CN208109631U - 一种充填浓度计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充填浓度计，包括充填料浆管道、智能表头、标准容器和拉力传感器；所述充填料浆管道依次通过第一电动阀和第一软管与所述标准容器的进口相连接；所述充填料浆管道依次通过第二电动阀和第二软管与所述标准容器的出口相连接；所述拉力传感器与所述标准容器相连接；所述拉力传感器与所述智能表头相连接。本实用新型结构简单，使用方便、制造成本低，装拆简单，清洗方便，维护成本低，测量准确且精度高。

Description

一种充填浓度计

技术领域

本实用新型属于测量仪器技术领域，特别是涉及一种充填浓度计。

背景技术

在矿山胶结充填系统的运行过程中，需要经常测量充填料浆的浓度。目前国内外暂无专门适用于充填料浆浓度的浓度计。目前常用的测量方式用泥浆浓度计或质量浓度计对充填料浆进行测量，但在实际应用过程中均存在许多问题。常用于替代充填浓度计的浓度计有以下几种原理：

1、利用放射源探测料浆浓度原理的浓度计，此类浓度计常常被应用大型的充填系统。此类浓度计的优点是精度较高，缺点是成本高且安全隐患大。此类浓度计必须使用放射源，国家对放射源的管理使用有严格的规定，在一些中小型矿山往往达不到规定的使用条件而放弃使用。

2、利用超声波探测原理的浓度计，此类浓度计的安装较为方便，但是精度不高，往往不能准确测量，原因是主要是：目前常用的超声波浓度计主要用于测量泥浆浓度，泥浆浓度一般不高于70％的质量浓度，而充填料浆浓度往往达到 80％-90％，超声波浓度计并不适用于测量高浓度的充填料浆。

为解决上述技术问题，专利文献CN201710937662.5公开的一种基于重量法的矿浆浓度计，包括上箱体、下箱体、设于上箱体中的进液清洗结构、电路控制板和控制显示系统、设于下箱体中的称重测量结构，所述进液清洗结构包括进液管、循环管、冲洗主管和冲洗支管；所述进液管上依次设有自动三通阀、冲洗主管接入段、第一电动阀，所述循环管通过自动三通阀接通进液管；所述冲洗主管通过第二电动阀与进液管道上的冲洗主管接入段连接，所述冲洗支管与冲洗主管连接处与冲洗主管接入段分别位于第二电动阀的两侧，所述冲洗支管上设电磁阀，冲洗支管尾部为喷嘴结构；所述进液管和冲洗支管尾部设有防溅罩；所述称重测量结构包括台秤、称量壶和称量壶支架，所述称量壶通过称量壶支架设于台秤上，所述称量壶还包括排液管和溢流管，排液管位于称量壶底部，溢流管位于称量壶顶部一侧，所述排液管处设第三电动阀，所述排液管和溢流管均与称量壶连接而不与下箱体接触；所述电路控制板分别与自动三通阀、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、电磁阀和台秤相连，所述电路控制板还与控制显示系统相连。此专利文献公开的技术方案虽实现了矿浆浓度在30％～90％的在线测量，但其结构零件多，结构复杂，制造成本高，同时不方便装拆，维护成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种结构简单，使用方便、制造成本低，装拆简单，清洗方便，维护成本低，测量准确且精度高的充填浓度计。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种充填浓度计，其基本原理与人工测量浓度的浓度壶一致，为便于本实用新型技术方案的理解，下面首先介绍浓度壶的原理：

所谓浓度壶既是选矿过程中用来直接测定矿浆浓度的壶形器具，其目的是快捷、简便、易学可靠。

其操作方法主要分为三步：

1、向浓度壶中装满矿；

2、直接放到秤上秤出重量；

3、读出重量参照浓度对照表即可读出相应浓度值。

下面详细讲述浓度壶的测定原理：

浓度壶通过秤出浓度及矿浆总重量来直接通过查表得到对应矿浆浓度，那么应找出总重量与矿浆之间的函数关系，这里首先来介绍一下相关参数的概念。

矿浆浓度C：矿浆中矿物重量与矿浆总重量的百分比。

矿浆比重y：单位体积中矿浆的重量。

矿石比重δ：单位体积中的矿石的重量。

浓度壶重量用W₁表示，矿浆与浓度壶的总重量用W表示。浓度壶的体积用V 表示，其中V一般采用1000ml,矿石的体积用V_石，矿浆中所含水的体积用V_水表示，因此有：

①、

②、

③、W-W₁-W_水＝V_石δ；

由①②③联立得：

④、

再由④联立W＝V,得：

⑤、

根据⑤可知：只要给定浓度壶重量W₁、浓度壶体积V和矿石比重δ，对应矿浆浓度C和矿浆与浓度壶的总重量W存在一定函数关系。

本实用新型的技术方案如下：一种充填浓度计，包括充填料浆管道、智能表头、标准容器和拉力传感器；所述充填料浆管道依次通过第一电动阀和第一软管与所述标准容器的进口相连接；所述充填料浆管道依次通过第二电动阀和第二软管与所述标准容器的出口相连接；所述拉力传感器与所述标准容器相连接；所述拉力传感器与所述智能表头相连接。

本实用新型的具体操作过程为：

1、根据上述浓度壶的计算公式，将干砂比重、水的密度、充填料浆的干料密度等参数输入至智能表头内，且完成参数初始化设置后，智能表头控制第一电动阀打开，第二电动阀关闭，并向充填料浆管道里充放清水，使标准容器内装满水，当标准容器内装满水后关闭第一电动阀，此时通过拉力传感器测量出标准容器装满水后的重量，并将数据传递至智能表头，由于水的密度已知，从而智能表头计算出标准容器的体积；后智能表头控制第二电动阀打开，标准容器内的水从其出口流入充填料浆管道；

2、智能表头控制第一电动阀打开，第二电动阀关闭，并向充填料浆管道里充放充填料浆，使标准容器内装满充填料浆，当容器内装满充填料浆后关闭第一电动阀，此时通过拉力传感器测量出标准容器装满充填料浆后的重量，并将数据传递至智能表头，从而智能表头计算出充填料浆的浓度值，并显示充填料浆的浓度值，如此即完成了充填料浆浓度的测量。

本实用新型具有如下优势：

1、准确性高，本实用新型采用浓度壶的称重原理在线测量充填料浆的浓度，能保证测量的准确性。

2、更经济性，本实用新型零件少，结构简单，制造成本低，方便装拆，维护成本低。

3、管理简单，本实用新型属于简单仪表，不需要像现有放射源类浓度计一样特别管理。

4、自动化程度高，本实用新型在智能表头的作用下，实现自动化在线测量，且能直接读取充填料浆的浓度值，直观清晰。

5、清洗简单方便，本实用新型由于零件少，结构简单，装拆方便，拆卸后只需清洗充填料浆管道、两电动阀、两软管和标准容器即可，清洗零件少，因此无需配备自动清洗装置，大大降低了制造成本，同时又能满足清洗简单方便的要求。

进一步地，所述智能表头内设置有包括单片机和信号转换电路，所述智能表头的表面设置有液晶显示屏，所述拉力传感器与所述信号转换电路相连接，所述信号转换电路与所述单片机相连接，所述单片机与所述液晶显示屏相连接。拉力传感器测得重量后经信号转换电路进行信号转换后传递给单片机，单片机接收信号后进行相应计算，并将最终计算得到的充填料浆的浓度值显示在液晶显示屏上，自动化测量，且结果直观清晰，同时单片机自动控制第一电动阀和第二电动阀的开启和关闭。其中智能表头内还设置有电源，电源为智能表头内的电子器件供电。

进一步地，所述拉力传感器的一端与固定支架相连接，所述拉力传感器的另一端通过挂钩与所述标准容器相连接。标准容器直接挂在拉力传感器上，使得当标准容器内装满水或充填料浆时，拉力传感器便能直接测得标准容器装满水或装满充填料浆时的重量，称重简单方便。

进一步地，所述标准容器呈竖直布置，以方便拉力传感器对标准容器重量的测量。

进一步地，所述充填料浆管道在位于所述第二电动阀的下方设置有调节阀。当向标准容器内装清水或装充填料浆时，先调节阀关闭，并向充填料浆管道内充放清水或充填料浆，当充填料浆管道满管时清水或充填料浆进入标准容器，并至标准容器内装满清水或充填料浆，等拉力传感器测量完后，调节阀打开，以使得标准容器内的清水或充填料浆流入至充填料浆管道内并流出。

进一步地，所述第一软管和第二软管的长度为10-20cm。

本实用新型第一电动阀通过第一软管与标准容器的进口相连接，第二电动阀通过第二软管与标准容器的出口相连接，在第一软管和第二软管的作用下，使得拉力传感器对标准容器称重时不受第一电动阀和第二电动阀的影响，从而保证测量的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

上述附图标记：

1、充填料浆管道，2第一电动阀，3第一软管，4第二电动阀，5第二软管， 6智能表头，7标准容器，8拉力传感器，9调节阀。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型进一步说明，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型提供的一种充填浓度计，包括充填料浆管道1、智能表头6、标准容器7和拉力传感器8；所述充填料浆管道1依次通过第一电动阀2和第一软管3与所述标准容器7的进口相连接；所述充填料浆管道1依次通过第二电动阀4和第二软管5与所述标准容器7的出口相连接；所述拉力传感器 8与所述标准容器7相连接；所述拉力传感器8与所述智能表头6导线连接。

所述智能表头6内设置有包括单片机和信号转换电路，所述智能表头6的表面设置有液晶显示屏，所述拉力传感器8与所述信号转换电路相连接，所述信号转换电路与所述单片机相连接，所述单片机与所述液晶显示屏相连接。

所述智能表头能6还设置有电源，电源为智能表头6内的电子器件供电。

所述拉力传感器8的一端与固定支架相连接，所述拉力传感器8的另一端通过挂钩与所述标准容器7相连接。

所述标准容器7呈竖直布置，拉力传感器8位于标准容器7的上方，第一软管2与第二软管4呈水平布置。

所述充填料浆管道1在位于所述第二电动阀4的下方设置有调节阀9。

所述第一软管2和第二软管4的长度为10-15cm。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种充填浓度计，其特征在于，包括充填料浆管道、智能表头、标准容器和拉力传感器；所述充填料浆管道依次通过第一电动阀和第一软管与所述标准容器的进口相连接；所述充填料浆管道依次通过第二电动阀和第二软管与所述标准容器的出口相连接；所述拉力传感器与所述标准容器相连接；所述拉力传感器与所述智能表头相连接。

2.根据权利要求1所述的一种充填浓度计，其特征在于，所述智能表头内设置有包括单片机和信号转换电路，所述智能表头的表面设置有液晶显示屏，所述拉力传感器与所述信号转换电路相连接，所述信号转换电路与所述单片机相连接，所述单片机与所述液晶显示屏相连接。

3.根据权利要求1所述的一种充填浓度计，其特征在于，所述拉力传感器的一端与固定支架相连接，所述拉力传感器的另一端通过挂钩与所述标准容器相连接。

4.根据权利要求1所述的一种充填浓度计，其特征在于，所述标准容器呈竖直布置。

5.根据权利要求1所述的一种充填浓度计，其特征在于，所述充填料浆管道在位于所述第二电动阀的下方设置有调节阀。

6.根据权利要求1所述的一种充填浓度计，其特征在于，所述第一软管和第二软管的长度为10-20cm。