CN110595932A - 一种矿浆重量浓度的测定装置及测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿浆重量浓度的测定装置，包括测重仪、输入装置、计算处理器和显示屏，输入装置、测重仪的称重处理器以及显示屏均与计算处理器相连，计算处理器能够根据矿浆固体比重、容器体积和矿浆重量计算出矿浆重量浓度；在测重仪上增设计算处理器，使得对于已知固体比重、一定体积量的矿浆，将其放置于测重仪的称重盘上，显示屏上可自动显示矿浆的重量浓度，测定操作简单，自动化程度高，且由于测定过程不受主观因素影响，因此测定结果可靠性较高。本发明还公开了一种矿浆重量浓度的测定方法。

Description

一种矿浆重量浓度的测定装置及测定方法

技术领域

本发明涉及矿浆重量浓度测量技术领域，特别是涉及一种矿浆重量浓度的测定装置及测定方法。

背景技术

矿浆中固体的重量浓度简称矿浆重量浓度是矿浆静态试验和管道输送所必备的参数，对于生产的实际运行和管道输送稳定性分析有着重要的指导意义。

目前测定矿浆重量浓度以人工操作为主，对于一定体积量的矿浆，首先要排掉可流动的水分，然后烘干剩余矿浆，对最终的固体进行称重，最后根据固体重量和矿浆重量计算重量浓度；整个测定过程不但操作繁琐，效率较低，且主观因素影响大，计算结果误差偏大。

因此提供一种操作简单、效率较高且结果准确度高的矿浆重量浓度测定装置及方法，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种矿浆重量浓度的测定装置及测定方法，测定操作简单，测定效率和结果准确度均较高。

为解决上述技术问题，本发明提供一种矿浆重量浓度的测定装置，包括用于称重的测重仪、用于输入矿浆固体比重和容器体积的输入装置、用于根据公式计算矿浆重量浓度的计算处理器以及用于输出所述计算处理器的计算结果的显示屏，所述输入装置、所述测重仪的称重处理器以及所述显示屏均与所述计算处理器相连；

其中，C_W为矿浆重量浓度；γ_S为矿浆固体比重，V为盛放矿浆的容器体积；m_浆为容器内矿浆的重量。

优选地，各输入数据及测量数据的精确度为0.01。

优选地，所述测重仪的壳体上设有用于控制所述计算处理器开始计算的计算按钮，所述计算按钮与所述计算处理器相连。

优选地，所述输入装置和所述显示屏均设在所述壳体上，所述计算处理器设在所述壳体内。

本发明还提供一种矿浆重量浓度的测定方法，包括：

S1：利用一个体积已知的容器对矿浆进行采样，使所述容器贮满矿浆，利用测重仪测得所述容器内矿浆的重量；

S2：根据公式计算矿浆的重量浓度；

其中，C_W为矿浆重量浓度；γ_S为矿浆固体比重，V为盛放矿浆的容器体积；m_浆为容器内矿浆的重量。

优选地，利用测重仪测得所述容器内矿浆的重量包括：

S11：将一个体积已知的容器放置在测重仪的称重盘上，对所述测重仪进行校零；

S12：将贮满矿浆的所述容器放置在所述测重仪的称重盘上，直接测得所述容器内矿浆的重量；

或

S11：将一个体积已知的容器放置在测重仪的称重盘上，测得所述容器的重量；

S12：将贮满矿浆的所述容器放置在所述测重仪的称重盘上，测得所述容器和内部矿浆的总重量；

S13：根据公式m_浆＝m_总-m_器计算所述容器内矿浆的重量；

其中，m_总为容器和矿浆的总重量，m_器为容器的重量。

优选地，还包括：

S3：对矿浆进行多次采样测量，对各次的计算结果C_i求算术平均值并以所述算术平均值作为矿浆的重量浓度；

其中，C_i为第i次采样测得的矿浆重量浓度，i依次取值1、2、…n，n≥2。

本发明提供的矿浆重量浓度的测定装置，包括测重仪、输入装置、计算处理器和显示屏，输入装置、测重仪的称重处理器以及显示屏均与计算处理器相连，计算处理器能够根据矿浆固体比重、容器体积和矿浆重量计算出矿浆重量浓度；在测重仪上增设计算处理器，使得对于已知固体比重、一定体积量的矿浆，将其放置于测重仪的称重盘上，显示屏上可自动显示矿浆的重量浓度，测定操作简单，自动化程度高，且由于测定过程不受主观因素影响，因此测定结果可靠性较高。

本发明提供的测定方法，仅利用已知体积的容器即可测定已知固体比重的矿浆的重量浓度，测定操作简单，自动化程度高，测定效率较高，且由于测定过程不受主观因素影响，因此测定结果可靠性较高。

附图说明

图1为本发明所提供的测定装置的一种具体实施方式的结构原理图；

图2为本发明所提供的测定方法的一种具体实施方式的流程图。

附图中标记如下：

称重处理器1、输入装置2、计算处理器3、显示屏4。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种矿浆重量浓度的测定装置及测定方法，测定操作简单，测定效率和结果准确度均较高。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供的测定装置的一种具体实施方式的结构原理图。

本发明具体实施方式提供的矿浆重量浓度的测定装置，主要包括测重仪、输入装置2、计算处理器3和显示屏4，其中，测重仪内置称重处理器1，称重处理器1、输入装置2以及显示屏4均与计算处理器3相连，利用测重仪能够对矿浆进行称重，利用输入装置2能够输入参数矿浆固体比重和容器体积，计算处理器3能够根据矿浆固体比重、容器体积和矿浆重量计算出矿浆重量浓度，计算公式为且计算处理器3的计算结果能够自动显示在显示屏4上；

其中，C_W为矿浆重量浓度；γ_S为矿浆固体比重，V为盛放矿浆的容器体积；m_浆为容器内矿浆的重量。

需要说明的是，γ_S和V为已知值，γ_S取决于矿浆的种类，例如若矿浆为石灰石矿浆则γ_S为石灰石的固体比重，V取决于盛放矿浆的容器；另外，γ_S、V和m_浆的单位要统一对应，具体地，γ_S的单位可以为t/m³，V的单位为m³，m_浆的单位为t/m³。

公式的推导过程如下：

假设在一容器内盛满待测矿浆，已知该容器体积为V(m³)，待测矿浆的固体比重为γ_S(t/m³)，另记该容器内矿浆的重量为m_浆(t)，矿浆中固体重量为m_固(t)，矿浆中水的重量为m_水(t)，矿浆中固体的体积为V_固(m³)，矿浆中水的体积为V_水(m³)；

由以上已知条件可知：

由于矿浆中固体体积V_固＝V-V_水，则矿浆中固体重量m_固＝γ_SV_固＝γ_S(V-V_水)，由于水的比重为1(t/m3)，则矿浆中水的重量m_水为V_水(t)，

由于矿浆的重量＝矿浆中固体重量+矿浆中水的重量，即m_浆＝m_固+m_水，也即m_浆＝γ_S(V-V_水)+V_水……①，

由①式可得

由于矿浆中固体的重量浓度＝矿浆中固体重量÷矿浆重量×100％，即也即

将②式代入③式，简化可得：

利用本发明提供的测定装置测定矿浆重量浓度时，先取一个体积已知的容器，将该容器放置在测重仪的称重盘上，并对测重仪进行校零，即容器放置在称重盘上时重量显示为零，同时可以利用输入装置2输入矿浆固体比重和容器体积；然后人工对矿浆进行采样，使容器贮满矿浆；再将贮满矿浆的容器放置在测重仪的称重盘上，显示屏4上可自动显示矿浆的重量浓度。

需要说明的是，测重仪一般自带称重盘和清零按钮，测重仪有关于此的具体结构及其测重原理均为现有技术，本申请对此不作具体说明。

另外，具体测定时，矿浆固体比重和容器体积的输入操作相对其他操作的顺序可以调整，只要不影响矿浆重量浓度的计算，均在本发明的保护范围之内。

综上所述，本发明提供的测定装置，仅利用已知体积的容器即可测定已知固体比重的矿浆的重量浓度，测定操作简单，自动化程度高，测定效率较高，且由于测定过程不受主观因素影响，因此测定结果可靠性较高。

具体地，各输入数据(如矿浆固体比重和容器体积)以及测量数据(如容器内矿浆的重量)精确度均可以设置为0.01。

在上述各具体实施方式的基础上，本发明提供的测定装置，在测重仪的壳体上可以设有用于控制计算处理器3开始计算的计算按钮，计算按钮与计算处理器相连；测定矿浆重量浓度时，在将贮满矿浆的容器放置在测重仪的称重盘上后，显示屏4上直接显示的为矿浆重量，按下计算按钮后，显示屏4上所显示的为矿浆的重量浓度，有利于区分称重操作和计算重量浓度操作。

进一步地，为简化测定装置的结构，并方便测定装置的存放与携带，本发明提供的测定装置，具体可以将输入装置2和显示屏4均设在测重仪的壳体上，将计算处理器3设在壳体内。

其中，由于电子式的测重仪一般自带有用于显示重量的显示屏4，因此可以在原有测重仪的基础上对其进行改造，直接通过测重仪原有的显示屏4显示矿浆的重量浓度的计算结果。

请参考图2，图2为本发明所提供的测定方法的一种具体实施方式的流程图。

除了上述测定装置，本发明的具体实施方式还提供一种矿浆重量浓度的测定方法，该测定方法具体包括如下步骤：

S1：利用一个体积已知的容器对矿浆进行采样，使容器贮满矿浆，利用测重仪测得容器内矿浆的重量；

S2：根据公式计算矿浆的重量浓度；

其中，C_W为矿浆重量浓度；γ_S为矿浆固体比重，V为盛放矿浆的容器体积；m_浆为容器内矿浆的重量。

需要说明的是，γ_S和V为已知值，γ_S取决于矿浆的种类，例如若矿浆为石灰石矿浆则γ_S为石灰石的固体比重，V取决于盛放矿浆的容器；另外，γ_S、V和m_浆的单位要统一对应，具体地，γ_S的单位可以为t/m³，V的单位为m³，m_浆的单位为t/m³。

另外，公式的推导过程请参考上文。

具体地，获取容器内矿浆的重量有两种方式，在一种实施中，可以利用测重仪的校零功能，具体步骤如下：

S11：将一个体积已知的容器放置在测重仪的称重盘上，对所述测重仪进行校零；

S12：将贮满矿浆的容器放置在测重仪的称重盘上，直接测得容器内矿浆的重量。

需要说明的是，测重仪一般自带清零按钮，测重仪有关于此的具体结构及其测重原理均为现有技术，本申请对此不作具体说明。

在另一种实施中，可以采用测重仪并结合人工计算的方式，具体步骤如下：

S11：将一个体积已知的容器放置在测重仪的称重盘上，测得容器的重量；

S12：将贮满矿浆的容器放置在测重仪的称重盘上，测得容器和内部矿浆的总重量；

S13：根据公式m_浆＝m_总-m_器计算容器内矿浆的重量；

其中，m_总为容器和矿浆的总重量，m_器为容器的重量。

进一步地，根据公式计算矿浆的重量浓度，具体可以人工利用计算器计算，也可以使用上述测定装置来直接获取矿浆重量浓度，上述测定装置的计算处理器3内置有计算程序，利用输入装置2输入参数矿浆固体比重和容器体积后，该计算程序能够根据公式进行计算，计算结果能够自动显示在显示屏4上，使用上述测定装置直接获取矿浆重量浓度时，具体操作过程如下：

将一个体积已知的容器放置在测重仪的称重盘上，对测重仪进行校零，即将容器放置在称重盘上时重量显示为零；

通过输入装置2输入矿浆固体比重和容器体积；

对矿浆进行采样，使容器贮满矿浆；

将贮满矿浆的容器放置在测重仪的称重盘上；

按下计算按钮，显示屏4上自动显示矿浆的重量浓度。

其中，矿浆固体比重和容器体积的输入操作相对其他步骤操作的顺序可以调整，只要在按下计算按钮前进行，不影响矿浆重量浓度的计算，均在本发明的保护范围之内。

在上述各具体实施方式的基础上，本发明提供的矿浆重量浓度的测定方法，还包括：

S3：对矿浆进行多次采样测量，对各次的计算结果C_i求算术平均值并以该算术平均值作为矿浆的重量浓度；

其中，C_i为第i次采样测得的矿浆重量浓度，i依次取值1、2、…n，n≥2。

为消除采样过程中的偶然因素，对矿浆进行多次采样测量，优选不少于三次，对计算结果求算术平均值，可以进一步提高测定结果准确性。

在本发明申请文件的描述中，说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本发明所提供的矿浆重量浓度的测定装置及测定方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种矿浆重量浓度的测定装置，其特征在于，包括用于称重的测重仪、用于输入矿浆固体比重和容器体积的输入装置、用于根据公式计算矿浆重量浓度的计算处理器以及用于输出所述计算处理器的计算结果的显示屏，所述输入装置、所述测重仪的称重处理器以及所述显示屏均与所述计算处理器相连；

其中，C_W为矿浆重量浓度；γ_S为矿浆固体比重，V为盛放矿浆的容器体积；m_浆为容器内矿浆的重量。

2.根据权利要求1所述的矿浆重量浓度的测定装置，其特征在于，各输入数据及测量数据的精确度为0.01。

3.根据权利要求1所述的矿浆重量浓度的测定装置，其特征在于，所述测重仪的壳体上设有用于控制所述计算处理器开始计算的计算按钮，所述计算按钮与所述计算处理器相连。

4.根据权利要求3所述的矿浆重量浓度的测定装置，其特征在于，所述输入装置和所述显示屏均设在所述壳体上，所述计算处理器设在所述壳体内。

5.一种矿浆重量浓度的测定方法，其特征在于，包括：

S1：利用一个体积已知的容器对矿浆进行采样，使所述容器贮满矿浆，利用测重仪测得所述容器内矿浆的重量；

S2：根据公式计算矿浆的重量浓度；

其中，C_W为矿浆重量浓度；γ_S为矿浆固体比重，V为盛放矿浆的容器体积；m_浆为容器内矿浆的重量。

6.根据权利要求5所述的矿浆重量浓度的测定方法，其特征在于，利用测重仪测得所述容器内矿浆的重量包括：

S11：将一个体积已知的容器放置在测重仪的称重盘上，对所述测重仪进行校零；

S12：将贮满矿浆的所述容器放置在所述测重仪的称重盘上，直接测得所述容器内矿浆的重量；

或

S11：将一个体积已知的容器放置在测重仪的称重盘上，测得所述容器的重量；

S12：将贮满矿浆的所述容器放置在所述测重仪的称重盘上，测得所述容器和内部矿浆的总重量；

S13：根据公式m_浆＝m_总-m_器计算所述容器内矿浆的重量；

其中，m_总为容器和矿浆的总重量，m_器为容器的重量。

7.根据权利要求5或6所述的矿浆重量浓度的测定方法，其特征在于，还包括：

S3：对矿浆进行多次采样测量，对各次的计算结果C_i求算术平均值并以所述算术平均值作为矿浆的重量浓度；

其中，Ci为第i次采样测得的矿浆重量浓度，i依次取值1、2、…n，n≥2。