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更新時間:2025-09-17
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基于超聲波原理的在線礦漿濃度監測儀,核心是利用礦漿(固液兩相流)對超聲波傳播特性的影響(如聲速、衰減程度),反向推算礦漿中固體顆粒的濃度,實現對選礦生產流路中礦漿濃度的實時、連續監測。其檢測邏輯貼合礦漿 “高粘度、高磨損、含懸浮顆粒” 的工況特點,是選礦行業實現工藝精準控制的關鍵設備,具體可從核心原理、工作流程、技術優勢、典型應用四方面展開說明:
一、核心檢測原理:利用超聲波在礦漿中的傳播特性差異
超聲波在不同介質中的傳播行為(聲速、能量衰減)會隨介質密度、成分而變化 —— 礦漿的濃度本質是 “單位體積內固體顆粒的占比”,濃度越高,固體顆粒越多,對超聲波的阻礙和吸收作用越強,最終表現為超聲波傳播速度變化和能量衰減程度加劇。儀器正是基于這兩個核心特性實現檢測:
聲速法:在固定溫度、壓力下,純水(礦漿中的液相)的聲速是已知固定值;當水中混入固體顆粒(如銅精礦、鐵精礦顆粒),礦漿整體密度升高,超聲波穿過時的傳播速度會隨濃度增加而線性變化(濃度越高,聲速略增或略減,具體與顆粒材質相關)。儀器通過精準測量超聲波在礦漿中的傳播速度,結合預設的 “聲速 - 濃度校準曲線”,可直接計算出礦漿濃度。
衰減法(更常用):礦漿中的固體顆粒會對超聲波產生 “散射” 和 “吸收”—— 顆粒越多(濃度越高),超聲波能量被散射、吸收的比例越大,到達接收端的信號強度就越弱。儀器通過對比 “發射端初始超聲波能量” 與 “接收端實際接收能量” 的差值(即衰減量),再結合顆粒粒徑、材質等參數的補償,即可反推出礦漿濃度(衰減量與濃度呈正相關關系)。
二、典型工作流程:嵌入生產流路,實時輸出數據
在線礦漿濃度監測儀通常安裝在選礦廠的管道、攪拌槽或溜槽等關鍵流路中,工作流程可分為4 步,全程無需人工干預:
1,安裝與適配:儀器的“超聲波換能器”(含發射端和接收端)采用插入式安裝,換能器成對安裝在管道兩側,確保超聲波能穿過礦漿流路。
2,信號發射與接收:發射端按固定頻率(通常為幾十 kHz 至幾 MHz,根據礦漿顆粒大小選擇)持續發射超聲波信號,信號穿過礦漿時,部分能量被顆粒散射、吸收,剩余能量被接收端捕獲。
3,信號處理與計算:儀器的核心控制器對接收的信號進行放大、濾波(過濾氣泡、管道振動等干擾信號),再根據 “聲速變化” 或 “衰減量”,結合預先通過實驗室校準的 “濃度 - 信號模型”(不同礦種需單獨校準,如金礦與鐵礦的顆粒特性不同),計算出實時礦漿濃度值。
4,數據輸出與聯動:濃度數據實時顯示在儀器屏幕上,同時通過4-20mA 電流信號、RS485數字通訊等方式,上傳至工廠的DCS/PLC系統;若濃度偏離設定閾值(如浮選工藝要求的25%-30%濃度),系統可自動觸發調節(如開啟補水閥稀釋、或調節給礦量),形成“監測 - 調節”閉環。
三、技術優勢:適配選礦惡劣工況,解決傳統檢測痛點
相比傳統 “人工采樣+烘干稱重”“密度計法”,超聲波原理的監測儀更貼合礦漿的復雜工況,上海玄天MLSST-6080CS型在線礦漿濃度監測儀的核心優勢有以下2點:
1,實時連續,無滯后性:檢測響應時間通常≤1秒,可24小時連續監測,解決人工采樣“間隔1-2 小時一次、數據滯后、無法捕捉瞬時濃度波動”的問題 —— 比如球磨機出口礦漿濃度突然升高(可能因給水量不足),儀器可立即發現,避免后續浮選環節因濃度過高導致藥劑浪費。
2,抗干擾能力強,精度穩定:通過溫度補償(礦漿溫度變化會影響聲速,儀器自動校準)、氣泡濾波(礦漿中的氣泡會干擾超聲波,控制器通過算法剔除氣泡信號),可將測量精度控制在,±0.5%-±1%(滿足選礦工藝要求),且不受礦漿顏色、透明度影響(傳統光學法對深色礦漿無效)。
四、典型應用場景:覆蓋選礦核心工藝環節
上海玄天MLSST-6080CS型在線礦漿濃度監測儀主要用于有色金屬、黑色金屬、非金屬礦的選礦生產,核心應用在3個關鍵環節:
1,磨礦環節(球磨機/棒磨機出口):監測磨礦后礦漿濃度(通常要求28%-35%),濃度過高會導致研磨不充分(顆粒過粗),過低則會浪費能耗、降低磨礦效率;儀器數據可聯動調節給水量,確保磨礦效果。
2,浮選環節(浮選機進料口/槽內):浮選對礦漿濃度敏感(如銅浮選常要求20%-25%),濃度過高會導致藥劑與顆粒接觸不均,回收率下降;濃度過低則會稀釋藥劑,增加成本;儀器可實時把控濃度,提升浮選指標。
3,脫水環節(濃縮池/過濾機進料):監測進入脫水設備的礦漿濃度(如濃縮池底流濃度要求 50%-60%),濃度過低會導致過濾機處理量下降、濾餅含水率超標;儀器可指導濃縮池的排泥量調節,保障脫水效率。
總結,基于超聲波原理的在線礦漿濃度監測儀,本質是通過“物理特性(超聲波傳播-數據模型(濃度換算-工藝自動調節”)的邏輯,將選礦生產中看不見的濃度轉化為可實時調控的數據,是選礦廠實現“降本增效、穩定工藝”的核心技術裝備。
