浓密机料位和浓度测量一体装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种浓密机料位和浓度测量一体装置，包括执行机构、检测机构和处理及显示机构，所述执行机构包括重锤、绕线轮、滑轮和伺服电机，检测机构包括杠杆、压力传感器和编码器，处理及显示机构包括PLC控制器和显示器；所述重锤与绳索的一端连接，绳索的另一端绕过滑轮后卷绕在绕线轮上，绕线轮与伺服电机传动连接，由伺服电机带动运转，所述滑轮连接在杠杆的一端，压力传感器连接在杠杆的另一端，所述编码器设置在绕线轮处，用于记录绕线轮转过的圈数，压力传感器和编码器均与PLC控制器连接，PLC控制器连接显示器。本实用新型专利技术可以同时对膏体浓密机中沉积层料位和物料浓度进行测量，结构设计合理，测量成本低。

A unit for measuring the concentration and concentration of the thickener

The utility model discloses a device for measuring and measuring the concentration and concentration of a thickener, including an actuator, a detection mechanism and a processing and display mechanism. The actuator includes a heavy hammer, a winding wheel, a pulley and a servo motor. The detection mechanism includes a lever, a pressure sensor and a coder, and the processing and display mechanism includes PLC control. The heavy hammer is connected to one end of the rope, the other end of the rope is passed around the pulley on the winding wheel, the winding wheel is connected with the servo motor and is driven by a servo motor. The pulley is connected to one end of the lever, and the pressure sensor is connected to the other end of the lever, and the encoder is set on the winding line. The wheel is used to record the number of turns of the winding wheel. The pressure sensor and the encoder are connected with the PLC controller, and the PLC controller is connected with the display. The utility model can simultaneously measure the material level and material concentration of the deposit layer in the paste thickener, and has reasonable structural design and low measuring cost.

【技术实现步骤摘要】
浓密机料位和浓度测量一体装置
本技术涉及一种用于浓密机中料位和浓度测量的一体装置，属于矿浆脱水时所形成沉积层的料位和浓度测量装置领域。
技术介绍
浓密机是一种脱水设备被广泛用于冶金、化工、煤炭、非金属选矿、环保等行业，在选矿行业中被用于精矿和尾矿的处理。膏体浓密机则是在浓密机的基础上改进，结合了泥浆层过滤特性的一种新型脱水设备，其效率更高，产品质量更好。如图1所示，工作时矿浆从膏体浓密机的上部流入，从下部的底流口流出，最终在膏体浓密机中形成三个分层，分别是清水层、过渡层和沉积层。矿浆在过渡层发生物料与水的分离，密度较大的物料下降形成沉积层，水由于沉降作用往上走形成清水层，最终从溢流口排出。浓密机中不同高度处物料的浓度不同，通过分析来看，清水层中没有物料；过渡层中随着深度的增加物料浓度略有增加，但增加的幅度不大且不稳定；沉积层中随着深度的增加物料浓度随之增加，且变化呈现一定的规律性。膏体浓密机底流浓度是选矿厂中一个比较重要的指标，在工业生产中，需要实时监测底流浓度(底流口的浓度)，以保证底流浓度的稳定。从浓密机底流浓度与浓密机中沉积层的高度的关系可以看出，沉积层越高，浓密机底流的浓度也越大，如需要保证底流浓度的最低值就需要确保浓密机中的沉积层达到一定的高度，因而准确测量膏体浓密机中沉积层的高度对保证底流口浓度稳定极为重要。另外，测量膏体浓密机不同位置处物料的浓度也尤为必要，目前测量浓密机中不同位置处物料浓度的方法和设备也有很多，有的是将料浆从设备的侧向取出然后经设备检测分析，有的是利用某些高精度的设备来直接进行测量。这些方法对设备的要求都很高，导致测量的成本也比较高。
技术实现思路
基于上述技术问题，本技术提供一种浓密机料位和浓度测量一体装置。本技术所采用的技术解决方案是：一种浓密机料位和浓度测量一体装置，包括执行机构、检测机构和处理及显示机构，所述执行机构包括重锤、绕线轮、滑轮和伺服电机，检测机构包括杠杆、压力传感器和编码器，处理及显示机构包括PLC控制器和显示器；所述重锤与绳索的一端连接，绳索的另一端绕过滑轮后卷绕在绕线轮上，绕线轮与伺服电机传动连接，由伺服电机带动运转，所述滑轮连接在杠杆的一端，压力传感器连接在杠杆的另一端，所述编码器设置在绕线轮处，用于记录绕线轮转过的圈数，压力传感器和编码器均与PLC控制器连接，PLC控制器连接显示器。优选的，所述重锤的内部中空，重锤包括上半部分锤体和下半部分锤体，上半部分锤体和下半部分锤体通过螺纹连接。优选的，在上半部分锤体的顶端连接有吊环。优选的，所述杠杆包括杆体和支点，在杆体的一端连接有调节杆，在杆体和调节杆上均间隔设置有固定孔，所述滑轮与杆体的一端连接，杆体的另一端与调节杆的一端通过螺栓连接，螺栓插入固定孔中，所述压力传感器连接在调节杆的另一端。本技术的有益技术效果是：1、本技术可用于膏体浓密机中含有水固两相的矿浆等混合液体的相界面位置的测量，并可以同时对膏体浓密机中沉积层料位和物料浓度进行测量，虽然针对的测量环境比较复杂，但通过巧妙新颖的装置和方法设计，取得了测量精度高，且能够大幅度降低测量成本等有益效果。2、本技术设计了杆杠机构，它能够根据浓密机中物料种类的不同放大或是缩小重锤处压力变化的情况，使得压力变化的信号一直处在压力传感器的合理可测范围之内，增加了传感器种类和大小的可选范围，为测量提供了很大的方便。3、本技术装置中的重锤采用一种中空的设计，可以根据物料种类的不同或是需要重锤的质量发生变化的时候往里面添加其他介质而不会改变重锤的体积，使得重锤在同一密度的介质中所受的浮力为一常数，减小误差的存在；而且将重锤的质量设计成可变的，可以增大该装置的使用范围和场合，延长了装置的寿命。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步说明：图1为膏体浓密机的工作过程简单示意图；图2为本技术装置的结构原理示意图；图3为本技术装置中重锤的结构示意图。具体实施方式结合附图，一种浓密机料位和浓度测量一体装置，包括执行机构、检测机构和处理及显示机构，所述执行机构包括重锤1、绕线轮2、滑轮3和伺服电机8，检测机构包括杠杆4、压力传感器5和编码器9，处理及显示机构包括PLC控制器6和显示器7。所述重锤1与绳索10的一端连接，绳索10的另一端绕过滑轮3后卷绕在绕线轮2上，绕线轮2与伺服电机8传动连接，由伺服电机8带动运转。所述滑轮3连接在杠杆4的一端，压力传感器5连接在杠杆4的另一端，所述编码器9设置在绕线轮2处，用于记录绕线轮2转过的圈数，压力传感器5和编码器9均与PLC控制器6连接，PLC控制器6连接显示器7。作为对本技术的进一步设计，所述重锤1的内部中空，重锤1包括上半部分锤体101和下半部分锤体102，上半部分锤体101和下半部分锤体102之间可拆卸，二者通过螺纹连接。在上半部分锤体101的顶端连接有吊环103，方便绳索10系挂。本技术装置的重锤采用中空的设计，可以根据不同的工作环境在不改变自身体积的情况下调整重锤本身的质量。由于体积不发生变化所以在测试时本身的浮力不会发生变化，在改变本身质量时不需要改变控制器的参数，增加了装置的适用范围。更进一步的，所述杠杆4包括杆体401和支点402，在杆体401的一端连接有调节杆403，在杆体401和调节杆403上均间隔设置有固定孔404，所述滑轮3与杆体401的一端连接，杆体401的另一端与调节杆403的一端通过螺栓连接，螺栓插入固定孔中，所述压力传感器5连接在调节杆403的另一端。本技术装置设计的杠杆结构可以调整测量装置的灵敏度和测试范围，当工作环境发生变化时只需调整杠杆的长度即可，不需要担心压力的变化超出压力传感器的感知范围。采用上述装置进行浓密机中料位和浓度测量的方法，大致步骤如下：a料位测量a1控制重锤1下降，在重锤1下降过程中编码器9会实时记录绕线轮2转过的圈数，然后将数据传送至PLC控制器6，由PLC控制器6转换成当前重锤1所处的高度。a2与此同时，压力传感器5实时测量压力值。设计当压力传感器所测得的压力值达到设定值时(如设定值可设置为0)，或者设计当压力传感器在一定时间间隔内所测得的前后压力值之差达到设定值时(对于有些物料在过渡层与沉积层的交界处压力传感器所测得的压力值会有一个较明显的变化)，重锤1恰好处于浓密机中过渡层与沉积层的交界处位置，此时压力传感器5给PLC控制器6传递信号，PLC控制器6控制伺服电机8停转，并将编码器9中的信号输出为此时重锤的高度值，同时在显示器7上显示。沉积层的料位高度即为浓度机的高度减去此时重锤的高度值所得到的差值。a3最后通过PLC控制器6控制伺服电机8反转回到原位，进而完成一个料位测量的过程。b浓度测量b1控制重锤下降，在重锤下降过程中编码器会实时记录绕线轮转过的圈数，然后将数据传送至PLC控制器，由PLC控制器转换成当前重锤所处的高度。b2与此同时，压力传感器实时测量压力值；对重锤进行受力分析，重锤所受到的浮力为自身重力与压力传感器实时测量压力值的差值，浮力又与物料的密度呈正比关系，从而计算得出重锤所处物料层的密度，即通过PLC控制器得到不同高度处物料的浓度，并以表格或曲线的形式通过显示器显示。上述方法中，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浓密机料位和浓度测量一体装置，其特征在于：包括执行机构、检测机构和处理及显示机构，所述执行机构包括重锤、绕线轮、滑轮和伺服电机，检测机构包括杠杆、压力传感器和编码器，处理及显示机构包括PLC控制器和显示器；所述重锤与绳索的一端连接，绳索的另一端绕过滑轮后卷绕在绕线轮上，绕线轮与伺服电机传动连接，由伺服电机带动运转，所述滑轮连接在杠杆的一端，压力传感器连接在杠杆的另一端，所述编码器设置在绕线轮处，用于记录绕线轮转过的圈数，压力传感器和编码器均与PLC控制器连接，PLC控制器连接显示器。

【技术特征摘要】
1.一种浓密机料位和浓度测量一体装置，其特征在于：包括执行机构、检测机构和处理及显示机构，所述执行机构包括重锤、绕线轮、滑轮和伺服电机，检测机构包括杠杆、压力传感器和编码器，处理及显示机构包括PLC控制器和显示器；所述重锤与绳索的一端连接，绳索的另一端绕过滑轮后卷绕在绕线轮上，绕线轮与伺服电机传动连接，由伺服电机带动运转，所述滑轮连接在杠杆的一端，压力传感器连接在杠杆的另一端，所述编码器设置在绕线轮处，用于记录绕线轮转过的圈数，压力传感器和编码器均与PLC控制器连...

【专利技术属性】
技术研发人员：付群飞，吕宪俊，王强，侯明昱，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东,37