CN210875801U - 一种ph值自动调节装置 - Google Patents

Abstract

一种PH值自动调节装置，包括控制单元以及分别与其电连接的PH值检测单元、PH值分析单元和药剂投放单元；PH值检测单元包括十字滑台和设置在十字滑台上的PH检测计，并在控制单元控制下PH检测计在各测量点进行测量；PH值分析单元对测量所得的值进行分析计算得到所需投放的药剂量；控制单元根据药剂量控制药剂投放单元投放药剂。相比于现有技术，本PH值自动调节装置中的PH检测计自动插入矿浆中并进行测量，提高测量PH值的自动化程度，降低操作人员的劳动强度，测量点定位精准；同时通过PH值分析单元进行分析计算，自动得到药剂投放单元的药剂投放量，避免操作人员凭经验判断所需药剂量，提高药剂投放的精度。

Description

一种PH值自动调节装置

技术领域

本实用新型涉及PH值调节设备领域，特别是涉及一种PH值自动调节装置。

背景技术

在工业生产中，人们为了提取某种目标矿物质,会在矿产开采得到的矿石、矿土等固体原料中加入水等辅助剂料制成液态混合物，即制成矿浆，然后对矿浆进行固液分离，并在固液分离过程中根据目标矿物质的各种特性采取不同的提取方法。其中，浮选工艺是目前应用范围最广、最重要的一种制备方法。据统计，有90％以上的有色金属都是通过浮选工艺处理。

浮选工艺，是指利用矿物表面的物理化学特性差异选别矿物颗粒的过程。其过程包括：首先将矿产开采得到的矿石放入破碎机进行初步破碎；然后再进行筛选，矿物颗粒均匀送入球磨机进行进一步的粉碎、研磨；下一步，矿物颗粒放入搅拌装置内，并加入水等辅助剂料进行搅拌制成矿浆；下一步，矿浆被送入浮选机，根据不同的矿物质的特性加入不同类型和数量的药剂，使得目标矿物质与其他物质相分离开并浮选出来；最后，对浮选出来并含有大量水分的目标矿物质进行烘干，最终得到干燥的目标矿物质。

对于浮选工艺，其效果受多种因素的影响。其中，由于矿物质在采用不同浮选药剂进行浮选时，都存在一个“浮”与“不浮”的临界PH值，矿浆PH值往往会直接或间接影响矿物质的可浮性。任何一种矿物质的浮选，在一定的浮选条件下，都存在一个比较适宜的PH值，不同的目标矿物质只有在其适宜的矿浆PH值条件下，才能较好地被获取，进而取得较好的选别效果。此外，矿浆PH值还影响矿物颗粒表面的亲水性及电性，进一步影响目标矿物质的浮选效果。因此，矿浆PH值直接影响到浮选工艺的各项技术经济指标，在选矿过程中把握好矿浆PH值显得尤为重要。

为此，在整个浮选工艺处理过程中，需要多次对矿浆PH值进行测量，并根据目标矿物质的适宜PH值多次向矿浆加入药剂进行PH值的调整，使得矿浆PH值维持在适宜PH值。目前，对矿浆PH值的调节主要是人工现场取样测量PH值，然后操作人员根据测量所得的PH值凭经验加入所需药剂量。而储存矿浆的装置大多数高度超过2米，所以操作人员在调节矿浆的PH值时，往往需要先爬上矿浆储存装置，然后将PH检测装置放入储存装置中进行测量，再根据所得数据按经验放入药剂，之后再次对矿浆PH值进行测量，看是否已经调节为适宜PH值，如果不是，还需多次重复上述操作，直至将矿浆PH值调节为适宜PH值。此外，为确保整个矿浆储存装置内的PH值均匀，还会设置多个PH值测量点进行多次测量。因此，现有技术的矿浆PH值调节过程中，操作人员劳动强度高，测量速度慢，生产效率低下，而且往往依靠操作人员的经验判断需要加入药剂的量，药剂投入量精度低，矿浆PH值波动大，难以维持一个稳定的值。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种提高PH值调节过程自动化程度的PH值自动调节装置，以降低操作人员的劳动强度高，提高生产效率和药剂投放精度。

本实用新型通过以下技术方案实现：一种PH值自动调节装置，包括控制单元及分别与所述控制单元电连接的PH值检测单元、PH值分析单元和药剂投放单元；所述PH值检测单元包括十字滑台和设置在所述十字滑台上的PH检测计；所述PH检测计与所述控制单元电连接，所述控制单元控制所述PH检测计在所述十字滑台定点的测量点进行测量，并将测量所得的PH值发送至所述PH值分析单元进行分析，并计算所需投放的药剂量；所述控制单元根据计算所得的药剂量控制所述药剂投放单元投放药剂。

与现有技术相比，通过控制单元控制PH值检测单元的PH检测计移动，使安装在十字滑台上的PH检测计自动插入矿浆中并进行PH值测量，避免操作人员多次爬上储存矿浆的装置进行测量，实现矿浆PH值的自动测量，减轻操作人员的劳动强度，提高测量速度，进而提高生产效率；同时，通过PH值分析单元计算出所需的投放药剂量，避免操作人员凭经验判断所需加入药剂量，提高药剂投放量的精度；然后，通过药剂投放单元在实现药剂投放自动化的同时，使矿浆PH值稳定地维持在适宜PH值，减少矿浆PH值的波动，从而提升对目标矿物质的浮选效果。

进一步，PH值自动调节装置还包括保护单元，所述保护单元包括冲洗器，所述冲洗器与所述控制单元电连接并在其控制下冲洗所述PH检测计。冲洗器对PH检测计进行冲洗，从而避免PH检测计长时间浸泡在矿浆中而导致造成结钙产生误差，提高PH检测计的测量精度，减少测量误差。

进一步，所述冲洗器为喷头。喷头对PH检测计进行充分的冲洗。

进一步，所述保护单元还包括放有标准缓冲液的储液容器，所述控制单元控制所述十字滑台将所述PH检测计插入所述储液容器的标准缓冲液中。测量完毕后，PH检测计放入保护单元中的标准缓冲液进行浸泡直到下一次测量，从而有效地保护了PH检测计，进一步提高PH检测计的测量精度，减少测量误差。

进一步，所述十字滑台包括相互垂直设置的纵轴支架和横轴支架，以及设置在所述纵轴支架上的第一滑块和所述横轴支架上的第二滑块；所述PH检测计安装在所述第二滑块上并与其运动。通过第一滑块与第二滑块分别控制PH检测计的运动。

进一步，所述横轴支架上设置有与测量点对应的横轴第一定点开关。横轴第一定点开关对PH检测计的位置进行定位，实现PH检测计对测量点的精确定位。

进一步，所述纵轴支架上设置有与测量点对应纵轴第一定点开关。第一定点开关将PH检测计的位置进行定位，实现PH检测计对测量点的精确定位。

进一步，所述纵轴支架上设置有纵轴第二定点开关，所述横轴支架上设置有横轴第二定点开关。通过纵轴第二定点开关与横轴第二定点开关，使PH检测计限位在没有矿浆的位置，避免矿浆对其长时间的浸泡并实现PH检测计对储液容器中插入位置的精确定位。

进一步，所述控制单元为PLC控制器。利用PLC控制器提高计算与控制的精度。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型实施例中PH值自动调节装置整体结构的示意图；

具体实施方式

本实用新型的PH值自动调节装置是利用控制单元对PH值测量、药剂量计算和投放药剂过程进行自动化操作的装置。

具体地，请参阅图1，本实用新型的PH值自动调节装置包括控制单元(图未示)，以及分别与所述控制单元电连接的PH值检测单元10、PH值分析单元(图未示)和药剂投放单元20，优选地，所述控制单元采用PLC控制器。其中，所述PH值检测单元10包括十字滑台11和以及设置在所述十字滑台11上的PH检测计12，所述PH检测计12与所述控制单元电连接，所述控制单元控制所述PH检测计12沿所述十字滑台11运动并插入矿浆中的测量点进行测量；所述PH检测计12测量所得的PH值发送到所述PH值分析单元进行分析，并计算得到所需投放的药剂量，该药剂量发送到所述控制单元；所述控制单元根据该药剂量控制所述药剂投放单元20将药剂投放到矿浆中。

其中，所述十字滑台11包括相互垂直设置的纵轴支架111和横轴支架112，以及设置在所述纵轴支架111上的第一滑块113和设置在所述横轴支架上的第二滑块114；所述第一滑块113在所述控制单元控制下沿所述纵轴支架111运动；所述横轴支架112安装在所述第一滑块113上，并在所述第一滑块113带动下运动；所述第二滑块114安装在所述横轴支架112上并在所述控制单元控制下沿所述横轴支架112运动；所述PH检测计12安装在所述第二滑块114上，在所述第二滑块114带动下运动。

进一步，在所述横轴支架112上分别设置横轴第一限位1121、横轴第二限位1122和多个横轴第一定点开关1123。其中，所述横轴第一限位1121和所述横轴第二限位1122分别将所述第二滑块114的运动限制在所述横轴支架112的两端之间；所述横轴第一定点开关1123位于所述横轴第一限位1121与所述横轴第二限位1122之间并与所述控制单元电连接，所述横轴第一定点开关1123的数量以及在所述横轴支架112上的位置根据PH值测量点的数量以及各测量点位置设置。

进一步，在所述纵轴支架111上分别设置纵轴第一限位1111、纵轴第二限位1112和多个纵轴第一定点开关1113。其中，所述纵轴第一限位1111和所述纵轴第二限位1112分别将所述第一滑块113的运动限制在所述纵轴支架111的两端之间；所述纵轴第一定点开关1113位于所述纵轴第一限位1111与所述纵轴第二限位1112之间并与所述控制单元电连接，所述纵轴第一定点开关1113的数量以及在所述纵轴支架111上的位置根据PH值测量点的数量以及各测量点位置设置。

进一步，所述PH值自动调节装置还设置有保护单元30，所述保护单元30包括冲洗器31和储液容器32，其中，所述冲洗器31与所述控制单元电连接并在其控制下对所述PH检测计12进行冲洗，在本实施例中，所述冲洗器31设置在所述十字滑台11的第二滑块114上并靠近所述PH检测计12；优选地，所述冲洗器31为喷头，冲洗过程中向所述PH检测计12喷射清水等中性清洗剂。所述储液容器32中放入标准缓冲溶液，被所述冲洗器31冲洗后的PH检测计12在所述控制单元控制下插入所述储液容器32的标准缓冲溶液中，实现对所述PH检测计12的保护。

进一步，在所述纵轴支架111上设置与所述PH检测计12放入所述储液容器32的位置对应的纵轴第二定点开关1114，以及在横轴支架112上设置与所述PH检测计12放入所述储液容器32中的位置对应的横轴第二定点开关1124。通过纵轴第二定点开关1114与横轴第二定点开关1124使所述PH检测计12限位在没有矿浆的位置，避免矿浆对其长时间的浸泡并实现所述PH检测计12放入所述储液容器32中的精准定位。

基于上述PH值自动调节装置的结构，以下具体说明其工作过程：

首先，在所述控制单元控制下，所述PH值检测单元10的第二滑块114带动所述PH检测计12沿所述横轴支架112移动到所述横轴第一定点开关1123，触发所述横轴第一定点开关1123后所述第二滑块114停止运动，第二滑块114连同所述PH检测计12被限位在所述横轴支架112的定点上，从而实现在所述横轴支架112延伸方向上所述PH检测计12对测量点的精确定位。

下一步，在所述控制单元控制下，所述PH值检测单元10的第一滑块113带动所述横轴支架112沿所述纵轴支架111移动到纵轴第一定点开关1113，触发所述纵轴第一定点开关1113后所述第一滑块113停止运动，第一滑块113连同所述横轴支架112被限制在所述纵轴支架111的定点上，所述PH检测计12插到待检测的矿浆中，从而实现在所述纵轴支架111延伸方向上，所述PH检测计12对测量点的精确定位。

下一步，所述PH检测计12将实时测量到PH值输入到所述PH值分析单元，在所述PH值分析单元将测量的PH值与设定值进行分析比较，得到PH值误差值，根据该误差值计算得出所需要投放的药剂量，将该药剂量输出到所述控制单元，所述控制单元根据该药剂量控制所述药剂投放单元20的药剂投放。优选地，在药剂投入后搅拌矿浆时，所述PH检测计12继续进行实时测量获取动态的PH值变化值，与此同时所述PH值分析单元实时进行动态分析比较，计算出动态所需药剂投放量，然后所述控制单元动态地控制所述药剂投放单元20药剂继续投放，直到PH值保持为稳定值，从而形成以所述PH检测计12为传感器、所述PH值分析单元为变送器、所述控制单元为控制器和所述药剂投放单元20为执行机构的药剂投放PID闭环控制，减少PH值的波动，保证PH值维持在设定值。

进一步，在矿浆中设置多个测量点，在所述PH值检测单元10在所述控制单元控制下分别对多个测量点进行测量并调节PH值，使得整个矿浆的PH值均匀。

下一步，在所述控制单元控制下所述PH检测计12离开矿浆，所述冲洗器31喷出清水并对所述PH检测计12进行冲洗，从而避免所述PH检测计12长时间浸泡在矿浆中导致造成结钙，进而影响所述PH检测计12的测量精度。此外，由于使用清水等中性清洁剂对所述PH检测计12冲洗，即使清洁剂落入矿浆中，也不会对矿浆的PH值造成影响。

下一步，在所述控制单元控制下，所述PH检测计12插入所述储液容器32中，标准缓冲液对其进行浸泡直到下次测量，所述PH检测计12被标准缓冲液保护，从而有效地提高所述PH检测计12的测量精度，减少测量误差。

优选地，在所述控制单元控制下，所述第二滑块114连同所述PH检测计12移动到所述横轴第二定点开关1124，触发横轴第二定点开关1124后所述第二滑块114停止运动，然后所述控制单元控制所述第一滑块113连同所述横轴支架112移动到所述纵轴第二定点开关1114，触发所述纵轴第二定点开关1114后，所述第一滑块113停止运动，所述PH检测计12插入所述储液容器32中的对应位置，从而使所述PH检测计12限位在离开矿浆的位置，避免矿浆对其浸泡并实现在所述储液容器32中的精确定位，所述PH检测计12被标准缓冲液保护。

相比于现有技术，本实用新型的PH值自动调节装置通过控制单元控制PH检测计自动移动到位于矿浆中的各个PH值测量点并进行测量，避免人工取样测量，直观地实时监测矿浆的PH值，提高测量PH值的自动化程度，降低操作人员的劳动强度，提高生产效率，测量点定位精准。而且，通过PH值分析单元进行分析比较，自动调节药剂投放单元的药剂投放量，避免操作人员凭经验判断需要加入药剂的量，提高药剂投放量的精度，与此同时，通过PID闭环控制药物投放，使整个矿浆保持在稳定的、均匀的PH值，减少PH值的波动，提升对目标元素的浮选效果。此外，通过对PH检测计的冲洗，并将其放入标准缓冲液中浸泡，有效地减少结钙现象，实现对PH检测计的保护，提高PH检测计的测量精度，减少误差。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种PH值自动调节装置，其特征在于，包括控制单元及分别与所述控制单元电连接的PH值检测单元、PH值分析单元和药剂投放单元；所述PH值检测单元包括十字滑台和设置在所述十字滑台上的PH检测计；所述PH检测计与所述控制单元电连接，所述控制单元控制所述PH检测计在所述十字滑台定点的测量点进行测量，并将测量所得的PH值发送至所述PH值分析单元进行分析，并计算所需投放的药剂量；所述控制单元根据计算所得的药剂量控制所述药剂投放单元投放药剂。

2.根据权利要求1所述的PH值自动调节装置，其特征在于，还包括保护单元，所述保护单元包括冲洗器，所述冲洗器与所述控制单元电连接并在其控制下冲洗所述PH检测计。

3.根据权利要求2所述的PH值自动调节装置，其特征在于，所述冲洗器为喷头。

4.根据权利要求2所述的PH值自动调节装置，其特征在于，所述保护单元还包括放有标准缓冲液的储液容器，所述控制单元控制所述十字滑台将所述PH检测计插入所述储液容器的标准缓冲液中。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的PH值自动调节装置，其特征在于，所述十字滑台包括相互垂直设置的纵轴支架和横轴支架，以及设置在所述纵轴支架上的第一滑块和所述横轴支架上的第二滑块；所述PH检测计安装在所述第二滑块上并与其运动。

6.根据权利要求5所述的PH值自动调节装置，其特征在于，所述横轴支架上设置有与测量点对应的横轴第一定点开关。

7.根据权利要求6所述的PH值自动调节装置，其特征在于，所述纵轴支架上设置有与测量点对应纵轴第一定点开关。

8.根据权利要求7所述的PH值自动调节装置，其特征在于，所述纵轴支架上设置有纵轴第二定点开关，所述横轴支架上设置有横轴第二定点开关。

9.根据权利要求8所述的PH值自动调节装置，其特征在于，所述控制单元为PLC控制器。

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