專利名稱：一種濃密機泥水分界面高度的在線檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種濃密機泥水分界面高度的在線檢測方法，屬于界面檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
濃密機作為礦漿濃縮生產(chǎn)過程的核心設(shè)備，主要起到固液分離的作用，被廣泛應(yīng)用在精礦脫水、尾礦濃縮、回水處理等多個場合。但受限于在線分析儀表昂貴的費用，直接影響濃密機運行效率的泥水分界面幾乎不檢測，給濃密機的連續(xù)生產(chǎn)和自動控制造成了很大的困難?，F(xiàn)有在線式的界面分析檢測儀表，主要是通過傳感器發(fā)送ー個大功率聲波脈沖，該脈沖在被選定介質(zhì)的表面反射，反射回來的信號經(jīng)過專用軟件進行計算后確定分界面的 位置，如圖I所示。但該類在線分析儀表具有以下的不足(I)、插入液面以下的探頭表面會頻繁結(jié)鈣，現(xiàn)有的自動清洗方式無法從根本上解決結(jié)鈣的問題，嚴重影響測量精度，同時造成儀表維護工作量很大。(2)、市場上的在線界面分析儀表價格十分昂貴，普遍在數(shù)十萬元以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有的界面分析檢測技術(shù)存在的價格昂貴、插入液面以下的探頭表面會頻繁結(jié)鈣導(dǎo)致的測量精度較低以及維護困難的問題，進而提供一種濃密機泥水分界面高度的在線檢測方法。為此，本發(fā)明提出了以下的技術(shù)方案一種濃密機泥水分界面高度的在線檢測方法，包括通過通訊接ロ，從安裝在濃密機入料ロ的流量計和濃度計獲取若干組入料流量ql [n]和入料濃度爐I [n]，從安裝在濃密機排料ロ的流量計和濃度計獲取若干組出料流量q2[n]和出料濃度ぞ2 [n]，其中n表示自然數(shù)；通過離線取樣測量得到相應(yīng)的若干組泥水分界面高度的數(shù)值h[n]，計算獲得第i個采樣時刻泥水分界面的變化量Ah[i] =h[i]-h[i_l]，并預(yù)設(shè)初始時刻泥水分界面高度h
；根據(jù)所述入料濃度タI [i]和出料濃度タ2 [i]分別計算獲得對應(yīng)的密度值P I [i]和 P 2[i]，其中スパ[/] = I/(卜河/] +勿[ノ]/s)和P2W = 1ZO-W2W + WWk).根據(jù)所述入料流量ql[i]、入料濃度爐l[i]、出料流量q2[i]、出料濃度識2[i]、入料密度P l[i]和出料密度P2[i]，根據(jù)物料衡算關(guān)系計算獲得第i個采樣時刻的泥水分界面的變化量A/i/],其中Ah[l] = (_*pl[i] *g)l[i] — q2[i] *p2[l] *cp2[i}) / (冗* R2 *p2[l] *(P2[i\)* /’，R 為預(yù)設(shè)的濃密機半徑，T為預(yù)設(shè)的采樣周期；計算由上述物料衡算關(guān)系得到的結(jié)果與真實的變化量之間的差值y[i]，其中>■[/'] = A/ i/J-A^[i]；取若干點數(shù)據(jù)組成信息矩陣Z =[が,舛，f2,爐2] *4，對所迷信息矩陣進行預(yù)處理后轉(zhuǎn)換成激活矩陣，并計算所述激活矩陣對于yn 的回歸向量b ;對于第k時刻的待測信息向量進行預(yù)處理和轉(zhuǎn)換后得到所述信息向量的激活向量Xk ;計算激活向量Xk的誤差補償值9k = *幻對于兔進行反歸ー化處理，得到實際的誤差補償值丸;計算濃密機泥水分界面高度變化量的最終輸出值Yk=Ah[k] + yk ;結(jié)合上一時刻的泥水界面高度h[k-l]，第k時刻的濃密機泥水分界面高度h[k]滿足:A[ん]=h[k-I] + Yk a本發(fā)明可以把濃密機泥水分界面高度在線檢測方法當(dāng)做一種軟測量傳感器，及時準確地預(yù)測泥水分界面高度，以及作為ー個在線檢測儀表的備份傳感器，也可以作為ー個 智能的過濾器消除與物理測量相關(guān)的時間延遲；本發(fā)明的輸出值可以作為濃密機泥水界面自動控制的依據(jù)，借以提高濃密機運行效率，降低壓耙和跑混等生產(chǎn)事故發(fā)生的幾率，并降低購買在線檢測儀表的支出，同時節(jié)省了維護的人力成本。


圖I是現(xiàn)有在線式的界面分析檢測儀表的工作原理示意圖；圖2是本發(fā)明的具體實施方式
提供的濃密機泥水分界面高度的在線檢測算法結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的具體實施方式
提供的濃縮エ藝流程示意圖；圖4是本發(fā)明的具體實施方式
提供的采用現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明的效果對比示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的具體實施方式
提供了一種濃密機泥水分界面高度的在線檢測方法，其濃密機泥水分界面高度的在線檢測算法結(jié)如圖2所示，包括步驟I :計算機通過通訊接ロ，從安裝在濃密機入料ロ和排料ロ的流量計和濃度計上讀取在設(shè)備承受能力內(nèi)、覆蓋且略大于正常工作范圍內(nèi)的若干組組入料流量ql [n]、入料濃度爐l[n]、出料流量q2[n]、出料濃度ぞ2[n]的數(shù)據(jù)；再通過離線取樣測量得到若干組相應(yīng)的泥水分界面高度的數(shù)值，用h[n]表示，并用Ah[i] =h[i]-h[i-l]表示第i個采樣時刻泥水分界面的變化量；在計算機中預(yù)設(shè)初始時刻泥水分界面高度h
；步驟2 :根據(jù)預(yù)設(shè)的礦石密度e，計算濃度爐I [i]和爐2 [i]所對應(yīng)的密度值，分別用p l[i]和p 2[i]表示,其中
p2[i] = 1/(1-(p2[i\ + Is)；步驟3 :根據(jù)物料衡算關(guān)系計算在第i個采樣時刻的泥水分界面的變化量
Ah[i] ニ * p\[i\ *^![/] - q2[i] =5= p2[l\ * (P2{i\) / {n ^-R2* p2[l\ ** T ；其中R為預(yù)設(shè)的濃密機半徑，T為預(yù)設(shè)的采樣周期；
步驟4:將上述計算結(jié)果與離線測量值的變化量進行比較，并計算二者之間的差值y[i]，其中ア[/ ]= Ah[i] - Ah[i]；步驟5 :取若干點數(shù)據(jù)組成信息矩陣Z =，計算所述信息矩陣對于Yn*!的回歸向量b，步驟5依次含有以下步驟步驟5. I :對信息矩陣進行預(yù)處理。首先，剔除野值，所謂野值是指這樣的樣本其任意ー個分量與所有樣本對應(yīng)分量的樣本均值的差的絕對值大于所有樣本對應(yīng)分量的樣本標(biāo)準差的三倍；這ー步使訓(xùn)練樣本都處在正常范圍內(nèi)；其次，歸ー化把信息矩陣的每個分量都減去所對應(yīng)分量的樣本集的均值再除以所對應(yīng)分量的樣本集的標(biāo)準差，使經(jīng)過處理的信息矩陣中變量的各個分量對變量之間的距離的影響比較接近；步驟5. 2 :將信息矩陣X (已經(jīng)過步驟5. I預(yù)處理)轉(zhuǎn)化為激活矩陣XA，Xa中的元素可由下式求得
權(quán)利要求
1.一種濃密機泥水分界面高度的在線檢測方法，其特征在于，包括 通過通訊接ロ，從安裝在濃密機入料ロ的流量計和濃度計獲取若干組入料流量ql [n]和入料濃度￠3 I [n]，從安裝在濃密機排料ロ的流量計和濃度計獲取若干組出料流量q2 [n]和出料濃度供2 [n]，其中n表示自然數(shù)； 通過離線取樣測量得到相應(yīng)的若干組泥水分界面高度的數(shù)值h[n]，計算獲得第i個采樣時刻泥水分界面的變化量Ah[i] =h[i]-h[i_l]，并預(yù)設(shè)初始時刻泥水分界面高度h
； 根據(jù)所述入料濃度爐l[i]和出料濃度タ2[i]分別計算獲得對應(yīng)的密度值P l[i]和P 2 [ i ]，其中 p取]ニ I / (I —勿[/] + <p\[i] / 6')和-廠2 レ:]= — ^2[/j + (p2[i] Is). 根據(jù)所述入料流量ql [i]、入料濃度爐I [i]、出料流量q2 [i]、出料濃度供2 [i]、入料密度P l[i]和出料密度P 2 [i]，通過物料衡算關(guān)系計算獲得第i個采樣時刻的泥水分界面的變化量 A/如],其中 A/;レ ] = (t/l[/] * p\[i] *<p\[i] — q2[i] */>2[/] */ (Ti* R2 *pl[l\ *(p2[l\)* T，R為預(yù)設(shè)的濃密機半徑，T為預(yù)設(shè)的采樣周期； 計算由上述物料衡算關(guān)系得到的結(jié)果與真實的變化量之間的差值y[i]，其中v[/] = A/;[/] - A/;[/]; 取若干點數(shù)據(jù)組成信息矩陣I =，對所述信息矩陣進行預(yù)處理后轉(zhuǎn)換成激活矩陣，并計算所述激活矩陣對于yn 的回歸向量b ;對于第k時刻的待測信息向量進行預(yù)處理和轉(zhuǎn)換后得到所述信息向量的激活向量Xk ;計算激活向量Xk的誤差補償值丸ニ幻對于九進行反歸ー化處理，得到實際的誤差補償值lA汁算濃密機泥水分界面高度變化量的最終輸出值Yk=Ah[k] + yk ;結(jié)合上一時刻的泥水界面高度h[k-l]，第k時刻的濃密機泥水分界面高度h[k] ;VJ促-.h[k] = h[k-I] + Yk。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，取若干點數(shù)據(jù)組成信息矩陣Z =[ql,<pl,q2,<p2lt4，對信息矩陣進行預(yù)處理后轉(zhuǎn)換成激活矩陣，并計算所述激活矩陣對于yn*i的回歸向量b,包括 將任意ー個分量與所有樣本對應(yīng)分量的樣本均值的差的絕對值大于所有樣本對應(yīng)分量的樣本標(biāo)準差的三倍的值去掉； 將所述信息矩陣X的每個分量都減去所對應(yīng)分量的樣本集的均值再除以所對應(yīng)分量的樣本集的標(biāo)準差； 將所述信息矩陣X轉(zhuǎn)化為激活矩陣XA，Xa中的元素可由下式求得
全文摘要
本發(fā)明提供了一種濃密機泥水分界面高度的在線檢測方法，包括在線獲取若干組濃密機的入料流量、入料濃度、出料流量和出料濃度數(shù)據(jù)組成信息矩陣；通過物料衡算方程計算每個采樣時刻的泥水分界面的變化量，計算與離線取樣測得的真實變化量之間的差值；計算激活矩陣對于上述差值的回歸向量；將第i時刻的待測信息向量轉(zhuǎn)換成激活向量并與回歸向量相乘，獲得誤差補償值對于誤差補償值進行反歸一化處理，得到實際的誤差補償值；將實際誤差補償值與變化量相加得到泥水界面最終的變化值；結(jié)合預(yù)設(shè)的初始時刻泥水分界面高度計算出當(dāng)前濃密機泥水分界面高度。本發(fā)明能檢測泥水分界面高度，提高濃密機運行效率，降低生產(chǎn)事故發(fā)生概率及支出，節(jié)省維護成本。
文檔編號B01D21/02GK102749121SQ20121024765
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者周俊武, 徐寧, 方文, 王慶凱, 王旭, 繆天宇 申請人:北京礦冶研究總院