CN114486623B - 密度测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种密度测量装置，密度测量装置具有接收工位和倾倒工位，密度测量装置还包括：称重部，称重部包括容器和称重传感器，容器用于接收设定体积的矿浆，称重传感器用于测量容器内的矿浆的重量；注浆部，注浆部包括位于接收工位的注浆管；驱动部，驱动部和称重部驱动连接，以将称重部往返输送至接收工位或倾倒工位；控制部，称重部、注浆部和驱动部均和控制部电连接；其中，称重部移动至接收工位的情况下，称重部中的容器接收注浆管注入的矿浆，称重部移动至倾倒工位的情况下，称重部中的容器将接收的矿浆倒出。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中密度测量装置工作量大、测量精度低的问题。

Description

密度测量装置

技术领域

本发明涉及矿浆密度测量技术领域，具体而言，涉及一种密度测量装置。

背景技术

目前，有色湿法冶金冶炼过程中的预处理，需要将矿石粉碎至相应粒度，加入水变成一定浓度的悬混液体矿浆，通过管道泵入釜内冶炼，在湿法工艺中段矿浆中，铁铝等杂质分离以及后段的产品分离均会用到密度测量装置。为了冶炼效率和功耗平衡，需要控制矿浆保持一定的浓度，这就需要监测管道中矿浆的密度。

现有技术中，常用的监测方法是人工采样或者自动采样，通过利用体积已知的密度壶，当密度壶充满矿浆时，在有特殊刻度的天平上称重就可以直接读出矿浆的密度，这种方法需要采样、称重和数据记录，工作量大，耗费工时多，效率低；采用超声波矿浆密度计，运用超声波声阻抗原理加上计算机算法，可用于测量固液两相浆液密度和浓度，优点：可以实现在线测量，实时数据上传，缺点：测量准确度低，还需要定期标定和校准；采用核子密度计测砂浆混合物的密度，采用γ射线透射原理，以非接触的方式对密封罐、槽管道内各种流体，半流体或混合物的密度(浓度)进行在线实时测量，优点：可实现无破损检测和在线实时测量，缺点：需要设备管理完备，安全防护，需要定期标定和校准，精度，测量准确度低，而且对环境影响性大，备案手续多，备件存储难度大，成本高昂。因此，上述矿浆密度测量方案均有缺点，目前缺乏既简便又精确的矿浆密度测量方案。

发明内容

本发明提供了一种密度测量装置，以提供一种简便、精确的矿浆密度测量方式。

为了实现上述目的，本发明提供了一种密度测量装置，密度测量装置具有接收工位和倾倒工位，密度测量装置还包括：称重部，称重部包括容器和称重传感器，容器用于接收设定体积的矿浆，称重传感器用于测量容器内的矿浆的重量；注浆部，注浆部包括位于接收工位的注浆管；驱动部，驱动部和称重部驱动连接，以将称重部往返输送至接收工位或倾倒工位；控制部，称重部、注浆部和驱动部均和控制部电连接；其中，称重部移动至接收工位的情况下，称重部中的容器接收注浆管注入的矿浆，称重部移动至倾倒工位的情况下，称重部中的容器将接收的矿浆倒出。

进一步地，称重部为多个，驱动部和多个称重部均驱动连接，多个称重部可交替地移动至接收工位。

进一步地，驱动部包括：直线运动组件；移动组件，移动组件的一端和直线运动组件连接，移动组件的另一端和称重部连接，直线运动组件驱动移动组件和称重部往返移动。

进一步地，移动组件包括升降气缸和设置在升降气缸上的摆动气缸，升降气缸和直线运动组件连接，摆动气缸和称重部连接；其中，升降气缸用于带动称重部靠近或远离注浆管，摆动气缸用于翻转称重部。

进一步地，注浆部还包括控制注浆管通断的注浆电磁阀和与注浆管的一端连接的保护盖，注浆电磁阀和控制部电连接；其中，称重部移动至接收工位的情况下，容器的开口朝上，保护盖和容器的开口抵接。

进一步地，密度测量装置还包括清洁部，清洁部位于倾倒工位的下方，清洁部和控制部电连接，清洁部和倾倒工位对应设置，清洁部用于清洁位于倾倒工位的容器。

进一步地，清洁部包括主管、进水管、进气管、进水电磁阀和进气电磁阀，主管的一端用于伸入容器内，进水管和进气管均和主管的另一端连通，进水电磁阀用于控制进水管的通断，进气电磁阀用于控制进气管的通断，进水电磁阀和进气电磁阀均和控制部电连接。

进一步地，清洁部还包括和主管一端连接的喷头，喷头伸入容器的内，喷头用于喷水或喷气，喷头的喷射区域覆盖容器的内壁。

进一步地，倾倒工位和清洁部均为多个，多个倾倒工位和多个清洁部一一对应设置；密度测量装置还包括设置在多个清洁部下方的接收池。

进一步地，称重部还包括称重固定架，称重固定架的一端和驱动部连接，称重固定架的另一端和称重传感器的一端连接，称重传感器的另一端和容器的底部连接。

或者，驱动部包括驱动电机和圆盘，圆盘和称重部连接，驱动电机的输出轴水平设置，驱动电机驱动圆盘转动，以将称重部移动至接收工位或倾倒工位。

或者，驱动部包括机械手，机械手用于抓取称重部，以将称重部移动至接收工位或倾倒工位。

应用本发明的技术方案，提供了一种密度测量装置，密度测量装置具有接收工位和倾倒工位，密度测量装置还包括：称重部，称重部包括容器和称重传感器，容器用于接收设定体积的矿浆，称重传感器用于测量容器内的矿浆的重量；注浆部，注浆部包括位于接收工位的注浆管；驱动部，驱动部和称重部驱动连接，以将称重部往返输送至接收工位或倾倒工位；控制部，称重部、注浆部和驱动部均和控制部电连接；其中，称重部移动至接收工位的情况下，称重部中的容器接收注浆管注入的矿浆，称重部移动至倾倒工位的情况下，称重部中的容器将接收的矿浆倒出。采用该方案，首先控制部控制注浆部，将设定体积的矿浆通过注浆管输送至位于接收工位的容器中，称重传感器测量容器内的矿浆的重量，此时控制部接收到称重传感器所测量到的数据，从而能够根据已知的重量和密度的关系计算出矿浆的密度，随后控制部控制驱动部，将称重部输送至倾倒工位，称重部中的容器将接收的矿浆倒出，最后驱动部驱动称重部返回接收工位；如此循环反复，可实现在线实时测量矿浆的密度，同时采用物理测量方法测量也能够保证较高的测量精度。其中，通过设置控制部和称重部、注浆部和驱动部电连接，提高了密度测量装置的自动化程度，与现有技术相比，不需人工采样、称重和数据记录，有效解决了工作量大、测量精度低的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的密度测量装置的俯视图；

图2示出了图1中密度测量装置的正视图；

图3示出了图2中一部分结构的侧视图；

图4示出了图1中密度测量装置的轴测图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、称重部；11、容器；12、称重传感器；13、称重固定架；

20、注浆部；21、注浆管；22、注浆电磁阀；23、保护盖；

30、驱动部；31、直线运动组件；32、移动组件；321、升降气缸；322、摆动气缸；

40、清洁部；41、主管；42、进水管；43、进气管；44、进水电磁阀；45、进气电磁阀；46、喷头；

50、接收池。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本发明的实施例提供了一种密度测量装置，密度测量装置具有接收工位和倾倒工位，密度测量装置还包括：称重部10，称重部10包括容器11和称重传感器12，容器11用于接收设定体积的矿浆，称重传感器12用于测量容器11内的矿浆的重量；注浆部20，注浆部20包括位于接收工位的注浆管21；驱动部30，驱动部30和称重部10驱动连接，以将称重部10往返输送至接收工位或倾倒工位；控制部，称重部10、注浆部20和驱动部30均和控制部电连接；其中，称重部10移动至接收工位的情况下，称重部10中的容器11接收注浆管21注入的矿浆，称重部10移动至倾倒工位的情况下，称重部10中的容器11将接收的矿浆倒出。

采用该方案，首先控制部控制注浆部20，将设定体积的矿浆通过注浆管21输送至位于接收工位的容器11中，称重传感器12测量容器11内的矿浆的重量，此时控制部接收到称重传感器12所测量到的数据，从而能够根据已知的重量和密度的关系计算出矿浆的密度，随后控制部控制驱动部30，将称重部10输送至倾倒工位，称重部10中的容器11将接收的矿浆倒出，最后驱动部30驱动称重部10返回接收工位；如此循环反复，可实现在线实时测量矿浆的密度，同时采用物理测量方法测量也能够保证较高的测量精度。其中，通过设置控制部和称重部10、注浆部20和驱动部30电连接，提高了密度测量装置的自动化程度，与现有技术相比，不需人工采样、称重和数据记录，有效解决了工作量大、测量精度低的问题。

其中，称重部10为多个，驱动部30和多个称重部10均驱动连接，多个称重部10可交替地移动至接收工位。通过设置多个称重部10，且驱动部30能够驱动多个称重部10可交替地移动至接收工位，这样在减少了人工工作量的同时，进一步提高了密度测量装置的测量效率。

具体地，驱动部30包括：直线运动组件31；移动组件32，移动组件32的一端和直线运动组件31连接，移动组件32的另一端和称重部10连接，直线运动组件31驱动移动组件32和称重部10往返移动。设置直线运动组件31，且移动组件32的一端和直线运动组件31连接，另一端和称重部10连接，采用上述设置方式，使得直线运动组件31能够驱动移动组件32和称重部10进行往返移动。

可选地，直线运动组件包括：滑动座，滑动座和移动组件连接；直线导轨，直线导轨和滑动座滑动配合；丝杠，可转动地设置，滑动座具有内螺纹，丝杠和滑动座螺纹连接；驱动电机，驱动电机和丝杠驱动连接。

其中，移动组件32包括升降气缸321和设置在升降气缸321上的摆动气缸322，升降气缸321和直线运动组件31连接，摆动气缸322和称重部10连接；其中，升降气缸321用于带动称重部10靠近或远离注浆管21，摆动气缸322用于翻转称重部10。通过设置升降气缸321，可带动称重部10靠近或远离注浆管21；设置摆动气缸322，且摆动气缸322和称重部10连接，可带动称重部10进行翻转，从而进行倾倒矿浆的动作。

可选地，称重部10移动至接收工位的情况下，容器11的开口朝上，称重部10移动至倾倒工位的情况下，摆动气缸322驱动称重部10翻转，容器11的开口朝下。具体地，容器11为柱状的杯形结构。

具体地，注浆部20还包括控制注浆管21通断的注浆电磁阀22和与注浆管21的一端连接的保护盖23，注浆电磁阀22和控制部电连接；其中，称重部10移动至接收工位的情况下，容器11的开口朝上，保护盖23和容器11的开口抵接。通过设置注浆电磁阀22和控制部电连接，用于控制注浆管21的通断；设置保护盖23，且在称重部10移动至接收工位的情况下，保护盖23和容器11的开口抵接，这样能够防止矿浆从容器11的开口溢出。

可选地，容器11的侧壁具有溢料口，这样多余的矿浆能够从溢料口流出，从而确保每次注入容器11里的矿浆量相同。

可选地，容器11的结构可为固定容积充液式或上下分离式或左右分离式。

具体地，密度测量装置还包括清洁部40，清洁部40位于倾倒工位的下方，清洁部40和控制部电连接，清洁部40和倾倒工位对应设置，清洁部40用于清洁位于倾倒工位的容器11。设置清洁部40，可清洁位于倾倒工位的容器11；将清洁部40和控制部电连接，提高了密度测量装置的自动化程度。

进一步地，清洁部40包括主管41、进水管42、进气管43、进水电磁阀44和进气电磁阀45，主管41的一端用于伸入容器11内，进水管42和进气管43均和主管41的另一端连通，进水电磁阀44用于控制进水管42的通断，进气电磁阀45用于控制进气管43的通断，进水电磁阀44和进气电磁阀45均和控制部电连接。设置进水管42和进气管43，首先控制部将进水电磁阀44打开，水通过进水管42进入主管41中，对容器11的内壁进行清洗，清洗完毕后，控制部将进水电磁阀44关闭，此时控制部将进气电磁阀45打开，气体通过进气管43进入主管41，对容器11的内壁进行吹扫，直至吹干，随后将进气电磁阀45关闭。其中，将进水电磁阀44和进气电磁阀45均和控制部电连接，可控制进水管42的通断和控制进气管43的通断，进而提高了密度测量装置的自动化程度。

其中，清洁部40还包括和主管41一端连接的喷头46，喷头46伸入容器11的内，喷头46用于喷水或喷气，喷头46的喷射区域覆盖容器11的内壁。通过设置喷头46，用于向容器11的内喷水或喷气，从而清洁并干燥容器11的内壁。

如图1所示，倾倒工位和清洁部40均为多个，多个倾倒工位和多个清洁部40一一对应设置；密度测量装置还包括设置在多个清洁部40下方的接收池50。将倾倒工位和清洁部40均设置为多个，这样能够提高密度测量装置的工作效率；设置接收池50，用于接收容器11倾倒的矿浆和清洁部40清洁后的废水。

具体地，称重部10还包括称重固定架13，称重固定架13的一端和驱动部30连接，称重固定架13的另一端和称重传感器12的一端连接，称重传感器12的另一端和容器11的底部连接。通过设置称重固定架13，既能够和驱动部30连接，又可以固定称重传感器12。

在图中未示出的一个实施例中，驱动部30包括驱动电机和圆盘，圆盘和称重部10连接，驱动电机的输出轴水平设置，驱动电机驱动圆盘转动，以将称重部10移动至接收工位或倾倒工位。采用上述设置方式，通过圆盘和称重部10连接，且驱动电机驱动圆盘转动，从而将称重部10移动至接收工位或倾倒工位。

或者，在图中未示出的一个实施例中，驱动部30包括机械手，机械手用于抓取称重部10，以将称重部10移动至接收工位或倾倒工位。设置机械手，用于抓取称重部10，从而将称重部10移动至接收工位或倾倒工位。

本方案的优点如下：

本方案设计了一种在线物理法测量矿浆密度的装置。采用自主设计的成套自动化设备，实现多个容器交替采样、称重、倾倒和清洗的循环过程，这样就达到自动实时在线测量，同时能够保证较高精度的目的。采用物理式监测方案，避免核子污染，充分减少安装使用风险，减少环境射线辐射污染实时在线测量、自动留样，并且减少人工取样不规范增加的系统误差。

密度测量装置的工作流程：

容器A与容器B是固定在同一驱动部上两个不同的移动组件上，密度测量装置具有从左往右依次排列的倾倒工位1、接收工位和倾倒工位2，首先控制部控制驱动部复位到初始状态，即通过直线运动组件倾倒工位2处的光电感应到容器B的光电挡片，判断出容器A处于接收工位，容器B处于倾倒工位2，复位完成。开始工作时，升降气缸向上运动，容器A与保护盖接触，打开注浆电磁阀，开始注浆，根据管径与流速计算，设置注浆时间稍微大于容器的体积，多余的矿浆从容器溢料口流出，这样就可以确保容器里的矿浆液面高度每次都相同；注浆完成后，升降气缸下移，直至完全脱离注浆盖，称重传感器完成称重；启动摆动气缸旋转180度，将容器A翻转，矿浆倒入接收池，直线运动组件移动，容器A向倾倒工位1移动，同时升降气缸上移，当容器A移动到倾倒工位1时，升降气缸下移，喷头深入容器中，开启进水电磁阀，开始冲洗，到设置的时间后，关闭进水电磁阀，开启进气电磁阀，开始高压气体的吹干工作；在容器A向倾倒工位1移动时，处于倾倒工位2位置的容器B同时也向接收工位移动，并且容器B的摆动气缸旋转180度，保证容器B的开口向上，当容器B到达接收工位时，升降气缸向上移动，容器B的开口与注浆盖接触，开始与容器A一样的动作。其中，接收池里的矿浆与清洗废水通过泵，注入到主管道里。

取样方法：取样器和主管连通，取样器采用环状取样器，以充分混合矿浆样液。安装方式为在现有矿浆管道开口，取样探针使用气动推杆驱动，根据采样频率取样输送至容器。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种密度测量装置，其特征在于，所述密度测量装置具有接收工位和倾倒工位，所述密度测量装置还包括：

称重部（10），所述称重部（10）包括容器（11）和称重传感器（12），所述容器（11）用于接收设定体积的矿浆，所述称重传感器（12）用于测量所述容器（11）内的矿浆的重量；

注浆部（20），所述注浆部（20）包括位于所述接收工位的注浆管（21）；

驱动部（30），所述驱动部（30）和所述称重部（10）驱动连接，以将所述称重部（10）往返输送至所述接收工位或所述倾倒工位；

控制部，所述称重部（10）、所述注浆部（20）和所述驱动部（30）均和所述控制部电连接；

其中，所述称重部（10）移动至所述接收工位的情况下，所述称重部（10）中的容器（11）接收所述注浆管（21）注入的矿浆，所述称重部（10）移动至所述倾倒工位的情况下，所述称重部（10）中的容器（11）将接收的矿浆倒出；

所述密度测量装置还包括清洁部（40），所述清洁部（40）位于所述倾倒工位的下方，所述清洁部（40）和所述控制部电连接，所述清洁部（40）和所述倾倒工位对应设置，所述清洁部（40）用于清洁位于所述倾倒工位的所述容器（11）；

所述清洁部（40）包括主管（41）、进水管（42）、进气管（43）、进水电磁阀（44）和进气电磁阀（45），所述主管（41）的一端用于伸入所述容器（11）内，所述进水管（42）和所述进气管（43）均和所述主管（41）的另一端连通，所述进水电磁阀（44）用于控制所述进水管（42）的通断，所述进气电磁阀（45）用于控制所述进气管（43）的通断，所述进水电磁阀（44）和所述进气电磁阀（45）均和所述控制部电连接；

所述清洁部（40）还包括和所述主管（41）一端连接的喷头（46），所述喷头（46）伸入所述容器（11）的内，所述喷头（46）用于喷水或喷气，所述喷头（46）的喷射区域覆盖所述容器（11）的内壁；

所述驱动部（30）包括：直线运动组件（31）；移动组件（32），所述移动组件（32）的一端和所述直线运动组件（31）连接，所述移动组件（32）的另一端和所述称重部（10）连接，所述直线运动组件（31）驱动所述移动组件（32）和所述称重部（10）往返移动；

所述移动组件（32）包括升降气缸（321）和设置在所述升降气缸（321）上的摆动气缸（322），所述升降气缸（321）和所述直线运动组件（31）连接，所述摆动气缸（322）和所述称重部（10）连接；其中，所述升降气缸（321）用于带动所述称重部（10）靠近或远离所述注浆管（21），所述摆动气缸（322）用于翻转所述称重部（10）。

2.根据权利要求1所述的密度测量装置，其特征在于，所述称重部（10）为多个，所述驱动部（30）和多个所述称重部（10）均驱动连接，多个所述称重部（10）可交替地移动至所述接收工位。

3.根据权利要求1所述的密度测量装置，其特征在于，所述注浆部（20）还包括控制所述注浆管（21）通断的注浆电磁阀（22）和与所述注浆管（21）的一端连接的保护盖（23），所述注浆电磁阀（22）和所述控制部电连接；其中，所述称重部（10）移动至所述接收工位的情况下，所述容器（11）的开口朝上，所述保护盖（23）和所述容器（11）的开口抵接。

4.根据权利要求1所述的密度测量装置，其特征在于，所述倾倒工位和所述清洁部（40）均为多个，多个所述倾倒工位和多个所述清洁部（40）一一对应设置；所述密度测量装置还包括设置在多个所述清洁部（40）下方的接收池（50）。

5.根据权利要求1所述的密度测量装置，其特征在于，所述称重部（10）还包括称重固定架（13），所述称重固定架（13）的一端和所述驱动部（30）连接，所述称重固定架（13）的另一端和所述称重传感器（12）的一端连接，所述称重传感器（12）的另一端和所述容器（11）的底部连接。