CN2179204Y

CN2179204Y - 空气重介流化床密度测控装置

Info

Publication number: CN2179204Y
Application number: CN 93246862
Authority: CN
Inventors: 孙明诗
Original assignee: Tianjin Aviation Mechanical and Electrical Co Ltd
Current assignee: Tianjin Aviation Mechanical and Electrical Co Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2003-12-10

Abstract

本实用新型是涉及空气重介流化床干法选煤、与分选机配套用以监控流化床密度的一种装置。它由测量探头、传感器、小信号放大隔离变送器、低通滤波器、PC微机系统、介质分流、给料控制装置及电源等部分构成。控制装置连接在微机系统的输出端，采用分流和补加介质的选煤技术，使EP值达0.05— 0.11；测量精度达±0.5％。灵活性大，可靠性高，抗干扰性能好，适合各选煤厂使用，具有在线显示密度、床层高度各参数及在线修改功能，能对整个过程进行自动控制。

Description

本实用新型是涉及空气重介流化床干法选煤，与分选机配套用以监控流化床密度的一种装置。

作为空气重介流化床干法选煤的分选机－－气－－固二相流化床，为了获得高质量的低灰粉精煤，要求流化床的密度必须均匀稳定。经筛分后一定粒度范围的原煤送入流化床，在既定的工艺条件下形成某种密度的比较均匀的气－－固悬浮体，煤炭在此悬浮体中按密度分层，由于原煤的筛分留有原生煤泥，分选过程中还会产生一部分次生煤泥，它们混入介质中使得非磁性物不断增长，改变流化床密度。而目前对于气－－固二相流化床密度的测量处于半工业性试验阶段，所用的装置主要由测量探头、U型玻璃管及它们间的橡胶管连接构成；测量探头由直管和包于管前端口处的滤布构成，它被固定在流化床侧壁的不同高度处，不可拆卸；U型玻璃管内充以带色的液体，供直接读取压差或压力数值，据此判断流化床的密度。这种装置一是测量精度差，读数波动大，由于靠人工直读容易造成读错刻度，记错读数；二是运行过程中滤布受到煤流、介质流等的运动摩擦，极易被磨破，一旦磨破探头易堵易漏，其测量完全失真，甚至形成错误的测量。按所测得的数据，再靠人工操作介质分流的角阀和调节给料机电机转速，进行控制，力图保持流化床的密度稳定。总之，这种装置只能进行直读式的测量，它不能对流化床的密度进行自动控制。

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种测量精度高，操作使用方便，还可进行流化床密度自动控制的测控装置。

可采取以下的技术方案实现目的，除测量探头外，还设置与测量探头相对应的压差、压力传感器、小信号隔离变送器、低通滤波器，PC微机装置，介质分流控制装置、给料控制装置及电源等部分；传感器、小信号隔离变送器、低通滤波器依次安装在测量探头与PC微机装置之间；介质分流控制装置、给料控制装置连接在PC微机装置的输出端。

结合附图、实施方式对本技术方案的内容作进一步的详述。

图1是空气重介流化床密度测控装置框图；

图2是所采用的测量探头结构示意图；

图3是所采用的低通滤波器电原理图；

图4是测量探头、传感器、小信号放大隔离变送器及低通滤波器部分电原理图；

图5是MCS－51单片机系统构成及介质分流控制装置。给料控制装置部分电原理图；

图6是本装置电源部分的电原理图；

图7是微机软件主程序框图；

图8是微机软件子程序框图。

本装置中的测量探头E1－E4可采用如附图2所示的结构或其它形式的结构。附图2中的测量探头由探片（1）、壳体（2）、O型密封圈（3）、控头杆（4）及锁母（5）构成，多微孔不锈钢烧结板探片安装在圆管壳体的前端，锁母固定探头杆压紧密封圈；整个测量探头以紧固螺母（6）安装在流化床机架相应处。这种结构测量探头可整体拆卸，探头杆可更换，探片坚固耐用，且具有良好的密封性，更利于检测精度、工作可靠性的提高。根据使用需要多个测量探头分别安装在不同高度，不同位置处，用以检测流化床内微压力。

压差传感器SP1、SP2，压力传感器SL1、SL2可选用微压差半导体应变片式结构，如SVPZ－200压差传感器，BVP－600压力传感器。小信号放大、隔离、变送器DB1－DB4可选用GBS－1或BGS－2型现有变送单元构成。

低通滤波器Z1－Z4，如附图3所示，每一单元可由运算放大器A1、A2及阻容件R1、R2，C1、C2连接构成。

测量探头E1－E4将流化床内微压力通过多微孔探片、探头杆分别进入相应的压差传感器SP1、SP2，压力传感器SL1、SL2，将压力信号分别转换成相应的电信号，这时的电信号极其微弱；再分别传给小信号放大隔离变送器DB1－DB4，把0－200mV的弱信号变换为0－10毫安的电流信号，该电流信号通过低通滤波器滤去输入的高频分量，然后传送到PC微机装置的接口，这样就将采集到的模拟量转换成计算机能接受的数字量。低通滤波器中运算放大器A1用以滤去输入信号中的交流分量，A2作为一射极跟随器具有较好的隔离作用，其中心频率

f= \sqrt{\frac{1}{R_{1} {·R}_{2} {·C}_{1} ·C}} \cdot \frac{1}{2π} =1HZ,

能有效地抑制、消除周期干扰和频率较高的随机干扰信号。

本装置中的PC微机可选用MCS－51单片机系统或PLC可编程控制器或STD总线构成。当选用MCS－51单片机系统时，如附图5所示，它由CPU主控制器、EPROM程序存贮器、RAM数据存贮器、地址锁存器、I／O接口芯片、A／D模数转换器、D／A数模转换器及8位LED显示器，32位键盘构成。CPU采用8031，外扩2764作EPROM，RAM选用6116，用74LS373作地址锁存器，同时扩展一片8155、8255作接口芯片，A／D由0809构成，D／A由二片0832构成，用以实现对介质分流和给料两路输出控制；外设的显示器和键盘以便实现人机对话，进行操作。

介质分流控制装置可选用DFD－1100操作器，对0－90°的AS－50角行程电动执行器进行控制。给料控制装置可选用DK－2B控制器，对交流电磁滑差电机SM进行控制。

本装置的电源由交流稳压器、干扰抑制器、隔离变压器及稳压电路构成，其电原理如图6所示。

对流化床密度的测控是依据压差法原理：

流化床床层密度

ρ＝ (ΔP)/(g·Δh)

式中：ΔP－床层不同高度两点的压力差

g－当地的重力加速度

Δh－两测量点的高度差。

本装置的控制方式有“手动”和“自动”两种方式，若在“手动”“位置，可调节介质分流执行器旋钮或给料控制器旋钮，将角行程电动执行器转到需要的角度或调节给料电机转速到需要值。若在“自动”位置那么采集的数据在微机中作各种处理，按照PID规律进行控制运算，自动控制角行程电动执行器及给料控制器，实现对整个过程的自动控制。即不论采取何种控制方式，都可通过分流和补加介质的选煤技术，使流化床密度稳定在设定值。

本技术方案的实施相对现有技术具有如下优点：

1、采用了分流和补加介质的选煤技术，能有效消除煤泥变化对流化床密度的影响，测量和控制精度高，分选可能偏差Ep值达0.05－0.11；

2、测量探头可拆卸、更换，探头部分不易磨损，而且密封性好，使用可靠；

3、由于采用PC微机系统，测量精度达±0.5％，灵活性大，技术较为先进，微机部分成本低，体积小，可靠性高，抗干扰性能好，能用在环境比较恶劣的工业现场，适合各选煤厂使用；

4、装置具有在线显示密度、床层高度各参数及在线修改功能，能很方便地在线修改各调节参数，通过实际运行试验，可找出最佳的PID调节参数输入值，对整个过程进行自动控制。

Claims

1、一种空气重介流化床密度测控装置，由测量探头构成，其特征在于：它还有与测量探头相对应的压差、压力传感器(SP、SL)、小信号放大隔离变送器(DB)、低通滤波器(Z)，PC微机装置，介质分流控制装置、给料控制装置及电源部分；传感器、小信号放大隔离变送器、低通滤波器依次安装在测量探头与PC微机装置之间，介质分流控制装置、给料控制装置连接在微机装置的输出端。

2、如权利要求1所述的空气重介流化床密度测控装置，其特征在于：它的测量探头（E1－E4）是由各自的探片（1）、壳体（2）、密封圈（3）、探头杆（4）及锁母（5）构成，多微孔不锈钢烧结板探片安装在圆管壳体的前端，锁母固定探头杆、压紧密封圈；整个测量探头以紧固螺母（6）安装在流化床机架相应处。

3、如权利要求1所述的空气重介流水床密度测控装置，其特征在于：它的低通滤波器（Z1－Z4）是由各自的运算放大器A1、A2及阻容件R1、R2、C1、C2连接构成。

4、如权利要求1所述的空气重介流化床密度测控装置，其特征在于：它的PC微机装置采用MCS－15单片机系统，由CPU、EPROM、RAM、地址锁存器、接口芯片，A／D、D／A及8位显示器LED、32位键盘构成。