CN110308076A - 一种自适应的煤泥水沉降速度检测装置及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应的煤泥水沉降速度检测装置，包括光电开关强度自动调节装置、自动清洗装置、检测元件、控制处理器和沉降池，所述沉降池为方形，并且由透光度较好的有机玻璃制成；所述控制处理器用于数据收集和传送并控制检测元件和自动清洗装置；所述检测元件为排列在沉降池两侧的光电开关，并且通过电缆与控制处理器相连接；所述自动清洗装置安装在沉降池的正上方，并通过电缆与控制处理器相连接；所述光电开关强度自动调节装置安装在沉降池一侧，并通过电缆与控制处理器相连接。本发明中利用了光电开关设计了可以用来检测煤泥水沉降速度的检测装置，能够做到实时检测并反馈给自动加药装置，自动并连续检测。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭设备技术和污水处理技术领域，特别是涉及一种自适应的煤泥水沉降速度检测装置及工作方法。
背景技术
原煤中含有一定数量的杂质，必须进行洗选加工，煤泥水处理时，需要加入絮凝剂、凝聚剂等药剂，使得煤泥水中的煤泥得以有效的沉降，这样能使水得到循环的利用，另外还在很大程度上减轻对环境的污染。
在现有的大多数选煤厂中，煤泥水的处理系统大多数还处在人工加药阶段。在絮凝剂的制作过程中，往往是人工加药，选煤厂一般用聚丙烯酰胺作为药剂。这种人工机械的加药方式存在很多问题：其中最突出的便是搅拌不均匀，材料浪费，工人劳动强度大等，因此，如何实现煤泥水沉降的自动检测与自动加药是非常有意义的。如果采用自动加药控制系统来给煤泥水自动加药，这样不仅大大减轻了劳动工人的劳动强度，还能显著提高煤泥水的沉淀效果。对于煤泥水处理的控制系统设计好之后，我们需要对参数进行标定，根据煤泥水的沉降速度控制絮凝剂或者其他化学添加剂的用量。自动化闭环控制的关键环节在于如何根据浓缩机中煤泥的絮凝沉降情况自动添加药剂。因此，开发一种能够实时检测浓缩机中煤泥的絮凝沉降效果的检测分析系统势在必行。
但是现有阶段的煤泥水沉降速度传感器大多不能对煤泥水的沉降速度进行实时分析，导致了自动加药装置的实用效果不太理想，因此研制一套煤泥水沉降速度检测装置可以提高自动加药系统提供可靠的依据，提高效率并节省药剂。如果有煤泥水沉降速度检测装置，完善煤泥水处理自定加药装置后，不仅会给厂里带来经济效益，使煤泥水稳定有效的循环，使洗选煤阶段工作效率大大提高，同时节约了净水资源，适量加药有效的保护了水资源和生态环境。在经济效益创收的同时，使用自动加药系统会解放部分工人的劳动力，不用在现场进行操作加药了，保护了工人的身体健康，同时也为煤炭行业增加了一份安全保障。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种自适应的煤泥水沉降速度检测装置及工作方法。
本发明所采用的技术方案是：一种自适应的煤泥水沉降速度检测装置，包括光电开关强度自动调节装置、自动清洗装置、检测元件、控制处理器和沉降池，所述沉降池为方形，并且由透光度较好的有机玻璃制成；所述控制处理器用于数据收集和传送并控制检测元件和自动清洗装置；所述检测元件为排列在沉降池两侧的光电开关，并且通过电缆与控制处理器相连接；所述自动清洗装置安装在沉降池的正上方，并通过电缆与控制处理器相连接；所述光电开关强度自动调节装置安装在沉降池一侧，并通过电缆与控制处理器相连接；
光电开关强度自动调节装置测得数据后，将数据传送至控制处理器，控制处理器控制是否调节光电开关的发射功率，光电开关完成自检和调节之后，检测元件检测沉降速度，检测元件完成检测后，自动清洗装置进行沉降池清洗。
进一步地，所述光电开关强度自动调节装置包括一对光电开关发射器和一个测光表以及一个装满煤泥水沉降上清液的密封装置，测光表测得光电开关发射的光的强度值，然后通过控制处理器调节光电开关的发射功率。
进一步地，所述自动清洗装置包括电动推杆，转动轴和长毛刷，所述长毛刷固定安装在电动推杆前端的转动轴上，所述电动推杆的侧边还连接有驱动电机。
进一步地，所述检测元件由多组光电开关组成，每组光电开关包括一个光线发射器和一个光线接收器，并且安装在同一水平线上。
进一步地，所述多两组光电开关之间的光线发射器与光线接收器交替安装。
进一步地，自适应的煤泥水沉降速度检测装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、光电开关自检，光电开关打开，确保光电开关发射器发射光线能够被接收器接收，接收器收到正常光线信号；
b、启动光电开关强度自动调节装置，通过接收器测光表的接受光的强度，利用控制器调节光电开关发射器的发射功率；
c、向沉降池中注入待检测煤泥水，并向沉降池中加入絮凝剂等药剂；
d、沉降速度检测，煤泥水沉降界面依次通过每组光电开关，控制器记录煤泥水沉降界面通过每组光电开关的时间，以此计算沉降速度；
e、沉降速度检测完成之后，通过控制器控制清洗装置，将向下旋转伸缩，带动毛刷清洗沉降池，沉降池清洗完成；
f、沉降池清洗完成后，所有光电开关自检，保证沉降池的沉降检测区域清洗干净，无挂壁现象；
g、光电开关重新工作，并且控制器将上次数据保存。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、利用了光电开关设计了可以用来检测煤泥水沉降速度的检测装置，能够做到实时检测并反馈给自动加药装置，自动并连续检测。
2、在组装完成沉降速度检测装置后，本文又引入了沉降池的清洗装置，在每 次检测完成后，在下一次沉降检测开始前，清洗沉降池，防止煤泥水挂壁影响光线的传播，使检测结果不准确。
3、此外我们引入了光电开光的发射功率自动调节检测装置，由于煤泥水处理车间环境粉尘和煤灰较多，长时间沉降池和光电开关发射器和接收器表面会沾染灰尘，导致透光性降低，为此我们加入调节光电开关的发射功率调节装置，使光电开关达到最好的检测效果。
附图说明
图1为本发明自适应的煤泥水沉降速度检测装置的结构示意图；
图2为本发明光电开关与沉降池的安装示意图；
图3为本发明光电开关的结构示意图；
图4为本发明光电开关强度自动调节装置安装示意图。
其中：1-光电开关强度自动调节装置，2-自动清洗装置，3-检测元件，4-控制处理器，5-沉降池，11-发射器，12-测光表，13-密封装置，21-电动推杆，22-驱动电机，23-长毛刷，24-转动轴，31-光电开关，311-光线发射器，312-光线接收器。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
如图1和图2所示，一种自适应的煤泥水沉降速度检测装置，包括光电开关强度自动调节装置1、自动清洗装置2、检测元件3、控制处理器4和沉降池5，所述沉降池5为方形，并且由透光度较好的有机玻璃制成；所述控制处理器4用于数据收集和传送并控制检测元件3和自动清洗装置2；所述检测元件3为排列在沉降池5两侧的光电开关31，并且通过电缆与控制处理器4相连接；所述自动清洗装置2安装在沉降池5的正上方，并通过电缆与控制处理器4相连接；所述光电开关强度自动调节装置1安装在沉降池5一侧，并通过电缆与控制处理器4相连接。
在上述实施例中，光电开关31强度自动调节装置1测得数据后，将数据传送至控制处理器4，控制处理器4控制是否调节光电开关31的发射功率，光电开关31完成自检和调节之后，检测元件3检测沉降速度，检测元件3完成检测后，自动清洗装置2进行沉降池5清洗。
如图4所示，所述光电开关强度自动调节装置1包括一对光电开关发射器11和一个测光表12以及一个装满煤泥水沉降上清液的密封装置13，密封装置13材料特性与煤泥水沉降池5的材料相同，长宽尺寸也相同；测光表12测得光电开关31发射的光的强度值，然后通过控制处理器4调节光电开关31的发射功率。
在上述实施例中，所述自动清洗装置2包括电动推杆21，转动轴24和长毛刷23，所述长毛刷23固定安装在电动推杆21前端的转动轴24上，所述电动推杆21的侧边还连接有驱动电机22。
如图3所示，所述检测元件3由多组光电开关31组成，每组光电开关31包括一个光线发射器311和一个光线接收器312，并且安装在同一水平线上；所述多两组光电开关之间的光线发射器311与光线接收器312交替安装。因为将两个以上的扩散型反射光电开关31并列安装时，可能会发生相互干扰，从一个发出的光线，会从物体反射回来再投射到另一光电开关31上，尤其是当被检测物质具有高反射条件时干扰会更大，因此，为了减少光电开关31之间的互相干扰，采用交错式的安装方式。
在上述实施例中，自适应的煤泥水沉降速度检测装置的工作方法，包括以下步骤：
a、光电开关自检，光电开关打开，确保光电开关发射器发射光线能够被接收器接收，接收器收到正常光线信号；
b、启动光电开关强度自动调节装置，通过接收器测光表的接受光的强度，利用控制器调节光电开关发射器的发射功率；
c、向沉降池中注入待检测煤泥水，并向沉降池中加入絮凝剂等药剂；
d、沉降速度检测，煤泥水沉降界面依次通过每组光电开关，控制器记录煤泥水沉降界面通过每组光电开关的时间，以此计算沉降速度；
e、沉降速度检测完成之后，通过控制器控制清洗装置，将向下旋转伸缩，带动毛刷清洗沉降池，沉降池清洗完成；
f、沉降池清洗完成后，所有光电开关自检，保证沉降池的沉降检测区域清洗干净，无挂壁现象；
g、光电开关重新工作，并且控制器将上次数据保存。
在上述实施例中，根据沉降池5的设计高度d，保留一部分沉降池5上方和沉降结束后每层的高度a，从上之下分别装有m对光电开关，光电开关31之间的距离是d-a/m，这样光电开关31能够安装检测的距离是d-a，留下的一部分下层空间为是煤泥压缩层。
当煤泥水的沉降层经过第一个光电开关时开始计时T1，当沉降层到达第二个光电开关时，计时T2，煤泥水沉降层经过光电开关1和光电开关2的时间间隔ΔT12=T2—T1，从而可以算出煤泥水在这段时间内的平均沉降速度为（d-a/m）/ΔT12；依次类推，可以通过测量数据利用物理知识得到这个m-1段内的平均速度，然后再进行求平均处理，进而能够得出煤泥水的沉降速度。计算和记录过程都由控制器来完成（例如PLC），测量中应注意：光电开关的个数应该适量，不能过多也不能过少，其次要保证沉降区域的高度，这些要根据需求的精度来进行试验决定。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种自适应的煤泥水沉降速度检测装置，其特征在于：包括光电开关强度自动调节装置、自动清洗装置、检测元件、控制处理器和沉降池，所述沉降池为方形，并且由透光度较好的有机玻璃制成；所述控制处理器用于数据收集和传送并控制检测元件和自动清洗装置；所述检测元件为排列在沉降池两侧的光电开关，并且通过电缆与控制处理器相连接；所述自动清洗装置安装在沉降池的正上方，并通过电缆与控制处理器相连接；所述光电开关强度自动调节装置安装在沉降池一侧，并通过电缆与控制处理器相连接；
光电开关强度自动调节装置测得数据后，将数据传送至控制处理器，控制处理器控制是否调节光电开关的发射功率，光电开关完成自检和调节之后，检测元件检测沉降速度，检测元件完成检测后，自动清洗装置进行沉降池清洗。
2.根据权利要求1所述的自适应的煤泥水沉降速度检测装置，其特征在于：所述光电开关强度自动调节装置包括一对光电开关发射器和一个测光表以及一个装满煤泥水沉降上清液的密封装置，测光表测得光电开关发射的光的强度值，然后通过控制处理器调节光电开关的发射功率。
3.根据权利要求1所述的自适应的煤泥水沉降速度检测装置，其特征在于：所述自动清洗装置包括电动推杆，转动轴和长毛刷，所述长毛刷固定安装在电动推杆前端的转动轴上，所述电动推杆的侧边还连接有驱动电机。
4.根据权利要求1所述的自适应的煤泥水沉降速度检测装置，其特征在于：所述检测元件由多组光电开关组成，每组光电开关包括一个光线发射器和一个光线接收器，并且安装在同一水平线上。
5.根据权利要求1或4所述的自适应的煤泥水沉降速度检测装置，其特征在于：所述多两组光电开关之间的光线发射器与光线接收器交替安装。
6.根据权利要求1所述的自适应的煤泥水沉降速度检测装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、光电开关自检，光电开关打开，确保光电开关发射器发射光线能够被接收器接收，接收器收到正常光线信号；
b、启动光电开关强度自动调节装置，通过接收器测光表的接受光的强度，利用控制器调节光电开关发射器的发射功率；
c、向沉降池中注入待检测煤泥水，并向沉降池中加入絮凝剂等药剂；
d、沉降速度检测，煤泥水沉降界面依次通过每组光电开关，控制器记录煤泥水沉降界面通过每组光电开关的时间，以此计算沉降速度；
e、沉降速度检测完成之后，通过控制器控制清洗装置，将向下旋转伸缩，带动毛刷清洗沉降池，沉降池清洗完成；
f、沉降池清洗完成后，所有光电开关自检，保证沉降池的沉降检测区域清洗干净，无挂壁现象；
g、光电开关重新工作，并且控制器将上次数据保存。
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