CN219201588U - 一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置，涉及地浸铀矿山自动分析测量设备技术领域，包括抽液管道和检测机柜，抽液管道包括抽液主管和抽液支管，抽液支管分别对应不同区域的铀矿浆，抽液主管用于收集检测后的铀矿浆，抽液支管上设置有前置泥沙沉淀过滤器，前置泥沙沉淀过滤器上设置有排污阀；检测机柜内设置有进液管路，进液管路一端与抽液支管连接，另一端通过压力泵与传感器探测单元连接，传感器探测单元用于对于铀矿浆参数进行检测。通过本实用新型的设置，提出的一种能够对集控室内每一路抽液支管道中的溶液参数循环检测，并对溶液中的杂质有效去除，避免公共流通管道阻塞的铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置。

Description

一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置

技术领域

本实用新型涉及地浸铀矿山自动分析测量设备技术领域，尤其涉及一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置。

背景技术

我国的地浸铀矿山中有一些采区服务年限较短，“寿期”只有3～5年。针对这种现状提出的建设方案是“模块化”井场集控室，可拆卸、可移动、可再利用，在保证采冶和监测自动化、智能化的同时，提升原有资源的再利用率。原有的井场集控室巡测装置对集控室内近40路抽孔溶液的铀浓度、pH值、Eh值等参数进行循环式测量，内部的电控单元、溶液取样单元和探测单元组合为一个大型机柜，功能虽符合井场多通道溶液巡检的自动化要求，但体积庞大，拆卸不便，已经不适应新型模块化集控室的建设目标。

地浸采铀技术从注液孔注入溶浸液，浸出液经抽液孔提升至地表水冶厂，有时抽液支管道中会带有细微的泥沙，长期积累会堵塞管路，仪器无法正常运转。为提升探测效率，各参数探测器的流通池为“马林杯”结构，其中铀浓度流通池的溶铀矿浆积最大，为5L。溶液从流通池的底面在泵的动力作用下进入，从顶面的出液口中溢出，每次切换抽液支管溶液进行测量之前都要替换原有流通池中上一次测量时存留的溶液，由于流速一定，新溶液完全替换旧溶液的时间固定，溶液中铀浓度的测量方法是γ射线能谱法，为了保证足够的测量分辨率，探头探测5L溶液的时间至少设定为5分钟。所以无论是换新溶液还是对该溶液进行测量，都导致溶液中的大颗粒物在流通池中有一定的沉淀时间，大颗粒物杂质久而久之累积下来不能被待测新溶液替换掉，不仅会堵塞公共流通管道，而且会产生抽液支路溶液铀浓度测量的干扰因素，造成仪器测量误差增大，无法准确指导生产，对各抽孔支路溶液参数的循环测量就失去了意义。

为此本实用新型提出一种能够对溶液中的杂质有效去除，避免公共流通管道阻塞的铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种能够对集控室内每一路抽液支管道中的溶液参数循环检测，并对溶液中的杂质有效去除，避免公共流通管道阻塞的铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置，包括抽液管道和检测机柜，所述抽液管道包括抽液主管和抽液支管，所述抽液支管分别对应不同区域的铀矿浆，所述抽液主管用于收集检测后的铀矿浆，所述抽液支管上设置有前置泥沙沉淀过滤器，所述前置泥沙沉淀过滤器上设置有排污阀；

所述检测机柜内设置有进液管路，所述进液管路一端与抽液支管连接，另一端通过压力泵与传感器探测单元连接，所述传感器探测单元用于对于铀矿浆参数进行检测。

进一步的，所述检测机柜包括电控单元、流路切换单元和传感器探测单元，所述流路切换单元包括多个进液管路，所述进液管路上依次设置的微型电动球阀、活接和UPVC四通，多条进液管路中的UPVC四通依次连接，并形成公共流通管道，公共流通管道的端部通过UPVC弯头与UPVC直管连接，所述UPVC直管通过软管转接头与泵体连接，所述泵体用于将铀矿浆注入传感器探测单元内。

更进一步的，所述电控单元包括电控箱柜体，所述电控箱柜体上设置有可开合的柜门，所述电控箱柜体内设置有工业控制计算机、导轨式电源、网络继电器、电源断路器及线槽。

更进一步的，所述传感器探测单元通过传感器支架设置于所述检测机柜内，所述传感器检测单元包括依次与泵体的出液管连接的铀浓度探测单元、ORP探测单元和pH探测单元。

更进一步的，所述铀浓度探测单元包括晶体探测器及放大电路、测量流通池和铅屏蔽外壳，所述晶体探测器及放大电路设置于测量流通池内，并与测量流通池的内壁之间形成用于流通待测液的空间，所述测量流通池成型于铅屏蔽外壳内。

更进一步的，所述铅屏蔽外壳包括顶部铅块、中间铅块和底部铅块，多个所述中间铅块依次堆叠，并形成筒体结构，所述顶部铅块盖设于筒体结构上，底部铅块支撑于筒体结构下，所述中间铅块设置有环形凸起和环形凹槽，相邻中间铅块中的环形凸起与环形凹槽相适配；所述顶部铅块的结构与环形凸起或环形凹槽相适配；所述底部铅块的结构与环形凸起或环形凹槽相适配。

进一步的，所述前置泥沙沉淀过滤器包括不锈钢沉淀槽，所述不锈钢沉淀槽通过进液管与抽液支管连接，通过出液管与Y型过滤器连接，所述不锈钢沉淀槽侧壁设置有玻璃托槽，所述玻璃托槽与不锈钢沉淀槽连通，所述玻璃托槽远离不锈钢沉淀槽的一端固定连接有光电管座，所述光电管座与玻璃托槽之间设置有憎水玻璃，光电管座内设置有红外接收管，所述光电管座远离憎水玻璃设置有线缆及防水锁头。

有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置在巡测功能完备的基础上对巡检装置的各模块进行精简，包括选用符合设计需求的微型或小型化元件、流路取样部分的优化、前置沉淀粗滤和精密过滤器的设计组合以及装置布局的调整，实现了自动巡测装置的流路优化、体积精简、水电分离、方便拆装、可移动、可再利用，不仅使装置的测量精度有保证，而且“智能化、安全化”程度大大提高，已经适应了“模块化”集控室的建设目标。

其具体有益效果为：

1)本装置模块化布局，包括电控单元、传感探测单元、流路引入单元和流路切换单元，体积精简、防水设计、整体方便移动和再利用；

2)设计了前置泥沙沉淀粗滤与精细过滤装置的结合，以保证进入本装置机柜内流路中的溶液无大颗粒，以防流路堵塞并大大降低了由杂质沉积带来的干扰测量因素，提高了装置运行的稳定性和测量准确性。采用光电检测单元判断前置沉淀装置的颗粒累积程度，自动排污防堵；带有微动开关的差压表监测精密过滤器的两端压力，达到限值自动发出“更换滤芯”的警告，提高了装置的自动化、智能化程度，大大减少人工维护量；

3)流路单元创新设计，固定间距的多数量管路连接使用UPVC硬管和多通元件，整齐美观，不规则、距离远的少数管路连接使用PU软管，简化管路布局；机柜内外的管路连接采用快拧接头，便于安装和拆卸。

附图说明

图1为铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置整体示意图；

图2为巡测装置机柜内部结构图；

图3为巡测装置电控箱内部结构图；

图4为铀浓度探测单元剖面图；

图5为抽液支管前置沉淀和精密过滤装置结构图；

图6为铀矿山井场集控室多通道溶液巡测装置原理框图。

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图中：1.抽液主管、2.抽液支管、3.机柜门、4.可视化窗口、5.软管输出桥架、6.PU软管、7.差压表、8.Y型过滤器、9.前置泥沙沉淀过滤器、10.排污电动球阀、11.电控箱、12.线槽、13.软管桥架、14.微型电动球阀、15.活接、16.UPVC四通、17.公共流通管道、18.UPVC弯头、19.UPVC直管、20.UPVC三通、21.软管转接头、22.电接点压力表、23.泵体、24.电磁流量计、25.传感器支架、26.pH探测单元、27.ORP探测单元、28.铀浓度探测单元、29.隔板、30.柜体、31.柜门、32.工业控制计算机、33.导轨式电源、34.网络继电器、35.电源断路器、36.穿线孔、37.晶体探测器及放大电路、38.流通池、39.铅屏蔽外壳、40.进液管、41.出液管、42.红外发光管、43.紧固螺栓、44.缓冲O型圈、45.光电管座、46.憎水玻璃、47.红外接收管、48.线缆及防水锁头、49.玻璃托槽、50.不锈钢沉淀槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1，一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置整体包括，抽液主管1、抽液支管2、机柜门3、可视化窗口4、软管输出桥架5、PU软管6、差压表7、Y型过滤器8、前置泥沙沉淀过滤器9、排污电动球阀10；

整体设计的具体说明如图1所示，为适应新型模块化集控室的建设要求，本装置集成为一个可移动、可再利用的小型机柜，前面板为对开门设计，机柜门3内加有密封条，门的中上处开有一可视化窗口4，对工控机的屏幕可视。在正常运行期间，避免水溅射于其中的效果。

侧面安装软管输出桥架5，桥架内布有32路(可根据抽孔支管的数量增减)PU软管6，集控室内的每路抽液支管管路先经过前置泥沙沉淀过滤器9和Y型过滤器8后再经由软管6连接至本装置内的微型电动球阀14的取样端口。

如果地浸铀矿山中有一些采区服务年限已到，便于与“模块化”井场集控室一起移动至新采区；或者把整个装置与抽液支路的流路连接断掉，装置移动至需要在线监控的新集控室内，做到了资源的有效再利用。

本装置机柜内的结构如图2所示，上方为电控单元，下方为传感器探测单元和流路切换单元。整个布局结构紧凑、水电分离。

电控单元集中在电控箱11内部；

传感器探测单元包括传感器支架25、pH探测单元26、ORP探测单元27、铀浓度探测单元28，由泵体的出液管连接的铀浓度探测单元、ORP探测单元和pH探测单元；

机柜外的流路引入单元包括，抽液支管2、差压表7、Y型过滤器8、前置泥沙沉淀过滤器9和排污电动球阀10，用于对进入的待检测铀矿浆进行过滤和除杂。

流路切换单元包括软管桥架13、微型电动球阀14、活接15、UPVC四通16、公共流通管道17、UPVC弯头18、UPVC直管19、UPVC三通20、软管转接头21、电接点压力表22、泵体23、电磁流量计24和隔板29，其中，UPVC四通上方设置有活接和微型电动球阀，下方同样设置有活接和微型电动球阀，UPVC四通水平口依次连接并在末端通过软管转接头与UPVC直管连接；

流路部分的设计包括机柜内流路切换单元和机柜外的流路引入单元。

探测装置底面连通手动球阀，用于排污处理。这种操作需求就需要铀浓度探测单元28的上部和下部均需留有操作空间。铀浓度探测单元28坐于传感器支架25上，支架25放置在本装置机柜的内部底部。传感器支架25不仅用于铀浓度探测单元28的放置，便于人工从下端排液口对其进行排污处理，而且在支架25的侧面上，固定有pH探测单元26和ORP探测单元27，两者所需的流通池体积很小，本身选用的是小型数字化一体式传感器探头，所以三个参数的探测单元共用一个支架，既遵循流路设计的最短原则，又节省了空间。

参照图3所示为电控单元的内部布局，包括电控箱柜体30、柜门31、工业控制计算机32、导轨式电源33、网络继电器34、电源断路器35、线槽12等部件，其中电器件的连接方式与现有技术中电控柜内电器件的连接方式相同。电控箱底部留有穿线孔36，箱体外部的部件线缆通过穿线孔用锁头固定。电控箱箱体焊接于机柜内部的顶板和侧板上。电控箱为小型箱体设计，前面板开门，工业控制计算机32嵌于电控箱11前面板，便于对内部电器单元进行操作。电源33、断路器35等元件导轨式安装，减小了体积、便于在电控箱内装卸。电控部分整体防水，柜门31内侧贴有一圈密封条，侧面和底部线缆出入口均使用防水锁头。实现了电控单元的独立和密闭设计。

参照图1-图3，抽液支管2的溶液经由前置泥沙沉淀过滤器9和精细Y型过滤器8后由软管6传输至本装置。每一抽液管路均连接一个微型电动球阀14，如需测量哪路溶液，工业控制计算机32通过网络继电器34控制该支路的电动球阀14的开启，泵体23启动后，动力输送至传感探测单元。

具体的，各抽液支管所抽取的铀矿浆为地下某一区域的铀矿浆，所以每一抽液支管对应不同的地下采铀区域。为了勘探及生产的试验需求，巡检仪对每一支管的溶液进行多参数测量。测量完成后将溶液输送回抽液主管道内。

在地浸矿山生产工艺中，还需要把抽液支管的溶液汇聚在一起，通过抽液主管输送到下一流程的提铀工艺车间。

为了节省体积，连接抽液管路的软管6进入本装置后由不锈钢快拧接头锁紧至该路微型电动球阀14的一端口，为了检修方便，球阀的另一端口经由活接15粘结至UPVC四通16组成的公共流通管道17。公共流通管道17的上下分别排列有8只微型电动球阀14，电动球阀14一端连接的PU软管穿至软管桥架13内布局，既起到了软管的固定作用，也保证了装置的整齐美观。上下两路公共流通管道17由一只直角弯头18、一只三通接头20、UPVC直管19和软管转接头21经由软管汇聚至泵体23的输入口。微型电动球阀14和软管桥架13均固定在隔板29上，这样避免了在本装置机柜背板的打孔攻丝等安装痕迹，保证了本装置的美观性。流路中有电气元件，所接线缆均就近进入线槽12，线槽直通电控箱11，美观安全。固定间距的多数量管路连接使用UPVC直管，整齐美观，不规则、需要多处折弯的少数量管路连接使用PU软管，便于安装和拆卸。流路设计中加入了有报警触点的电接点压力表22，如果管路某处堵塞，一旦超过电接点压力表的上限值，则泵体23停止工作，避免本装置故障的发生。

电磁流量计24用于对管路中无水或者流量过小时的判断，工控机自动进入下一支路的取样测量。这些流路上的设计和系统软件结合，大大降低了装置的故障率，提升了装置的使用寿命、测量精度和智能化程度。

参照图4，铀浓度探测单元28包括晶体探测器及放大电路37、测量流通池38和防止环境射线对铀浓度测量探头造成干扰的铅屏蔽外壳39，体积相对较大，流通池38是“马林杯”式设计、晶体探测器及放大电路37放置于流通池38的内筒深处、探测器的底面和四周均充满了待测溶液，提高了整体探测效率。探测装置的铅屏蔽外壳39有一定的重量，分层开合设计。上下相邻层铅体均为凹凸台设计，上层铅体的底部凹台阶与下层铅体的顶部凸台阶相互配合，这种设计既减少缝隙提高整体铅屏蔽外壳的屏蔽效果，又保证了铅屏蔽外壳安装使用的牢固性。这种设计只需打开最上层的铅屏蔽体即可取出内部的探测部件，便于维修。

参照图5，前置泥沙沉淀过滤器9包括进液管40、出液管41、红外发光管42、紧固螺栓43、缓冲O型圈44、光电管座45、憎水玻璃46、红外接收管47、线缆及防水锁头48、玻璃托槽49和不锈钢沉淀槽50。

不锈钢沉淀槽50为具一定的深度的槽体，优选的，采用316L材料制成，具有耐腐蚀效果，底部漏斗式设计接有电动球阀用于排污。玻璃托槽49为316L材质，与不锈钢沉淀槽50的开孔圆周焊接，托槽处设有凹槽用于放置缓冲O型圈44、光电管座45也设有放置O型圈的凹槽，憎水玻璃46处于玻璃托槽49和光电管座45的凹台阶中，在紧固螺栓43的压力作用下，光电管座45压紧缓冲O型圈，这种结构对憎水玻璃46起到固定和缓冲保护作用，又达到了防水密封的作用。光电管座中放置红外发光管42或红外接收管47，尾部开有螺纹孔，引出线缆使用防水锁头48锁紧，一方面紧固了红外发光管42或红外接收管47，另一方面做到了电子元件的防水密封。

在测量过程中，溶液从进液口在泵体的动力作用下进入沉淀槽50，出液口与沉淀槽上表面平齐，由于沉淀槽有一定深度，较大颗粒会在底部产生沉淀，当大颗粒累积到红外线发射管和接收管的光路水平线高度时，使红外接收管接收的光通量受到遮挡，其电平会产生明显变化，该电平经电路处理为开关信号被工控机读取后，控制排污电动球阀10开启排污，如果两次排污的时间间隔小于预定限值，则发出报警信号，需要人工干预冲洗清堵。经过前置泥沙沉淀装置后，管路中还接入了Y型过滤器，其内放置的是精细滤网，精细滤网的目数可根据使用需要进行调整。一旦过滤器堵塞，过滤器两端的压差就会升高，差压表7集成了微动开关，当压差达到设定的极限值时，它发出的警告信号会被电控单元读取到，通知人员及时安排清洁或更换。由于流路中加入前置泥沙沉淀过滤器9，大量的大颗粒物质会由此分离出去，所以更换Y型过滤器8(Y型精细过滤器)的滤网的频率会大大降低。这种前置沉淀粗滤和精细过滤器设计和实时监测，不仅保证进入本装置公共流路中的溶液无大颗粒物杂质，也提高了整个装置的智能化程度。

本装置应用于地浸矿山井场集控室，浸出液经抽液孔提升至地表水冶厂，有时抽液支管道中会带有细微的泥沙，长期积累不仅使装置的流路堵塞，仪器无法正常运转，而且会对铀浓度测量带来误差增大的干扰因素。为此，本装置设计了前置泥沙沉淀粗滤与精细过滤器的结合，以保证进入本装置机柜内流路中的溶液无大颗粒。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置，其特征在于，包括抽液管道和检测机柜，所述抽液管道包括抽液主管和抽液支管，所述抽液支管分别对应不同区域的铀矿浆，所述抽液主管用于收集检测后的铀矿浆，所述抽液支管上设置有前置泥沙沉淀过滤器，所述前置泥沙沉淀过滤器上设置有排污阀；

所述检测机柜内设置有进液管路，所述进液管路一端与抽液支管连接，另一端通过压力泵与传感器探测单元连接，所述传感器探测单元用于对于铀矿浆参数进行检测。

2.根据权利要求1所述的一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置，其特征在于，所述检测机柜包括电控单元、流路切换单元和传感器探测单元，所述流路切换单元包括多个进液管路，所述进液管路上依次设置的微型电动球阀、活接和UPVC四通，多条进液管路中的UPVC四通依次连接，并形成公共流通管道，公共流通管道的端部通过UPVC弯头与UPVC直管连接，所述UPVC直管通过软管转接头与泵体连接，所述泵体用于将铀矿浆注入传感器探测单元内。

3.根据权利要求2所述的一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置，其特征在于，所述电控单元包括电控箱柜体，所述电控箱柜体上设置有可开合的柜门，所述电控箱柜体内设置有工业控制计算机、导轨式电源、网络继电器、电源断路器及线槽。

4.根据权利要求2所述的一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置，其特征在于，所述传感器探测单元通过传感器支架设置于所述检测机柜内，所述传感器探测单元包括依次与泵体的出液管连接的铀浓度探测单元、ORP探测单元和pH探测单元。

5.根据权利要求4所述的一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置，其特征在于，所述铀浓度探测单元包括晶体探测器及放大电路、测量流通池和铅屏蔽外壳，所述晶体探测器及放大电路设置于测量流通池内，并与测量流通池的内壁之间形成用于流通待测液的空间，所述测量流通池成型于铅屏蔽外壳内。

6.根据权利要求5所述的一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置，其特征在于，所述铅屏蔽外壳包括顶部铅块、中间铅块和底部铅块，多个所述中间铅块依次堆叠，并形成筒体结构，所述顶部铅块盖设于筒体结构上，底部铅块支撑于筒体结构下，所述中间铅块设置有环形凸起和环形凹槽，相邻中间铅块中的环形凸起与环形凹槽相适配；所述顶部铅块的结构与环形凸起或环形凹槽相适配；所述底部铅块的结构与环形凸起或环形凹槽相适配。

7.根据权利要求1所述的一种铀矿山井场集控室多通道自动巡测装置，其特征在于，所述前置泥沙沉淀过滤器包括不锈钢沉淀槽，所述不锈钢沉淀槽通过进液管与抽液支管连接，通过出液管与Y型过滤器连接，所述不锈钢沉淀槽侧壁设置有玻璃托槽，所述玻璃托槽与不锈钢沉淀槽连通，所述玻璃托槽远离不锈钢沉淀槽的一端固定连接有光电管座，所述光电管座与玻璃托槽之间设置有憎水玻璃，光电管座内设置有红外接收管，所述光电管座远离憎水玻璃设置有线缆及防水锁头。

Images