專(zhuān)利名稱(chēng)：一種激光直接測(cè)量浮選泡沫厚度的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光測(cè)量浮選泡沫厚度的裝置，涉及選礦(浮選)液位檢測(cè)控制 領(lǐng)域，本發(fā)明還涉及一種利用激光能夠精確直接測(cè)量浮選泡沫厚度的方法。
背景技術(shù)：
浮選是資源加工中最重要的技術(shù)，可加工處理各種礦物資源、二次資源及非礦物 資源。目前，國(guó)內(nèi)很多的小型選礦廠，調(diào)節(jié)泡沫層厚度采用的方法還在靠操作工的經(jīng)驗(yàn)，用 視覺(jué)來(lái)判斷泡沫層的厚度，相當(dāng)?shù)穆浜蟆Ｔ谝恍┮?guī)模比較大的選場(chǎng)中，也沒(méi)有直接測(cè)量泡沫 層厚度的有效方法，一般采用浮選槽液面的檢測(cè)，控制泡沫產(chǎn)品的刮出量，間接的控制泡沫 層厚度，這種自動(dòng)調(diào)控應(yīng)用的主要方法有(1)用浮子式液位計(jì)測(cè)量液位；(2)用靜壓式液 位計(jì)測(cè)量液位；(3)用超聲波物位計(jì)控制液位。無(wú)論是現(xiàn)存的哪種檢測(cè)浮選液面的方法，均存在著比較大的缺陷，不能直接測(cè)量 出浮選泡沫的厚度，直接便捷的指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的進(jìn)行。同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中，浮選介質(zhì)的密度、濃度、pH值等變化很大，是一個(gè)復(fù)雜的溶液 體系。要想實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的測(cè)量必須實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸測(cè)量，浮子液位計(jì)和靜壓式液位計(jì)滿足不了條 件，易腐蝕而且精度很差。同時(shí)，超聲波物位計(jì)對(duì)生產(chǎn)條件也有較高的要求，其浮選攪拌過(guò) 程容易導(dǎo)致超聲波信號(hào)的丟失，更重要的是，對(duì)于測(cè)量有泡沫的液體，超聲波在泡沫出極易 反射，更會(huì)由于浮選泡沫的不規(guī)則，造成大量信號(hào)丟失，即由于超聲波本身?yè)碛胁豢杀苊獾?限制，故在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，測(cè)量液面存在著很大的誤差。因此，急需一種直接精確測(cè)量浮選泡沫厚度的方法。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種能直接精確測(cè)量浮選泡沫厚度且測(cè) 量精度高的激光直接測(cè)量浮選泡沫厚度的裝置。發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種能直接精確測(cè)量浮選泡沫厚度且測(cè) 量精度高的激光直接測(cè)量浮選泡沫厚度的方法。為了解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的激光直接測(cè)量浮選泡沫厚度的裝 置，固定支架一端設(shè)在浮選槽上，所述的固定支架的另一端滑動(dòng)套裝有處于所述的浮選槽 內(nèi)的滑桿，所述的滑桿的下端連接有與礦漿液面直接接觸的浮子，所述的滑桿的頂端設(shè)有 反射激光的激光反射平臺(tái)，一臺(tái)便攜式激光測(cè)距傳感器與所述的激光反射平臺(tái)和所述的浮 選槽對(duì)應(yīng)工作。所述的浮子為扁平形浮子，采用聚四氟乙烯塑料制造。為了解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的激光直接測(cè)量浮選泡沫厚度的方 法，開(kāi)啟便攜式激光測(cè)距傳感器，使便攜式激光測(cè)距傳感器對(duì)準(zhǔn)浮選槽內(nèi)的浮選泡沫發(fā)射 激光信號(hào)，便攜式激光測(cè)距傳感器將接收到的反射激光信號(hào)接收后經(jīng)過(guò)處理后，計(jì)算出浮 選泡沫距便攜式激光測(cè)距傳感器的距離L2 ；平移便攜式激光測(cè)距傳感器，在同一高度處，使便攜式激光測(cè)距傳感器對(duì)準(zhǔn)激光反射平臺(tái)發(fā)射激光信號(hào)；便攜式激光測(cè)距傳感器將接收 到的反射激光信號(hào)接收后經(jīng)過(guò)處理后，計(jì)算出浮選槽內(nèi)礦漿液面距便攜式激光測(cè)距傳感器 的距離Ll ；便攜式激光測(cè)距傳感器依據(jù)相應(yīng)得到的Ll和L2，依計(jì)算公式L1-L2計(jì)算浮選 泡沫的厚度。采用上述技術(shù)方案的激光直接測(cè)量浮選泡沫厚度的裝置及其方法，其優(yōu)點(diǎn)與效果 在于浮球采用聚四氟乙烯塑料制得，增強(qiáng)浮球耐磨、耐腐蝕的性能，利用扁平形浮子， 使其面積較大，使得礦漿液面的微小變化，就可導(dǎo)致浮子的移動(dòng)，通過(guò)激光發(fā)射臺(tái)反射激 光，提高測(cè)量的精度和靈敏度。浮選泡沫反射的激光經(jīng)過(guò)放大，使信號(hào)飽滿，解決泡沫/空氣界面難以測(cè)量的問(wèn) 題。本發(fā)明通過(guò)利用固定支架，其一端固定在浮選槽外側(cè)，另一端將浮子的位置固定， 使其保持豎直，便于測(cè)量的進(jìn)行。利用激光技術(shù)測(cè)距，靈敏度高，反射性好，可在浮選泡沫表面發(fā)生反射，完成測(cè)量 過(guò)程，直接獲得浮選泡沫厚度。本發(fā)明排除了不能直接、準(zhǔn)確地測(cè)量浮選泡沫厚度的難題，具有操作簡(jiǎn)單，便于控 制，測(cè)量準(zhǔn)確、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明測(cè)量浮選泡沫厚度裝置的模塊圖；圖3是本發(fā)明“泡沫”測(cè)量模式下接收單元模塊圖；圖4是本發(fā)明浮子裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖1、圖2、圖3和圖4，在浮選槽3上設(shè)有固定支架6，固定支架6上滑動(dòng)套裝 有處于浮選槽3內(nèi)的滑桿7，滑桿7的下端連接有與礦漿液面直接接觸的采用聚四氟乙烯塑 料制造的扁平形浮子8，滑桿7的頂端設(shè)有反射激光的激光反射平臺(tái)5，一臺(tái)便攜式激光測(cè) 距傳感器4與激光反射平臺(tái)5和浮選槽3對(duì)應(yīng)工作，便攜式激光測(cè)距傳感器4設(shè)有發(fā)射單元，用于發(fā)射激光信號(hào)。接收單元，用于接收反射的激光信號(hào)。處理系統(tǒng)單元，將激光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，并控制激光信號(hào)的同時(shí)反射，依據(jù)產(chǎn)生 接收到的反射激光信號(hào)的時(shí)間間隔，計(jì)算出浮選泡沫的厚度。顯示單元，顯示測(cè)得的浮選泡沫厚度的數(shù)字。本發(fā)明所述的激光測(cè)量浮選泡沫的裝置中“泡沫”測(cè)量模式與“液面”測(cè)量模式的 主要區(qū)別在于，“泡沫”測(cè)量模式的接受單元包括信號(hào)放大電路，用于對(duì)接受到的反射信號(hào)進(jìn)行放大。在測(cè)量過(guò)程中，按下“泡沫”按 鈕，則系統(tǒng)接入放大電路，使得泡沫反射的信號(hào)放大到適合測(cè)量的級(jí)別。
參見(jiàn)圖1，浮子為扁平形浮子8，與礦漿液面1直接接觸，扁平形浮子8上設(shè)有穿過(guò) 固定支架6的滑桿7，扁平形浮子8能隨礦漿液面1變化而變化，滑桿7的頂端有反射激光 的激光反射平臺(tái)5，扁平形浮子8通過(guò)滑桿7帶動(dòng)激光反射平面5移動(dòng)，浮選泡沫2的厚度 變化會(huì)導(dǎo)致浮選泡沫/空氣界面發(fā)生變化。設(shè)計(jì)扁平形浮子8的重心到激光反射平面5的 距離為L(zhǎng)0，開(kāi)啟便攜式激光測(cè)距傳感器4，使便攜式激光測(cè)距傳感器4對(duì)準(zhǔn)浮選泡沫2，按下 便攜式激光測(cè)距傳感器4上的“泡沫”按鈕，發(fā)射激光信號(hào)，便攜式激光測(cè)距傳感器4將接收 到的反射激光信號(hào)接收后經(jīng)過(guò)放大、濾波，送入系統(tǒng)處理單元，經(jīng)過(guò)處理后，經(jīng)過(guò)輸出控制， 在顯示屏幕上顯示浮選泡沫/空氣界面的位置(距便攜式激光測(cè)距傳感器4的距離)L2，已 知超聲波在空氣中的速度是C，若測(cè)得反射激光接收的時(shí)間為T(mén)1，則便攜式激光測(cè)距傳感器 4距離泡沫/空氣界面距離L2為
平移便攜式激光測(cè)距傳感器4，在同一高度處，使便攜式激光測(cè)距傳感器4對(duì)準(zhǔn)激 光反射平臺(tái)5，按下便攜式激光測(cè)距傳感器4上的“液面”按鈕，發(fā)射激光信號(hào)，便攜式激光 測(cè)距傳感器4將接收到的反射激光信號(hào)接收后經(jīng)過(guò)濾波，送入系統(tǒng)處理單元，經(jīng)過(guò)處理后， 經(jīng)過(guò)輸出控制，在顯示屏幕上顯示礦漿液面的位置(距便攜式激光測(cè)距傳感器4的距離) Li，若測(cè)得反射激光接收的時(shí)間為T(mén)2,則便攜式激光傳感器4距激光反射平面5的距離Ll 為 按下便攜式激光測(cè)距傳感器4上的“結(jié)果”按鈕，依據(jù)相應(yīng)得到的Ll和L2，在顯示 屏幕上顯示浮選泡沫的厚度(即Ll與L2的差值即為浮選泡沫的厚度)。實(shí)施例1 測(cè)量方鉛礦浮選泡沫厚度。方鉛礦浮選的泡沫厚，氣泡相對(duì)比較大，比 較疏松，按照?qǐng)D一組裝測(cè)量浮球裝置，然后利用本發(fā)明測(cè)量浮選泡沫厚度的方法對(duì)方鉛礦 浮選的泡沫厚度進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)量的結(jié)果與實(shí)際泡沫的厚度基本沒(méi)差別，這說(shuō)明，本發(fā)明提 供的一種激光測(cè)量浮選泡沫厚度的方法，對(duì)于測(cè)量泡沫較厚、氣泡較大的浮選泡沫，其測(cè)量 精確、穩(wěn)定。實(shí)施例2 測(cè)量赤鐵礦浮選泡沫厚度。赤鐵礦浮選的泡沫細(xì)，氣泡相對(duì)比較小，比 較密集，按照?qǐng)D1組裝測(cè)量浮球裝置，然后利用本發(fā)明測(cè)量浮選泡沫厚度的方法對(duì)赤鐵礦 的泡沫厚度進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)量的結(jié)果與實(shí)際泡沫的厚度的相對(duì)誤差不足5%。，這說(shuō)明，本發(fā) 明提供的一種激光測(cè)量浮選泡沫厚度的方法，對(duì)于測(cè)量泡沫較小、氣泡較密的浮選泡沫，其 測(cè)量精確、穩(wěn)定。
權(quán)利要求
一種激光直接測(cè)量浮選泡沫厚度的裝置，其特征在于固定支架(6)一端設(shè)在浮選槽(3)上，所述的固定支架(6)的另一端滑動(dòng)套裝有處于所述的浮選槽(3)內(nèi)的滑桿(7)，所述的滑桿(7)的下端連接有與礦漿液面直接接觸的浮子，所述的滑桿(7)的頂端設(shè)有反射激光的激光反射平臺(tái)(5)，一臺(tái)便攜式激光測(cè)距傳感器(4)與所述的激光反射平臺(tái)(5)和所述的浮選槽(3)對(duì)應(yīng)工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光直接測(cè)量浮選泡沫厚度的裝置，其特征在于所述的浮 子為扁平形浮子(8)，采用聚四氟乙烯塑料制造。
3.一種激光直接測(cè)量浮選泡沫厚度的方法，其特征是開(kāi)啟便攜式激光測(cè)距傳感器 (4)，使便攜式激光測(cè)距傳感器(4)對(duì)準(zhǔn)浮選槽(3)內(nèi)的浮選泡沫(2)發(fā)射激光信號(hào)，便攜 式激光測(cè)距傳感器(4)將接收到的反射激光信號(hào)接收后經(jīng)過(guò)處理后，計(jì)算出浮選泡沫(2) 距便攜式激光測(cè)距傳感器(4)的距離L 2 ；平移便攜式激光測(cè)距傳感器(4)，在同一高度處， 使便攜式激光測(cè)距傳感器(4)對(duì)準(zhǔn)激光反射平臺(tái)(5)發(fā)射激光信號(hào)；便攜式激光測(cè)距傳感 器(4)將接收到的反射激光信號(hào)接收后經(jīng)過(guò)處理后，計(jì)算出浮選槽(3)內(nèi)礦漿液面(1)距 便攜式激光測(cè)距傳感器⑷的距離Ll ；便攜式激光測(cè)距傳感器⑷依據(jù)相應(yīng)得到的Ll和 L2，依計(jì)算公式L1-L2計(jì)算浮選泡沫(2)的厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種激光直接測(cè)量浮選泡沫厚度的裝置及其方法，固定支架(6)一端設(shè)在浮選槽(3)上，所述的固定支架(6)的另一端滑動(dòng)套裝有處于所述的浮選槽(3)內(nèi)的滑桿(7)，所述的滑桿(7)的下端連接有與礦漿液面直接接觸的浮子，所述的滑桿(7)的頂端設(shè)有反射激光的激光反射平臺(tái)(5)，一臺(tái)便攜式激光測(cè)距傳感器(4)與所述的激光反射平臺(tái)(5)和所述的浮選槽(3)對(duì)應(yīng)工作。便攜式激光測(cè)距傳感器測(cè)量出浮選泡沫距便攜式激光測(cè)距傳感器4的距離L2；在同一高度處，使便攜式激光測(cè)距傳感器測(cè)量礦漿液面的位置距便攜式激光測(cè)距傳感器4的距離L1；計(jì)算公式L1-L2浮選泡沫的厚度。本發(fā)明能直接精確測(cè)量浮選泡沫厚度且測(cè)量精度高。
文檔編號(hào)G01B11/06GK101907446SQ201010227289
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者呂薇, 孫偉, 楊越, 田永華, 黃紅軍, 黃紅梅 申請(qǐng)人:中南大學(xué)