CN2636244Y - 原矿石品位在线快速测定装置 - Google Patents

Abstract

原矿石品位在线快速测定装置，属于测量领域。包括位于矿石运送车辆通道上的重量计量装置，其特征是在重量计量装置的上方设置测距探头组，重量计量装置和测距探头组经信号处理单元和模/数转换单元与计算机单元连接。本实用新型能够对运输车辆所装载的大宗原矿石快速、定量地进行品质评价和测量，可防止故意掺杂废料、人为“贫化”、片面追求产量现象的发生，整个装置结构简单，工作可靠，能及时、连续在线地进行检测和提供检测结果，保证了矿石运输作业的连续进行，有利于提高矿石运输作业效率，也便于矿山内部各单位生产经济责任制考核的顺利开展。可广泛用于各种矿石、煤炭或其他物料的品质检测或评价领域。

Description

原矿石品位在线快速测定装置

技术领域

本实用新型属于测量领域，尤其涉及一种用于通过测定被测试材料比重以分析材料品质的在线测量装置。

背景技术

目前在矿山开采生产过程中，对于原矿石(刚开采出来，尚未经分离和细化破碎的矿石)的质量检测，主要依靠人工取样，经过化验后确定其品位。由于实际生产过程中矿石的单块块度较大(600mm以上)，人工取样只能采取间隔测定、随机取样的方法，无法快速、全面地对运输车辆所装载的大宗原矿石进行品质评价和测量。同时，对于由多个矿井构成的矿山生产企业，出于经济责任考核的需要，也迫切需要一种能快速、定量地评价和测量各矿井生产出的原矿石质量和品位的检测方法。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能对运输车辆所装载的大宗原矿石快速、定量地进行品质评价和测量的原矿石品位在线快速测定装置。

本实用新型的技术方案是：提供一种原矿石品位在线快速测定装置，包括位于矿石运送车辆通道上的重量计量装置，其特征是在重量计量装置的上方设置测距探头组，重量计量装置和测距探头组经信号处理单元和模/数转换单元与计算机单元连接。

其中所述的测距探头组包括多个超声波测距探头，超声波测距探头安装于设置在矿石运送车辆通道上方的测量架上；所述的多个超声波测距探头与矿石运送车辆前进方向成90度设置。

其所述的重量计量装置为电子式重量计；所述的信号处理单元为由运算电路芯片及其外围元件构成的常规多输入端运算放大电路；所述的模/数转换单元为由模/数转换集成电路芯片及其外围元件构成的常规模/数转换电路；所述的计算机单元包括PC机和打印机；所述的计算机单元的数据输出端口与打印机连接。

所述重量计量装置和超声波测距探头的信号输出端与信号处理单元的数据输入端连接，信号处理单元的数据输出端经模/数转换单元与PC机的数据输入端口连接，PC机的打印机接口与打印机的数据输入接口连接。

与现有技术比较，本实用新型的优点是：

1.能够对运输车辆所装载的大宗原矿石快速、定量地进行品质评价和测量，满足矿山生产过程中对质量控制的要求，单车体积测量误差小于2％，品位测量误差小于0.8％；

2.通过对运输车辆所装载的大宗原矿石快速、定量地进行品质测量，既可定性地评价各矿井开采矿石的质量和产量，又可防止故意掺杂废料、人为“贫化”、片面追求产量现象的发生，有利于提高矿山经济效益和后续工序的生产效率；

3.整个装置结构简单，工作可靠，能及时、连续在线地进行检测和提供检测结果，保证了矿石运输作业的连续进行，有利于提高矿石运输作业效率，也便于矿山内部各单位生产经济责任制考核的顺利开展。

附图说明

图1是本实用新型的系统构成方框图；

图2是本实用新型探头布置位置示意图；

图3是本实用新型检测原理示意图；

图4是本实用新型信号处理单元实施例的线路图；

图5是本实用新型模/数转换单元实施例的线路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述。

图1中，在位于矿石运送车辆通道上的重量计量装置1的上方设置测距探头组2、3，重量计量装置和测距探头组经信号处理单元4和模/数转换单元5与计算机单元6连接，计算机单元的数据输出端口与打印机7连接。

图2中，超声波测距探头安装于设置在矿石运送车辆通道上方的测量架8上，对于某一种车型，其车厢9的底板高度是固定的，则通过测量探头至矿石料堆10的距离，可以得出该点的料堆高度Hi；同时，通过重量计量装置(电子式重量计)1可以测得整车的重量，通过计算机运算，可以得到该车所装载的矿石料堆之重量。

图3中，多个超声波测距探头与矿石运送车辆前进方向成90度设置，每个探头均可测量得到不同的矿石料堆高度hi，各探头之间的距离为Wi。

根据测量精度的需要，可以确定探头数量的多少，一般以4～8个为宜。

图4中，信号处理单元为一常规运算放大电路，电子式重量计或超声波测距探头的信号输出端与输入端+IN和-IN对应连接，经过集成电路IC1和IC2的整形、放大，经过集成电路IC3的输出端V_OUT输出至模/数转换单元的输入端，进行检测信号的模/数转换。

根据超声波测距探头数量的不同，该运算放大电路可以并列设置多路，以满足实际使用的需要。

图5中，模/数转换单元为一常规模/数转换电路，从信号处理单元输出的模拟信号经VX端输入，经模/数转换芯片IC21的处理和转换，从其输出端D1～D8和DS1～DS8输出数字信号D_x，送至计算机进行相应计算和处理；同时，计算机输出相应的控制信号C_x对模/数转换电路进行运行周期控制。

由于运算放大电路和模/数转换电路均为现有技术，其详细电路连接关系和具体工作原理在此不再叙述。

上述各集成电路的芯片型号选择如下：

IC1～IC3：ICL765XGA系列或OPOXC系列；IC21：ADC7XDJ系列或ADC11XXADJ系列；IC22、IC23：74LS245；IC24、IC25：74LS04；IC26：ICL474；FM1～FM8：74LS04；GL1、GL2：TL040。上述集成电路不局限于所列型号，凡其同系列或功能与之相同或相近的集成电路芯片均可代换。

超声波测距探头可选用MILLTRONICS公司的XPS-1X系列或XPS-2X系列的产品。

本实用新型工作过程简述：

通过事先测定各种指定车型的车厢底部距探头的距离、车厢长度和空车重量，得到与其车型相对应的各种参数记录；同时，测定混有不同比例废矿石的原矿石之体积与重量之比，得到不同矿石品位的对应比重值；将数据输入计算机，经软件处理，得到对应各种车辆的矿石比重—品位标准曲线。

当载有原矿石的运输车辆通过重量计量装置时，计量装置测得单车毛重，经计算机软件处理，得到该车净载重量。同时，在计算机控制下，各测距探头不断对行进中的运输车辆进行矿石物料顶部高度的测量，对测量数据进行积分运算[计算公式 $V={\∫}_0^L(W_1{h}_1+W_2{h}_2+W_3{h}_3+\·\·\·+W_n{h}_n)\×L,$ 其中L＝车厢长度，Wi＝各探头之间的间距，h_i＝矿石物料的高度]，可以得到该车所装载矿石物料的体积。计算机软件将测得的物料重量与其体积进行计算，得到被测原矿石的比重，对应事先测得的矿石比重—品位标准曲线，即可自动计算出被测原矿石的品位。

某井下矿山公司通过本实用新型的实施，各生产矿井产出的矿石质量能够得到有效、及时的检测和评价，以质量参数进行量化经济考核，极大地提高了各矿井抓质量、降“贫化”的主动性，矿石“贫化”率由过去的大于30％下降到20％以下。仅此一项，每年可以多生产矿石7.2万吨，增加效益1000万元，加上矿石品位上升，给后续工序减少了处理工作量，减少各项成本432万元，合计每年可创经济效益1432万元，取得了显著的经济效益。

本实用新型可广泛用于各种矿石、煤炭或其他物料的品质检测或评价领域。

Claims (9)

1.一种原矿石品位在线快速测定装置，包括位于矿石运送车辆通道上的重量计量装置，其特征是：在重量计量装置的上方设置测距探头组，重量计量装置和测距探头组经信号处理单元和模/数转换单元与计算机单元连接。

2.按照权利要求1所述的原矿石品位在线快速测定装置，其特征是所述的测距探头组包括多个超声波测距探头，超声波测距探头安装于设置在矿石运送车辆通道上方的测量架上。

3.按照权利要求2所述的原矿石品位在线快速测定装置，其特征是所述的多个超声波测距探头与矿石运送车辆前进方向成90度设置。

4.按照权利要求1所述的原矿石品位在线快速测定装置，其特征是所述的重量计量装置为电子式重量计。

5.按照权利要求1所述的原矿石品位在线快速测定装置，其特征是所述的信号处理单元为由运算电路芯片及其外围元件构成的常规多输入端运算放大电路。

6.按照权利要求1所述的原矿石品位在线快速测定装置，其特征是所述的模/数转换单元为由模/数转换集成电路芯片及其外围元件构成的常规模/数转换电路。

7.按照权利要求1所述的原矿石品位在线快速测定装置，其特征是所述的计算机单元包括PC机和打印机。

8.按照权利要求7所述的原矿石品位在线快速测定装置，其特征是所述的计算机单元的数据输出端口与打印机连接。

9.按照权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的原矿石品位在线快速测定装置，其特征是所述重量计量装置和超声波测距探头的信号输出端与信号处理单元的数据输入端连接，信号处理单元的数据输出端经模/数转换单元与PC机的数据输入端口连接，PC机的打印机接口与打印机的数据输入接口连接。

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