CN116026992B - 矿浆中元素含量的测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种矿浆中元素含量的测量装置及测量方法,所述测量装置包括:管道取样模块、矿浆处理模块、固定物测量模块、磁性物含量计、集矿模块、冲洗模块和电控模块;管道取样模块用于采集矿浆样品,矿浆处理模块用于矿浆样品的处理和分配,固体物测量模块用于测量矿浆中固体物的重量和体积,磁性物含量计用于测量矿浆中磁性物的重量和体积,集矿模块用于收集分析后的矿浆,所述冲洗模块用于对各模块进行冲洗,所述电控模块用于发送控制指令、接收测量数据以及数据处理。本发明无需人工参与矿浆取样和测量,测量装置中各模块配合使用可实现自动取样和自动测量,智能化程度高,能够实时得出测量数据,具有简单、安全、实时的特点。
Description
技术领域
本发明涉及矿物检测技术领域,更具体地,涉及一种矿浆中元素含量的测量装置及测量方法。
背景技术
在选矿行业,矿浆中元素含量对于整个选矿流程而言是一个非常重要的指标。选矿厂会根据各工艺点的元素含量去调整选矿设备的参数,如磁场强度、选矿间隙、水量大小等等。
实际的生产过程中,矿浆中元素含量的常用测试方法有两种,一种是离线检测,一种是在线检测。
离线检测,即由人工取样、过滤、烘干、称重、滴定化验,是目前应用最广泛的方法,精度较高,但是实时性较差,最快需要2小时的时间。该方法无法实时指导生产活动,只能用于评价各生产班组的工作情况,或者用于最终精矿计价。
在线检测,即采用智能仪表,直接分析矿浆中目标元素的含量。该方法实时性高,能够及时地得出数据,用于指导选厂生产具有较大的实际意义。该方法所用仪表为X荧光在线品位仪,其设备复杂、价格昂贵、维护不便、审批繁琐、终身管理,更主要的是,该仪表是放射式,常采用Cs137等放射源,具有较大的安全风险。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种能够在线检测矿浆中元素含量的测量装置及测量方法,其具有简单、安全、实时的特点,以解决现有技术中存在的问题。
根据本发明的第一方面,提供一种矿浆中元素含量的测量装置,其包括:
管道取样模块,设于矿浆输送管道上,用于采集矿浆样品;
矿浆处理模块,设于所述管道取样模块的下方,用于对管道取样模块采集的矿浆样品进行处理和分配;
固定物测量模块,设于所述矿浆处理模块的下方,用于测量矿浆中固体物的重量和体积;
磁性物含量计,设于所述矿浆处理模块的下方,用于测量矿浆中磁性物的重量和体积;
集矿模块,设于所述固定物测量模块和磁性物含量计的下方,用于收集测量后的矿浆;
冲洗模块,用于对所述矿浆处理模块、固定物测量模块、磁性物含量计及集矿模块进行冲洗;
电控模块,其与所述管道取样模块、矿浆处理模块、固定物测量模块、磁性物含量计、集矿模块及冲洗模块电性连接,用于发送控制指令、接收测量数据以及数据处理。
优选地,所述管道取样模块包括法兰、连接管、矿浆稳态单元、多层截取单元、汇流单元、冲洗单元一、截流单元、冲洗单元二和引流单元;其中,
所述法兰和连接管分别设有两个,两个所述连接管分别连接在所述矿浆稳态单元的两端,两个所述法兰分别连接在两个所述连接管上远离所述矿浆稳态单元的一端;
所述矿浆稳态单元呈方形管状结构,所述矿浆稳态单元的底部开设有样品出口;
所述多层截取单元设置在所述矿浆稳态单元中,且所述多层截取单元位于所述样品出口的上方,所述多层截取单元呈薄片刀形结构,用于截取矿浆样品使其从所述样品出口流出;
所述汇流单元为上下两端开口的倒锥形筒状结构,所述汇流单元的上端连接于所述矿浆稳态单元底部的样品出口处,所述汇流单元的下端连接所述截流单元;
所述截流单元包括取样管和取样管控制阀,所述取样管的上端与所述汇流单元相连接,所述取样管的下端与所述取样管控制阀相连接;
所述引流单元为管状结构,所述引流单元的上端与所述取样管控制阀相连接,所述引流单元的下端通过管路与所述矿浆处理模块相连接;
所述冲洗单元一连接于所述汇流单元上,用于对所述管道取样模块进行冲洗;所述冲洗单元二连接于所述引流单元上,用于对所述矿浆处理模块进行冲洗。
优选地,所述矿浆处理模块包括引流管、搅拌电机、搅拌桶、液位计、分矿管、气动管夹阀左、气动管夹阀右、排矿管左和排矿管右;其中,
所述引流管设于所述搅拌桶的顶部开口处,用于将所述管道取样模块的矿浆样品引流至所述搅拌桶中;
所述搅拌电机设于所述搅拌桶的上方,所述搅拌电机的输出轴上通过过渡杆连接有搅拌扇叶,所述搅拌扇叶伸入到所述搅拌桶中;
所述液位计设于所述搅拌桶中,用于采集所述搅拌桶中的液位信息;
所述分矿管为三通管,包括分矿管主管、以及与所述分矿管主管相连接的两个分矿管支管,所述分矿管主管连接在所述搅拌桶的底部,两个所述分矿管支管分别与所述气动管夹阀左和气动管夹阀右相连接;
所述排矿管左和排矿管右分别对应连接在所述气动管夹阀左和气动管夹阀右上,所述排矿管左和排矿管右分别用于将矿浆样品输送至所述固体物测量模块和磁性物含量计;
所述搅拌桶上还设有溢流堰和上排矿管,所述溢流堰固设于所述搅拌桶的顶部开口外侧,用于收集所述搅拌桶中溢流出的矿浆,所述上排矿管连接于所述溢流堰上,用于将溢流堰收集的矿浆输送至所述集矿模块中。
优选地,固体物测量模块包括测量桶、测量桶底座、测量桶连接板、测量桶支管、测量桶气动管夹阀、测量桶排矿管、称重传感器和调平板;其中,
所述测量桶的底部为锥形结构,所述测量桶底座固定连接于所述测量桶的底部;
所述测量桶支筒连接于所述测量桶的底部,所述测量桶气动管夹阀的一端与所述测量桶支筒相连接,所述测量桶气动管夹阀的另一端连接所述测量桶排矿管,所述测量桶排矿管用于将矿浆输送至所述集矿模块中;
所述调平板用于固设在固定物上,所述称重传感器的一端固定安装于调平板上,所述称重传感器的另一端固定连接于所述测量桶连接板的下部,所述测量桶连接板的上部连接在所述测量桶底座上;
所述测量桶上还设有测量桶溢流堰和测量桶引流管,所述测量桶溢流堰固设于所述测量桶的顶部开口外侧,用于收集所述测量桶中溢出的矿浆,所述测量桶引流管连接于所述测量桶溢流堰上,用于将测量桶溢流堰收集的矿浆输送至所述集矿模块中。
优选地,所述集矿模块包括漏斗、集矿管、第一固定管、第二固定管、第三固定管、集矿箱和溢流口;其中,
所述集矿箱为顶部开口的箱型结构,所述第一固定管、第二固定管和第三固定管均固设在所述集矿箱的侧壁上,所述溢流口设置在所述集矿箱的侧壁上;
所述第一固定管、第二固定管和第三固定管分别通过钢丝软管与所述矿浆处理模块、固体物测量模块和磁性物含量计相连接;
所述漏斗固设于所述集矿箱的底壁上,所述集矿管连接于所述漏斗的下部,所述集矿管用于将收集的矿浆返送回原选矿流程。
优选地,所述冲洗模块包括主水管、手动球阀、第一分水管、三通管、第二分水管、四通管、上分水管、下分水管、左分水管、右分水管、上电动阀、下电动阀、左电动阀、右电动阀、上喷头、下喷头、左喷头和右喷头;其中,
所述主水管用于通入自来水,所述手动球阀设置于所述主水管上;
所述第一分水管的两端分别连接所述主水管和所述三通管的其中一个端口;
所述三通管的另外两个端口分别与所述下分水管和所述第二分水管相连接;
所述第二分水管远离所述三通管的一端与所述四通管的其中一个端口相连接;
所述四通管的另外三个端口分别与所述上分水管、左分水管和右分水管相连接;
所述上喷头、下喷头、左喷头和右喷头分别连接于所述上分水管、下分水管、左分水管和右分水管的末端;
所述上电动阀、下电动阀、左电动阀和右电动阀分别设置于所述上分水管、下分水管、左分水管和右分水管上。
优选地,还包括底座模块和外罩模块;其中,
所述底座模块用于支撑于地面上,所述外罩模块固定连接于所述底座模块的顶部;
所述外罩模块包括外罩骨架、分析外罩和电控箱外罩,所述分析外罩和电控箱外罩均连接于所述外罩骨架的外部,且所述电控箱外罩位于所述分析外罩的上部;
所述矿浆处理模块、固定物测量模块、磁性物含量计、集矿模块和冲洗模块均设置于所述分析外罩内,所述电控模块设置于所述电控箱外罩内;
所述分析外罩的前侧设置有分析外罩门,所述电控箱外罩的前侧设置有电控箱门。
根据本发明的第二方面,提供一种矿浆中元素含量的测量方法,所述测量方法使用如上所述的矿浆中元素含量的测量装置进行实施,所述测量方法包括如下步骤:
上电步骤,对各个模块进行上电;
初始化步骤,包括打开各模块阀门并对各模块进行冲洗;
判断步骤,包括判断各处阀门开闭是否正常、判断重量测量是否正常、判断液位是否正常;
计算步骤,包括计算固体物含量、计算磁性物含量、计算磁性元素品位;
本地显示步骤,包括固体物含量、磁性物含量、磁性元素品位信息的本地显示;
数据远传步骤,包括固体物含量、磁性物含量、磁性元素品位信息的远距离传输;
冲洗步骤,包括对各模块上的阀门、容器及管道进行冲洗。
优选地,所述判断步骤中,所述判断液位是否正常包括:在液位计输出液位数据后,判定液位数据是否大于第一阈值,若液位数据小于第一阈值,则对测量桶测量模块进行冲洗,若液位数据大于第一阈值,则进行重量测量;
所述判断重量测量是否正常包括:判定称重传感器输出的零点重量数据是否归零,若称重传感器输出的零点重量数据没有归零,则对测量桶测量模块进行冲洗;以及,
记录称重传感器零点时刻起延时5秒,再记录称重传感器重量数据,判定称重传感器重量数据是否大于第二阈值,若称重传感器重量数据小于第二阈值,则对测量桶测量模块进行冲洗,若称重传感器重量数据大于第二阈值,则进行所述计算步骤。
优选地,所述计算步骤中,所述计算固体物含量包括固体物重量计算和固体物体积计算;所述计算磁性物含量包括磁性物重量计算和磁性物体积计算;
所述计算磁性元素品位为根据固体物重量、固体物体积、磁性物重量及磁性物体积,计算得出矿浆中磁性物的百分比。
本发明具有如下有益效果:
本发明的矿浆中元素含量的测量装置及测量方法,无需人工参与矿浆取样和测量,测量装置中各模块配合使用可实现自动取样和自动测量,智能化程度高,能够实时得出测量数据;该测量装置结构简单、制造成本低、维护使用方面,且安全性好。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量装置的结构示意图。
图2示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量装置中管道取样模块的结构示意图。
图3示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量装置中电控模块的结构示意图。
图4示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量装置中外罩模块的结构示意图。
图5示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量装置中矿浆处理模块的结构示意图。
图6示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量装置中固体物测量模块的结构示意图。
图7示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量装置中冲洗模块的结构示意图。
图8示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量装置中集矿模块的结构示意图。
图9示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量装置中底座模块的结构示意图。
图10示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量方法的流程图。
图11示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量方法中判断步骤的流程图。
图12示出了根据本发明实施例的矿浆中元素含量的测量方法中计算步骤的流程图。
图中:1、管道取样模块;2、电控模块;3、外罩模块;4、矿浆处理模块;5、固体物测量模块;6、磁性物含量计;7、冲洗模块;8、集矿模块;9、底座模块;101、法兰;102、连接管;103、矿浆稳态单元;104、多层截取单元;105、汇流单元;106、冲洗单元一;107、截流单元;108、引流单元;109、钢丝软管;110冲洗单元二;201航空插头;202、电气支架;203、电源处理器件;204、板卡;205、接线端子;206、气源三联件;207、电磁阀组;208、板卡底座;209、屏蔽盒;210、触摸屏;301、盖板;302、电控箱外罩;303、电控箱门;304、过渡条;305、分析外罩;306、外罩骨架;307、矿浆处理模块底板;308、固体物测量模块底板;309、磁性物含量计底板;310、分析外罩门;401、引流管;402、搅拌电机;403、搅拌桶;404、溢流堰;405、上排矿管;406、液位计;407、搅拌桶固定座左;408、搅拌桶固定座右;409、分矿管;410、气动管夹阀左;411、气动管夹阀右;412、排矿管左;413、排矿管右;501、测量桶;502、测量桶溢流堰;503、测量桶引流管;504、测量桶底座;505、测量桶连接板;506、测量桶支管;507、测量桶气动管夹阀;508、测量桶排矿管;509、称重传感器;510、传感器防护罩;511、万向水平仪;512、调平板;513、第一固定螺栓;514、第二固定螺栓;515、第三固定螺栓;516、第四固定螺栓;701、主水管;702、手动球阀;703、第一分水管;704、三通管;705、第二分水管;706、四通管;707、上分水管;708、下分水管;709、左分水管;710、右分水管;711、上电动阀;712、下电动阀;713、左电动阀;714、右电动阀;715、上喷头;716、下喷头;717、左喷头;718、右喷头;801、漏斗;802、集矿管;803、第一固定管;804、第二固定管;805、第三固定管;806、集矿箱;807、溢流口;901、支腿;902、前梁;903、侧梁;904、花纹板。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中,相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。
本发明提供一种矿浆中元素含量的测量装置,参见图1,该矿浆中元素含量的测量装置包括:管道取样模块1、矿浆处理模块4、固定物测量模块5、磁性物含量计6、集矿模块7、冲洗模块8和电控模块2。其中,所述管道取样模块1设于矿浆输送管道上,用于采集矿浆样品;所述矿浆处理模块4设于所述管道取样模块1的下方,用于对管道取样模块1采集的矿浆样品进行处理和分配;所述固定物测量模块5设于所述矿浆处理模块4的下方,用于测量矿浆中固体物的重量和体积;所述磁性物含量计6设于所述矿浆处理模块4的下方,用于测量矿浆中磁性物的重量和体积;所述集矿模块7设于所述固定物测量模块5和磁性物含量计6的下方,用于收集测量后的矿浆;所述冲洗模块8用于对所述矿浆处理模块4、固定物测量模块5、磁性物含量计6及集矿模块7进行冲洗;所述电控模块2与所述管道取样模块1、矿浆处理模块4、固定物测量模块5、磁性物含量计6、集矿模块7及冲洗模块8电性连接,用于发送控制指令、接收测量数据以及数据处理。该矿浆中元素含量的测量装置还包括底座模块9和外罩模块3,所述底座模块9用于支撑于地面上,所述外罩模块3固定连接于所述底座模块9的顶部,所述矿浆处理模块4、固定物测量模块5、磁性物含量计6、集矿模块7、冲洗模块8和电控模块2均设置于所述外罩模块3内。
具体地,所述管道取样模块1固设于现场工艺点的矿浆输送管道上,一般位于最高处;所述电控模块2固设于管道取样模块1下方,与外罩模块3连接;所述外罩模块3设于最外侧,用于保护内部设备和隔离干扰;所述矿浆处理模块4安装于外罩模块3内并位于电控模块2下方;所述固体物测量模块5固设于矿浆处理模块4的左下方,所述磁性物含量模块6固设于矿浆处理模块4的右下方;所述集矿模块7安装于外罩模块3下部;所述冲洗模块8通过钢丝软管109连接于矿浆处理模块4、固体物测量模块5、磁性物含量计6、集矿模块7;所述底座模块9位于外罩模块3的下方,用于设置在地面上,对外罩模块3及其固设在其内部的各模块进行支撑。
参见图2,所述管道取样模块1包括法兰101、连接管102、矿浆稳态单元103、多层截取单元104、汇流单元105、冲洗单元一106、截流单元107、冲洗单元二110和引流单元108。其中,所述法兰101和连接管102分别设有两个,两个所述连接管102分别连接在所述矿浆稳态单元103的两端,两个所述法兰101分别连接在两个所述连接管102上远离所述矿浆稳态单元103的一端,所述法兰101与选矿厂工艺流程中的矿浆输送管道螺栓连接,固定所述管道取样模块1。所述矿浆稳态单元103呈方形管状结构,所述矿浆稳态单元103的底部开设有样品出口,所述矿浆稳态单元103将紊乱的矿浆流处理为分层的稳态矿浆流。所述多层截取单元104设置在所述矿浆稳态单元103中,且所述多层截取单元104位于所述样品出口的上方,所述多层截取单元104呈薄片刀形结构,用于截取具有代表性的矿浆样品使其从所述样品出口流出。所述汇流单元105为上下两端开口的倒锥形筒状结构,所述汇流单元105的上端连接于所述矿浆稳态单元103底部的样品出口处,所述汇流单元105的下端连接所述截流单元107,所述汇流单元105用于汇集矿浆样品。所述截流单元107包括取样管和取样管控制阀,所述取样管的上端与所述汇流单元105相连接,所述取样管的下端与所述取样管控制阀相连接,所述截流单元107控制管道取样模块1的开关。所述引流单元108为管状结构,所述引流单元108的上端与所述取样管控制阀相连接,所述引流单元108的下端通过管路与所述矿浆处理模块4相连接,用于将矿浆样品引入矿浆处理模块4。所述冲洗单元一106连接于所述汇流单元105上,用于对所述管道取样模块1进行冲洗。所述冲洗单元二110连接于所述引流单元108上,用于对所述矿浆处理模块4进行冲洗。
本实施例中,所述矿浆稳态单元103横截面形状为100mm的正方形,矿浆由DN100圆形给矿管进入所述矿浆稳态单元103,在所述矿浆稳态单元103的中部,紊乱的矿浆流被处理为稳定的分层矿浆流。所述多层截取单元104设计为薄片刀形结构,背向矿浆流动方向的一侧开长条孔,被所述矿浆稳态单元103处理后的稳定的分层矿浆流,其中间有一片具有代表性的矿浆进入所述多层截取单元104的刀形结构中,继而流入所述汇流单元105。所述汇流单元105将所述多层截取单元104取到的片状样品流汇集为管状样品流,并自流进入所述截流单元107。所述冲洗单元一106连接于所述汇流单元105的下部,所述冲洗单元一106通过钢丝软管与现场压力水源相连接,钢丝软管上设计有气动阀门,当所述管道取样模块1堵塞时,可打开该气动阀门,对所述管道取样模块1进行清洗。所述截流单元107中的取样管控制阀为气动管夹阀,当现场检修或者无需测量分析矿浆时,关断该阀门。所述冲洗单元二110连接于引流单元108的上部,同样地,所述冲洗单元二110通过钢丝软管与现场压力水源相连接,钢丝软管上设计有气动阀门,当所述矿浆处理模块4堵塞时,可打开该气动阀门,对所述矿浆处理模块4进行清洗。所述引流单元108上端螺纹连接于所述截流单元107,所述引流单元108下端为宝塔接头结构,该宝塔接头结构与钢丝软管109连接,将所述管道取样模块1取到的代表性样品送入矿浆处理模块4。
参见图3,所述电控模块包括航空插头201、电气支架202、电源处理器件203、板卡204、接线端子205、气源三联件206、电磁阀组207、板卡底座208、屏蔽盒209、触摸屏210。所述航空插头201固定连接于外罩模块3之上,一端与所述板卡204电气连接,另一端与外部电源连接。所述电气支架202固定设于外罩模块3内部,对各电气器件提供支撑。所述电源处理器件203连接接线端子205与板卡204并固定于电气支架202之上。所述板卡202固定于板卡底座208之上,所述板卡底座208固定于屏蔽盒209之内,所述屏蔽盒209固定连接于电气支架202之上。所述气源三联件206固定设于电气支架202之上,与电磁阀组207连接。所述触摸屏210固定设于外罩模块3之外,用于本地显示测量数据。
参见图4,所述外罩模块3包括外罩骨架306、分析外罩305和电控箱外罩302,所述分析外罩305和电控箱外罩302均连接于所述外罩骨架306的外部,且所述电控箱外罩302位于所述分析外罩305的上部;所述矿浆处理模块、固定物测量模块、磁性物含量计、集矿模块和冲洗模块均设置于所述分析外罩305内,所述电控模块设置于所述电控箱外罩302内;所述分析外罩305的前侧设置有分析外罩门310,所述电控箱外罩302的前侧设置有电控箱门303。通过打开分析外罩305前侧的分析外罩门310,可对分析外罩305内部的各模块进行检修,通过打开电控箱外罩302前侧的电控箱门303,可对电控箱外罩302内的电控模块2进行检修。
具体地,本实施例中,电控箱外罩302的顶部设有盖板301,盖板301位于外罩骨架306之上,电控箱外罩302与分析外罩305之间设有过渡条304,用于安装矿浆处理模块4的矿浆处理模块底板307固设于外罩骨架306的上部,用于安装固体物测量模块5的固体物测量模块底板308固设于外罩模块3内的左下方,用于安装磁性物含量计6的磁性物含量计底板309固设于外罩模块3内的右下方。
参见图9,所述底座模块9包括支腿901、前梁902、侧梁903、花纹板904。两个前梁902平行设置,两个侧梁903平行设置,两个前梁902和两个侧梁903组合连接形成矩形框架;所述矩形框架的四个顶角处分别设置一个所述支腿901;所述花纹板904固定设于前梁902和侧梁903连接形成的矩形框架上。
参见图5,所述矿浆处理模块包括引流管401、搅拌电机402、搅拌桶403、液位计406、分矿管409、气动管夹阀左410、气动管夹阀右411、排矿管左412和排矿管右413。其中,所述引流管401设于所述搅拌桶403的顶部开口处,用于将所述管道取样模块1的矿浆样品引流至所述搅拌桶403中。所述搅拌电机402设于所述搅拌桶403的上方,所述搅拌电机402的输出轴上通过过渡杆连接有搅拌扇叶,所述搅拌扇叶伸入到所述搅拌桶403中。所述液位计406设于所述搅拌桶403中,用于采集所述搅拌桶403中的液位信息。所述分矿管409为三通管,包括分矿管主管、以及与所述分矿管主管相连接的两个分矿管支管,所述分矿管主管连接在所述搅拌桶403的底部,两个所述分矿管支管分别与所述气动管夹阀左410和气动管夹阀右411相连接。所述排矿管左412和排矿管右413分别对应连接在所述气动管夹阀左410和气动管夹阀右411上,所述排矿管左412和排矿管右413分别用于将矿浆样品输送至所述固体物测量模块5和磁性物含量计6。所述搅拌桶403上还设有溢流堰404和上排矿管405,所述溢流堰404固设于所述搅拌桶403的顶部开口外侧,用于收集所述搅拌桶403中溢流出的矿浆,所述上排矿管405连接于所述溢流堰404上,用于将溢流堰404收集的矿浆输送至所述集矿模块8中。
具体地,本实施例中,所述引流管401固设于外罩模块3的后侧,通过钢丝软管与所述管道取样模块1连接,内部通矿浆;所述引流管401两端设计为宝塔接头结构,中间焊接在外罩模块3的外罩骨架306上。与所述搅拌电机402相连接的搅拌扇叶伸入所述搅拌桶403约2/3深度,搅拌电机402与外罩模块3连接。所述搅拌桶403容积为4L,基体材质为不锈钢,外表喷涂聚四氟乙烯涂层。所述搅拌桶403左侧设有搅拌桶固定座左407,右侧设有搅拌桶固定座右408,所述搅拌桶固定座左407和搅拌桶固定座右408对称设置,且各加工有弧形槽,可以更紧密地焊接在搅拌桶403上;所述搅拌桶固定座左407和搅拌桶固定座右408各加工有两个通孔,方便与外罩模块3连接。所述溢流堰403为环形结构,溢流面倾斜向下,方便矿浆流动,所述溢流堰404收集到的溢流矿浆汇集流入上排矿管405内。所述上排矿管405一端与溢流堰404固定连接,另一端设计有宝塔接头结构,与钢丝软管连接,进而通过钢丝软管将收集的溢流矿浆输送至所述集矿模块8中。所述液位计406上端与所述外罩组件3连接,液位计406实时采集搅拌桶中403的液位信息,当液位低于某一设定阈值时,判定计算结果不可用,需关闭气动管夹阀左410、气动管夹阀右411,直至液位高于设定阈值方可继续测量。所述排矿管左412的上端和排矿管右413的上端分别螺纹连接在所述气动管夹阀左410和气动管夹阀右411上,所述排矿管左412的下端和排矿管右413的下端均设计有宝塔接头结构,所述排矿管左412的下端和排矿管右413的下端均连接钢丝软管,以将矿浆分别引入固体物测量模块5和磁性物含量计6。
参见图6,所述固体物测量模块5包括测量桶501、测量桶底座504、测量桶连接板505、测量桶支管506、测量桶气动管夹阀507、测量桶排矿管508、称重传感器509和调平板512。其中,所述测量桶501的底部为锥形结构,所述测量桶底座504固定连接于所述测量桶501的底部。所述测量桶支筒506连接于所述测量桶501的底部,所述测量桶气动管夹阀507的一端与所述测量桶支筒506相连接,所述测量桶气动管夹阀507的另一端连接所述测量桶排矿管508,所述测量桶排矿管508用于将矿浆输送至所述集矿模块8中。所述调平板512用于固设在固定物上,所述称重传感器509的一端固定安装于调平板512上,所述称重传感器509的另一端固定连接于所述测量桶连接板505的下部,所述测量桶连接板505的上部连接在所述测量桶底座504上。所述测量桶501上还设有测量桶溢流堰502和测量桶引流管503,所述测量桶溢流堰502固设于所述测量桶501的顶部开口外侧,用于收集所述测量桶501中溢出的矿浆,无法从下部测量桶支管506排出的矿浆从测量桶溢流堰502溢出,保证测量桶501中的矿浆体积一定,所述测量桶引流管503连接于所述测量桶溢流堰502上,用于将测量桶溢流堰502收集的矿浆输送至所述集矿模块8中。
具体地,本实施例中,所述固体物测量模块5的测量筒501设置于矿浆处理模块4的排矿管左412的下方,测量桶501的底部设计为锥形结构方便矿浆的顺利排出。该测量装置工作于矿山行业,矿浆是高浓度的悬浊液,极易沉积在容器表面,造成重量测量不准确,为了解决这一问题,所述测量桶501采用聚四氟乙烯整体加工而成。所述测量桶溢流堰502的引流面倾斜设置,端部固定连接测量桶引流管503,矿浆从引流面汇聚后流入所述测量桶引流管503。所述测量桶连接板505为F型结构,上部横板与所述测量桶底座504固定连接,中部横板与所述称重传感器509上部固定连接,下部竖板与所述称重传感器509左侧固定连接。所述测量桶气动管夹阀507的两端分别与测量桶支筒506和测量筒引流管508螺纹连接。所述称重传感器509为悬臂型,一端固设于所述测量桶连接板505下部,另一端固定安装于调平板512上。所述称重传感器509的外侧还设置有传感器防护罩510,所述传感器防护罩510与测量桶连接板512一侧固定连接,所述传感器防护罩510将称重传感器509整体包裹,保证称重传感器509不受现场潮湿环境的影响。所述调平板512为U型结构,称重传感器509的一端连接于其U型结构内部,调平板512下部安装于外罩组件3之上,所述调平板512左右两侧各加工有两个螺纹孔,分别与第一固定螺栓513、第二固定螺栓514、第三固定螺栓515、第四固定螺栓516连接;所述调平板512上还设置有万向水平仪511,能够实时显示调平板512的水平状态,保证固体物测量模块5的重力不产生其余方向的分力,提高测量的精度,同时,所述固体物测量模块5上部不与其余结构连接,保证所有的重量全部施加在称重传感器509上,避免了其他连接件的干扰。调平板调平方法如下:松开四个固定螺栓,观察万向水平仪511,万向水平仪511气泡偏向哪个方向,便调整该方向的固定螺栓,然后固定对应方向的固定螺栓;当万向水平仪511的气泡处于两颗固定螺栓的中间方向时,需要同时调整这两颗固定螺栓,调整之后需要固定对应的固定螺栓,调整的目标是所述万向水平仪511的气泡保持在中间位置。
为了准确测量固体物,固定物测量模块关键器件的量程是这样选择的:常见称重传感器的精度为满量程的0.05%以下,矿山行业对于矿浆密度的精度要求为5g/L以上,取测量桶容积为2L,则量程应小于20kg;矿浆密度为1300g/L,2L容器,结合其余外围结构件的重量,总重约为5kg;为了准确测量重量,容器和矿浆的质量和应该占称重传感器量程的50%为宜,则称重传感器量程应选择10kg。固体物的测量是这样实现的:测量桶容积已知,测量桶内充满矿浆时的重量减去空桶时的重量,即可算出测量桶内矿浆的重量;矿浆重量结合矿浆体积,就可以计算出矿浆密度。
参见图8,所述集矿模块8包括漏斗801、集矿管802、第一固定管803、第二固定管804、第三固定管805、集矿箱806和溢流口807。其中,所述集矿箱806为顶部开口的箱型结构,所述第一固定管803、第二固定管804和第三固定管805均固设在所述集矿箱806的侧壁上,所述溢流口807设置在所述集矿箱806的侧壁上。所述第一固定管803、第二固定管804和第三固定管805分别通过钢丝软管与所述矿浆处理模块4、固体物测量模块5和磁性物含量计6相连接。所述漏斗801固设于所述集矿箱806的底壁上,所述集矿管802连接于所述漏斗801的下部,所述集矿管802用于通过钢丝软管将收集的矿浆返送回原选矿流程。
集矿模块8液位高度的控制非常重要,关乎整个测量装置的安全运行,为解决该问题,集矿模块8如下设置:集矿管803的管道横截面积应大于矿浆处理模块4的排矿管、固体物测量模块5的测量桶排矿管508、磁性物含量计6三者管道横截面积之和,在此基础上还应乘以安全系数1.5。根据流体力学知识,下部自流高差比给矿自流高差低,流速低,因此管径要大。在此基础上,如果所述集矿管连接的钢丝软管下部堵塞,导致卡固支架内部液位持续升高,在特定高度处设置溢流口807,多余的矿浆可从该溢流口807排出,保证设备安全。
参见图7,所述冲洗模块7包括主水管701、手动球阀702、第一分水管703、三通管704、第二分水管705、四通管706、上分水管707、下分水管708、左分水管709、右分水管710、上电动阀711、下电动阀712、左电动阀713、右电动阀714、上喷头715、下喷头716、左喷头717和右喷头718。其中,所述主水管701用于通入自来水,所述手动球阀702设置于所述主水管701上。所述第一分水管703的两端分别连接所述主水管701和所述三通管704的其中一个端口。所述三通管704的另外两个端口分别与所述下分水管708和所述第二分水管705相连接。所述第二分水管705远离所述三通管704的一端与所述四通管706的其中一个端口相连接。所述四通管706的另外三个端口分别与所述上分水管707、左分水管708和右分水管709相连接。所述上喷头715、下喷头716、左喷头717和右喷头718分别连接于所述上分水管707、下分水管708、左分水管709和右分水管710的末端。所述上电动阀711、下电动阀712、左电动阀713和右电动阀714分别设置于所述上分水管707、下分水管708、左分水管709和右分水管710上。
该冲洗模块7,所述上喷头715、下喷头716、左喷头717和右喷头718分别对应设置于矿浆处理模块4、集矿模块8、固体物测量模块5以及磁性物含量计6位置处,所述上喷头715、下喷头716、左喷头717和右喷头718分别用于矿浆处理模块4、集矿模块8、固体物测量模块5及磁性物含量计6的冲洗作业。
本发明还提供一种矿浆中元素含量的测量方法,该测量方法使用如上所述的矿浆中元素含量的测量装置进行实施,参见图10,该测量方法包括如下步骤:上电步骤S1、初始化步骤S2、判断步骤S3、计算步骤S4、本地显示步骤S6、数据远传步骤S7、冲洗步骤S8。
所述上电步骤S1包括对测量装置的各个模块进行上电。所述上电S1是在本测量装置安装之后初次上电测试,或者现场检修之后上电,或者现场因为偶然因素断电之后上电。
所述初始化步骤S2在上电之后进行,包括打开各模块阀门并对各模块进行冲洗。
所述判断步骤S3位于初始化之后,包括判断各处阀门开闭是否正常、判断重量测量是否正常、判断液位是否正常;
所述计算步骤S4在判断之后进行,包括计算固体物含量、计算磁性物含量、计算磁性元素品位;
所述本地显示步骤S6位于计算之后,包括固体物含量、磁性物含量、磁性元素品位信息的本地显示;
所述数据远传步骤S7位于计算之后,包括固体物含量、磁性物含量、磁性元素品位信息的远距离传输,一般传输至现场中控室或者数据控制中心。
所述冲洗步骤S8是最后一个步骤,包括对各模块上的阀门、容器及管道进行冲洗。
此外,还包括故障报警S5,所述故障报警S5贯穿整个测量过程,主要包括液位异常报警、重量异常报警、阀门故障报警、传感器异常报警、计算数据异常报警。
具体而言,在本实施例中,所述上电步骤S1包括管道取样模块上电、搅拌电机上电、液位计上电、称重传感器上电、电磁传感器上电、电磁阀上电、触摸屏上电、板卡上电。
所述管道取样模块上电,指给管道取样模块1截流单元107通电,该截流单元107为常闭模式,上电之后打开阀门,使得矿浆能从现场的工艺管道流入分析系统。
所述搅拌电机上电,指给矿浆处理模块4对应的搅拌电机402通电,该搅拌电机402使搅拌桶403内的矿浆分布均匀,没有沉降,保证后续计算步骤的准确度。
所述液位计上电,指给矿浆处理模块4对应的液位计406通电,该液位计406实时监测搅拌桶403内的液位信息,当液位低于溢流堰404时,判断为上游管路堵塞,或者下游管路流量大于上游管路,需要关闭下游阀门,或者冲洗上游管路。
所述称重传感器上电,指给固体物测量模块5对应的称重传感器509通电,该称重传感器509实时输出测量桶501的重量,后续电控模块2需要采集初始重量、初始时间、平衡重量、平衡时间等参数,以作后续计算。
所述电磁传感器上电,指给磁性物含量计6上电,该磁性物含量计实时输出磁性物的含量,并将电压信号传输给电控模块2,以作后续计算。该信号与固体物测量模块5的重量信号综合分析,判断是否空管。
所述电磁阀上电,指给冲洗模块7的各电动阀的电磁阀通电,以及矿浆处理模块5、固体物测量模块6和磁性物含量计7的电磁阀上电。所述冲洗模块7电动阀为常闭状态,电控模块2输出开关量信号后方能打开冲洗;所述矿浆处理模块5、固体物测量模块6和磁性物含量计7的阀门对应的电磁阀为常开状态,电控模块2输出开关量信号后方能进行后续计算。
所述触摸屏上电,指给本设备上位机通电。该上位机为人机交互接口,主要功能为显示信息和数据输入。显示信息内容有固体物含量、磁性物含量、磁性物品位、矿浆温度等信息;数据输入内容有地域、密度、波特率、起始位、数据位、校验位等信息。
所述板卡上电,指给电控模块2的板卡204通电。该板卡204为计算的载体,负责信号采集、数据计算、结果远传等功能。
具体而言,在本实施例中,所述初始化步骤S2包括管道取样模块疏通、管道取样模块开阀、矿浆处理模块冲洗、固体物测量模块冲洗、磁性物含量计冲洗、集矿模块冲洗。
所述管道取样模块疏通,即上电步骤S1之后打开冲洗单元一106和冲洗单元二110,疏通管道,防止堵塞。
所述管道取样模块开阀,即所述管道取样模块疏通完成之后,打开管道取样模块1的截流单元107,让矿浆流入后续处理和分析单元。
所述矿浆处理模块冲洗,即管道取样模块开阀完成之后,打开矿浆处理模块4的冲洗阀门(上电动阀711)进行冲洗。
所述固体物测量模块冲洗,即矿浆处理模块冲洗完成之后,打开固体物测量模块5的冲洗阀门(左电动阀713)进行冲洗。
所述磁性物含量计冲洗,即矿浆处理模块冲洗完成之后,打开磁性物含量计6的冲洗阀门(右电动阀714)进行冲洗。
所述集矿模块冲洗,即矿浆处理模块冲洗、固体物测量模块冲洗和磁性物含量计冲洗完成之后,打开集矿模块8的冲洗阀门(下电动阀712)进行冲洗。
所述判断步骤中,所述判断液位是否正常包括:在液位计输出液位数据后,判定液位数据是否大于第一阈值,若液位数据小于第一阈值,则对测量桶测量模块进行冲洗,若液位数据大于第一阈值,则进行重量测量;
所述判断重量测量是否正常包括:判定称重传感器输出的零点重量数据是否归零,若称重传感器输出的零点重量数据没有归零,则对测量桶测量模块进行冲洗;以及,
记录称重传感器零点时刻起延时5秒,再记录称重传感器重量数据,判定称重传感器重量数据是否大于第二阈值,若称重传感器重量数据小于第二阈值,则对测量桶测量模块进行冲洗,若称重传感器重量数据大于第二阈值,则进行所述计算步骤。
参见图11,图11为该测量方法中判断步骤S3的流程图。所述判断步骤S3包括液位计输出数据S301、判定液位数据是否大于第一阈值S302、称重传感器输出数据S303、记录称重传感器零点重量S304、判定重量数据是否归零S305、记录称重传感器零点时刻S306、延时5秒S307、记录称重传感器重量数据S308、判定重量数据是否大于第二阈值S309。
所述液位计输出数据S301,即上电后判断液位计406数据传输是否正常。
所述判定液位数据是否大于第一阈值S302,即矿浆处理模块4搅拌桶403内液位高度数据是否正常,该液位数据低于第一阈值时,表明管路中矿浆流动异常,需要冲洗或者关闭阀门;该数据高于第一阈值时,所采集到的数据才具有参考价值。
所述称重传感器输出数据S303,即判断固体物测量模块5的称重传感器509数据传输是否正常。
所述记录称重传感器零点重量S304,即空管时容器的重量。
所述判定重量数据是否归零S305,即空管时容器(测量桶)的重量是否归零,该零点数据是定值,如果高于某一阈值,亦即矿浆有沉积和残留,需要开启冲洗步骤S8。
所述记录称重传感器零点时刻S306,即上电步骤S1之后称重传感器509输出零点重量的时刻。该时刻用于计算矿浆充满测量桶501的时间。
所述延时5秒S307,即从矿浆开始注入测量桶501时刻开始,5秒钟时间内,矿浆需要充满测量桶501,否则判断为管路异常,需要启动冲洗步骤S8。
所述记录称重传感器重量数据S308,即板卡204采集该数据,正常情况下该数据有下限阈值。
所述判定重量数据是否大于第二阈值S309,即板卡204判定固体物测量模块5输出的重量数据是否大于第二阈值。当设备正常工作时,测量桶501内的介质为矿浆,其重量必定大于介质为水时的重量。以水的重量为第二阈值,如果所述记录称重传感器重量数据S308小于该第二阈值,表明管路异常,需要启动冲洗步骤S8。
所述判定重量数据是否大于阈值S309,若判定结果为是,则启动计算步骤S4。
参见图12,所述计算步骤S4包括自流管路面积比计算S401、矿浆充满搅拌桶时间计算S402、矿浆充满测量桶时间计算S403、固体物重量计算S404、固体物体积计算S405、磁性物重量计算S406、磁性物体积计算S407、磁性元素品位计算S408。
以本实施例中的测量装置为例,具体如下:
所述自流管路面积比计算S401,即同样自流的情况下,由管道取样模块1截流单元107取样管控制阀的开度大小信息,计算出取样管路横截面积;由矿浆处理单元4分矿管409支管控制阀的开度大小信息,计算出分矿管409支管横截面积。当阀门全开时,取样管为DN40管道,分矿箱支管为DN25管道,面积比为402/252=2.56,后续的时间计算根据该比例设计。
所述矿浆充满搅拌桶时间计算S402,即设100mm高度的多层截取单元104内只有一半高度的矿浆。伯努利方程为
如果层截取单元104最高点处的竖直向下流速为零,压力为零,高度为50mm,取样口压力为零,高度为零,则
得出汇流单元105处矿浆流速为
v1=0.99m/s
引流单元108横截面积为
流量为
Vs1=s1v1=0.001243m3/s=1.243L/s
搅拌桶403的体积为
V1=4.137L
故充满搅拌桶403的时间为
所述矿浆充满测量桶时间计算S403,即如果搅拌桶403液面向下流速为零,压力为零,高度为150mm,排矿管左412排矿口压力为零,高度为零,则
得出矿浆处理模块4排矿口处矿浆流速为
v2=1.71m/s
排矿管横截面积为
流量为
Vs2=s2v2=0.000839m3/s=0.839L/s
测量桶501的体积为
V2=1.382L
故充满测量桶的时间为
所述固体物重量计算S404,即由称重传感器509采集到容器和矿浆重量之和,减去容器的重量,得出矿浆的重量。
所述固体物体积计算S405,即在管路横截面积已知的情况下,记录矿浆流动的时间,即可得出矿浆的体积。
所述磁性物重量计算S406,即采用磁性物含量计中电磁传感器传出的数据,乘以矿浆中矿粉颗粒的比磁化系数,得出磁性物重量。
所述磁性物体积计算S407,即采用磁性物含量计中电磁传感器传出的数据,乘以矿浆中固体物体积,得出磁性物体积。
所述磁性物品位计算S408,即计算磁性物重量与固体物重量的比值、以及固体物体积与磁性物体积的比值,将两比值相乘,得出矿浆中磁性物的百分比。
所述故障报警S5包括管道取样模块故障报警、搅拌电机故障报警、固体物测量模块信号故障报警、磁性物含量计信号故障报警、冲洗模块故障报警、远传信号故障报警。不同的故障级别,有不同的报警形式,以利于客户随时发现问题并解决问题。
所述管道取样模块故障报警,为本发明最高级别的报警形式,需要启动现场的声光报警器。当该步骤启动时,表明整个设备不可用。
所述固体物测量模块信号故障报警和磁性物含量计信号故障报警,需要启动对应的子程序去解决该问题,如冲洗、重新上电等。当所述固体物测量模块信号故障报警和磁性物含量计信号故障报警发生时,表明计算结果不可信。
所述搅拌电机故障报警、冲洗模块故障报警、远传信号故障报警为本发明级别最低的故障报警,需要在上位机显示并存储。
所述本地显示步骤S6包括固体物含量显示、磁性物含量显示、磁性元素含量显示、时间显示、温度显示。
所述固体物含量显示,即在上位机上显示矿浆中固体物的重量占矿浆重量的百分比。
所述磁性物含量显示,即在上位机上显示矿浆中磁性物的重量占矿浆重量的百分比。
所述磁性元素含量显示,即在上位机上显示矿浆中磁性物的重量占固体物重量的百分比。
所述时间显示,即在上位机上显示当前时间,当故障报警记录时需要以该时间为参考基准。
所述温度显示,即在上位机上显示当前矿浆温度,该数值用于修正固体物含量数值和磁性物含量数值。
所述数据远传步骤S7包括固体物含量远传、磁性物含量远传、磁性元素含量远传、温度远传。远传的数据通讯协议有模拟量4-20mA,或者数字量RS485、TCP/IP、CAN总线等形式,可根据客户现场需求进行私人化定制。
本发明所述冲洗步骤S8包括管道取样模块冲洗、矿浆处理模块冲洗、固体物测量模块冲洗、磁性物含量计冲洗、集矿模块冲洗。
所述管道取样模块冲洗,即在上电之初,打开管道取样模块的冲洗阀门,主要用于疏通管道。在固体物测量模块检测到信号异常时,需要执行该步骤。
所述矿浆处理模块冲洗,即上电之初或者固体物测量模块检测到信号异常时执行该步骤。
所述固体物测量模块冲洗,即称重传感器输出的零点信号大于阈值时,执行该步骤以提高测量精度;或者当工作模式为间歇式时,执行完成一次分析过程,执行该步骤以降低两次样品的互相干扰。
所述磁性物含量计冲洗,即电磁传感器输出的零点信号大于阈值时,执行该步骤以提高测量精度;或者当工作模式为间歇式时,执行完成一次分析过程,执行该步骤以降低两次样品的互相干扰。
所述集矿模块冲洗,即分析主机中的液位高于阈值时,执行该步骤,以防止集矿模块排矿管堵塞,淹没主机中的电气元件,使得设备失效。
作为一种优选方案,固体物测量模块和磁性物含量计可以由间歇工作模式调整为连续工作模式,从而提高数据分析的实时性,更加利于现场的工艺参数调节,同时节约现场用水。
综上所述,本发明的矿浆中元素含量的测量装置及测量方法,无需人工参与矿浆取样和测量,测量装置中各模块配合使用可实现自动取样和自动测量,智能化程度高,能够实时得出测量数据;该测量装置结构简单、制造成本低、维护使用方面,且安全性好。
应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种矿浆中元素含量的测量装置,其特征在于,包括:
管道取样模块,设于矿浆输送管道上,用于采集矿浆样品;
矿浆处理模块,设于所述管道取样模块的下方,用于对管道取样模块采集的矿浆样品进行处理和分配;
固定物测量模块,设于所述矿浆处理模块的下方,用于测量矿浆中固体物的重量和体积;
磁性物含量计,设于所述矿浆处理模块的下方,用于测量矿浆中磁性物的重量和体积;
集矿模块,设于所述固定物测量模块和磁性物含量计的下方,用于收集测量后的矿浆;
冲洗模块,用于对所述矿浆处理模块、固定物测量模块、磁性物含量计及集矿模块进行冲洗;
电控模块,其与所述管道取样模块、矿浆处理模块、固定物测量模块、磁性物含量计、集矿模块及冲洗模块电性连接,用于发送控制指令、接收测量数据以及数据处理;
所述管道取样模块包括法兰、连接管、矿浆稳态单元、多层截取单元、汇流单元、冲洗单元一、截流单元、冲洗单元二和引流单元;其中,所述法兰和连接管分别设有两个,两个所述连接管分别连接在所述矿浆稳态单元的两端,两个所述法兰分别连接在两个所述连接管上远离所述矿浆稳态单元的一端;所述矿浆稳态单元呈方形管状结构,所述矿浆稳态单元的底部开设有样品出口;所述多层截取单元设置在所述矿浆稳态单元中,且所述多层截取单元位于所述样品出口的上方,所述多层截取单元呈薄片刀形结构,用于截取矿浆样品使其从所述样品出口流出;所述汇流单元为上下两端开口的倒锥形筒状结构,所述汇流单元的上端连接于所述矿浆稳态单元底部的样品出口处,所述汇流单元的下端连接所述截流单元;所述截流单元包括取样管和取样管控制阀,所述取样管的上端与所述汇流单元相连接,所述取样管的下端与所述取样管控制阀相连接;所述引流单元为管状结构,所述引流单元的上端与所述取样管控制阀相连接,所述引流单元的下端通过管路与所述矿浆处理模块相连接;所述冲洗单元一连接于所述汇流单元上,用于对所述管道取样模块进行冲洗;所述冲洗单元二连接于所述引流单元上,用于对所述矿浆处理模块进行冲洗;
所述矿浆处理模块包括引流管、搅拌电机、搅拌桶、液位计、分矿管、气动管夹阀左、气动管夹阀右、排矿管左和排矿管右;其中,所述引流管设于所述搅拌桶的顶部开口处,用于将所述管道取样模块的矿浆样品引流至所述搅拌桶中;所述搅拌电机设于所述搅拌桶的上方,所述搅拌电机的输出轴上通过过渡杆连接有搅拌扇叶,所述搅拌扇叶伸入到所述搅拌桶中;所述液位计设于所述搅拌桶中,用于采集所述搅拌桶中的液位信息;所述分矿管为三通管,包括分矿管主管、以及与所述分矿管主管相连接的两个分矿管支管,所述分矿管主管连接在所述搅拌桶的底部,两个所述分矿管支管分别与所述气动管夹阀左和气动管夹阀右相连接;所述排矿管左和排矿管右分别对应连接在所述气动管夹阀左和气动管夹阀右上,所述排矿管左和排矿管右分别用于将矿浆样品输送至所述固体物测量模块和磁性物含量计;所述搅拌桶上还设有溢流堰和上排矿管,所述溢流堰固设于所述搅拌桶的顶部开口外侧,用于收集所述搅拌桶中溢流出的矿浆,所述上排矿管连接于所述溢流堰上,用于将溢流堰收集的矿浆输送至所述集矿模块中。
2.根据权利要求1所述的矿浆中元素含量的测量装置,其特征在于,固体物测量模块包括测量桶、测量桶底座、测量桶连接板、测量桶支管、测量桶气动管夹阀、测量桶排矿管、称重传感器和调平板;其中,
所述测量桶的底部为锥形结构,所述测量桶底座固定连接于所述测量桶的底部;
所述测量桶支筒连接于所述测量桶的底部,所述测量桶气动管夹阀的一端与所述测量桶支筒相连接,所述测量桶气动管夹阀的另一端连接所述测量桶排矿管,所述测量桶排矿管用于将矿浆输送至所述集矿模块中;
所述调平板用于固设在固定物上,所述称重传感器的一端固定安装于调平板上,所述称重传感器的另一端固定连接于所述测量桶连接板的下部,所述测量桶连接板的上部连接在所述测量桶底座上;
所述测量桶上还设有测量桶溢流堰和测量桶引流管,所述测量桶溢流堰固设于所述测量桶的顶部开口外侧,用于收集所述测量桶中溢出的矿浆,所述测量桶引流管连接于所述测量桶溢流堰上,用于将测量桶溢流堰收集的矿浆输送至所述集矿模块中。
3.根据权利要求1所述的矿浆中元素含量的测量装置,其特征在于,所述集矿模块包括漏斗、集矿管、第一固定管、第二固定管、第三固定管、集矿箱和溢流口;其中,
所述集矿箱为顶部开口的箱型结构,所述第一固定管、第二固定管和第三固定管均固设在所述集矿箱的侧壁上,所述溢流口设置在所述集矿箱的侧壁上;
所述第一固定管、第二固定管和第三固定管分别通过钢丝软管与所述矿浆处理模块、固体物测量模块和磁性物含量计相连接;
所述漏斗固设于所述集矿箱的底壁上,所述集矿管连接于所述漏斗的下部,所述集矿管用于将收集的矿浆返送回原选矿流程。
4.根据权利要求1所述的矿浆中元素含量的测量装置,其特征在于,所述冲洗模块包括主水管、手动球阀、第一分水管、三通管、第二分水管、四通管、上分水管、下分水管、左分水管、右分水管、上电动阀、下电动阀、左电动阀、右电动阀、上喷头、下喷头、左喷头和右喷头;其中,
所述主水管用于通入自来水,所述手动球阀设置于所述主水管上;
所述第一分水管的两端分别连接所述主水管和所述三通管的其中一个端口;
所述三通管的另外两个端口分别与所述下分水管和所述第二分水管相连接;
所述第二分水管远离所述三通管的一端与所述四通管的其中一个端口相连接;
所述四通管的另外三个端口分别与所述上分水管、左分水管和右分水管相连接;
所述上喷头、下喷头、左喷头和右喷头分别连接于所述上分水管、下分水管、左分水管和右分水管的末端;
所述上电动阀、下电动阀、左电动阀和右电动阀分别设置于所述上分水管、下分水管、左分水管和右分水管上。
5.根据权利要求1所述的矿浆中元素含量的测量装置,其特征在于,还包括底座模块和外罩模块;其中,
所述底座模块用于支撑于地面上,所述外罩模块固定连接于所述底座模块的顶部;
所述外罩模块包括外罩骨架、分析外罩和电控箱外罩,所述分析外罩和电控箱外罩均连接于所述外罩骨架的外部,且所述电控箱外罩位于所述分析外罩的上部;
所述矿浆处理模块、固定物测量模块、磁性物含量计、集矿模块和冲洗模块均设置于所述分析外罩内,所述电控模块设置于所述电控箱外罩内;
所述分析外罩的前侧设置有分析外罩门,所述电控箱外罩的前侧设置有电控箱门。
6.一种矿浆中元素含量的测量方法,其特征在于,所述测量方法使用如权利要求1-5任一项所述的矿浆中元素含量的测量装置进行实施,包括如下步骤:
上电步骤,对各个模块进行上电;
初始化步骤,包括打开各模块阀门并对各模块进行冲洗;
判断步骤,包括判断各处阀门开闭是否正常、判断重量测量是否正常、判断液位是否正常;
计算步骤,包括计算固体物含量、计算磁性物含量、计算磁性元素品位;该步骤中,所述计算固体物含量包括固体物重量计算和固体物体积计算;所述计算磁性物含量包括磁性物重量计算和磁性物体积计算;所述计算磁性元素品位为根据固体物重量、固体物体积、磁性物重量及磁性物体积,计算得出矿浆中磁性物的百分比;
本地显示步骤,包括固体物含量、磁性物含量、磁性元素品位信息的本地显示;
数据远传步骤,包括固体物含量、磁性物含量、磁性元素品位信息的远距离传输;
冲洗步骤,包括对各模块上的阀门、容器及管道进行冲洗。
7.根据权利要求6所述的矿浆中元素含量的测量方法,其特征在于,
所述判断步骤中,所述判断液位是否正常包括:在液位计输出液位数据后,判定液位数据是否大于第一阈值,若液位数据小于第一阈值,则对测量桶测量模块进行冲洗,若液位数据大于第一阈值,则进行重量测量;
所述判断重量测量是否正常包括:判定称重传感器输出的零点重量数据是否归零,若称重传感器输出的零点重量数据没有归零,则对测量桶测量模块进行冲洗;以及,
记录称重传感器零点时刻起延时5秒,再记录称重传感器重量数据,判定称重传感器重量数据是否大于第二阈值,若称重传感器重量数据小于第二阈值,则对测量桶测量模块进行冲洗,若称重传感器重量数据大于第二阈值,则进行所述计算步骤。
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