存器Ox32和Ox33保存X轴数据,Ox34和Ox35保存Y轴数据,Ox36和Ox37保存Z轴数据,高位在后低位在前,输出数据为二进制补码。ADXL345产生3个方向加速度后通过电子感应转化成模拟电信号,模拟电信号经过ADC转化为数字电信号并经过数字滤波存储在FIFO中,等待主控制器通过控制和中断逻辑从I/O口中读取加速度的值。

Claims (7)

1.一种重力分选过程智能示踪装置,其特征在于:它包括外壳,外壳包括由球体外壳(2)和底部外壳(7),球体外壳(2)上设有四个与底部外壳(7)匹配的螺塞孔(1),球体外壳(2)与底部外壳(7)的螺塞孔之间设有垫圈(5),螺塞孔中设有螺塞a(3),外壳内设有示踪测量电路(6)和配重(4),其中示踪测量电路(6)设置在四支螺栓之间,配重(4)设置在示踪测量电路(6)外侧,底部外壳(7)底部设有柱状螺纹口,通过密封圈连接有密封盖(9),密封盖上设有螺塞b(10),外壳中还设有便于调整的配装块;所述示踪测量电路(6)包括顺序连接的惯性导航模块、单片机模块、通信模块,通信模块与计算机相连接,所述惯性导航模块、单片机模块、通信模块分别与电源相连接;
所述外壳为透明材料,外壳上设有反光条,外壳内部设有发光装置,发光装置包括与示踪测量电路(6)连接的发光二极管。
2.根据权利要求1所述的重力分选过程智能示踪装置,其特征在于:所述的配重(4),使整个重力分选过程智能示踪装置密度分布在-1.30g/cm3,1.30~1.40g/cm3,1.40~1.45g/cm3,1.45~1.50g/cm3,1.50~1.60g/cm3,1.60~1.80g/cm3,1.80~2.00g/cm3,+2.00g/cm3各个密度级中,模拟多种密度的煤炭物料。
3.一种使用权利要求1所述重力分选过程智能示踪装置的重力分选过程的智能示踪方法,其特征在于:首先给一定数量配有不同个数配重铅块的重力分选过程智能示踪装置进行编号,将编号过后的重力分选过程智能示踪装置投入装有煤炭物料的旋流器内,并在旋流器的入口处利用光感探测技术根据该装置上的发光二极管来获取投入到旋流器内部的时间,旋流器分选过程中该装置随着示踪球与煤炭物料一起做剪切旋流运动,并记录三轴加速度数据;该装置和物料经重介旋流器分选后,会根据其配重的多少,即其密度的大小,从而跟随对应密度级的煤炭物料分别进入到对应的轻、重产物脱介筛中,通过光感探测技术利用智能机械手臂自动收集各脱介筛上的该装置,并自动进行收集时间与个数的统计,将排出后的收集到的智能示踪装置按照排出的位置分类,并读取数据,利用MATLAB软件对各组数据进行运动特性分析,从而得出煤炭物料在旋流场中筛选的运动轨迹图。
4.一种使用权利要求1所述重力分选过程智能示踪装置的智能示踪效果评定方法,其特征在于步骤为:
a.根据需要调整智能示踪效果评定装置的配重,模拟多种密度的煤炭物料,选取多个智能示踪效果评定装置,对智能示踪效果评定装置进行编号,将编号后的多个智能示踪效果评定装置混入煤炭物料,智能示踪效果评定装置跟随煤炭物料从输送履带上做自由落体进入需要进行评定的旋流器中,设置在旋流器入口处的光感探测装置采集进入旋流器入口的智能示踪效果评定装置的光信息,从而获得各个编号的智能示踪效果评定装置投入工作中的旋流器内部的准确时间信息;
b.智能示踪效果评定装置进入旋流器后,随着旋流器进行重力分选,智能示踪效果评定装置随煤炭物料在旋流器内通道中一起做强烈的剪切旋流运动,智能示踪效果评定装置依靠旋流器中心空心柱的真空吸气作用及自重从而随待分选煤炭物料一同实现按密度差异的分选;
c.智能示踪效果评定装置从旋流器中排出后,最终分别从旋流器的轻产物出料口和重产物出料口进入轻脱介筛和重脱介筛的筛面上进行回收,其中旋流器的轻产物出料口和重产物出分别利用光感探测装置获取各个编号的智能示踪效果评定装置从旋流器中排出的时间;
d.将实际分别从轻脱介筛和重脱介筛的筛面上回收的多个智能示踪效果评定装置的自身配重与排出旋流器时所处的脱介筛进行比较,得出各密度级装置进入轻产物与重产物的数量并自动计算产率,建立分配率计算表作为预设值,以表中平均密度为横坐标,分配率为纵坐标绘制分配曲线,得到相应数据,从而计算出旋流器分选的可能偏差E值;
e.智能示踪及效果评定装置可实时记录自身从进入到旋流器,再到从旋流器中排出的过程中的三轴加速度数据,利用上位机读取各个智能示踪及效果评定装置中记载的采集数据包括自身三轴加速度数据,对各组数据进行运动特性分析得出轨迹,并与已有文献中的轨迹研究相对比,最终绘制出旋流器中的运动轨迹图;
f.根据投入旋流器进行重力分选的智能示踪及效果评定装置总数与回收到的数量进行对比,如果收集到的智能示踪及效果评定装置少于投入的智能示踪及效果评定装置数量,则初步判定旋流器在生产运转的过程中存在堵漏的情况,从而提醒工人及时检修设备,避免大型事故的发生,从而完成分选效果评价。
5.根据权利要求4所述的智能示踪效果评定方法,其特征在于:由于旋流器工作性能的问题,实际的分选与理论上大于实际分选密度的智能示踪装置随高密度级物料应全部从旋流器重产物出料口排出,而小于实际分选密度的智能示踪装置随低密度级物料应全部从旋流器轻产物出口排出。
6.根据权利要求4所述的智能示踪效果评定方法,其特征在于:利用设置在智能机械手臂上的光感探测器,探测试验装置上发光二极管所发出的光源,从而实现对重力分选过程智能示踪装置的自动收集。
7.根据权利要求4或5所述的智能示踪效果评定方法,其特征在于:根据不同密度级的重力分选过程智能示踪装置经重介旋流器分选后被收集位置的不同,结合其对应密度级进行数量统计,利用如下公式从而来计算不同密度级物料在重介旋流器中的分配率ε,绘制分配曲线并读取数据,进而计算得到可能偏差E:
式中:E——可能偏差;
δ75——重产物分配率ε为75%的物料对应的密度;
δ25——重产物分配率ε为25%的物料对应的密度;
ε——分配率;
n——某一密度物料进入重产物的数量;
m——某一密度物料的总量;
对收集到的重力分选过程智能示踪装置的数量统计,来计算出重产物分配率ε值,绘制分配曲线,分别找出ε为75%与25%所对应的试验装置的密度δ75与δ25,从而由公式(1)来计算出可能偏差E值,来评定旋流器的分选效果。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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AU2020394888A1 (en) * 2019-12-04 2022-07-14 Stark Technologies (Pty) Ltd. XRT equipment auditing system and method of using same
CN111141927B (zh) * 2019-12-31 2021-07-13 清华大学 泥石流示踪粒、内部流速实验系统、内部流场测算方法
CN114433485B (zh) * 2022-04-11 2022-07-12 天津美腾科技股份有限公司 风力分选的控制方法及系统
CN115007308A (zh) * 2022-06-02 2022-09-06 北京科技大学 一种基于智能矿石的重力分选效果评定装置及方法
CN114985289B (zh) * 2022-06-02 2023-04-14 北京科技大学 基于智能矿石的煤矸预选系统分选效果评定装置及方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10340122A1 (de) * 2003-08-30 2004-02-26 Mann + Hummel Gmbh Vorrichtung zur Trennung von Partikeln aus einem Mediumstrom
KR100554236B1 (ko) * 2004-08-23 2006-02-22 삼성광주전자 주식회사 사이클론 집진장치 및 이를 구비한 진공 청소기
DE102006016523A1 (de) * 2006-04-07 2007-10-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Kippsensor
CN202329982U (zh) * 2011-12-05 2012-07-11 河南电力试验研究院 一种旋流燃烧器出口气流形态观测装置
CN103806405B (zh) * 2014-02-25 2015-08-19 清华大学 一种溃坝示踪器
CN103983804A (zh) * 2014-05-23 2014-08-13 中国矿业大学 旋流器分选过程智能示踪球及方法

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