[发明专利]电晕电场导体颗粒振荡振幅探测仪及探测方法

说明书

技术领域

本发明属于电晕电选技术领域，具体涉及一种用于探测导体颗粒在电晕电场中作 振荡运动时的振荡振幅的探测仪及探测方法。

背景技术

导体颗粒在电晕电场中振荡运动主要包括三个过程，如图1。

第Ⅰ阶段，放电和静电感应：电晕电流使导体颗粒带上负电荷，在导体颗粒接触接 地平板电极过程中，导体颗粒负电荷被传走，此过程为导体颗粒放电过程；导体颗粒放电完 成后，受电晕电极静电感应作用，带上正电荷。

第Ⅱ阶段，电荷中和：静电感应后，带上正电荷的导体颗粒受电晕电极吸引，进入 电晕电极和接地平板电极间的电晕电场，电晕电场中充满空气被电离形成的负离子，这些 电离形成的负离子粘附在导体颗粒表面，中和导体颗粒所带正电荷，直至导体颗粒所带电 荷值为0。

第Ⅲ阶段，电晕带电：电荷值为0的导体颗粒在电晕电场中粘附负离子，带上饱和 负电荷。

当导体颗粒半径为100时，以铜球计算，颗粒作振荡运动最大振幅还不到颗粒半径的1/100。颗粒的悬浮高度相当小，所以出现振荡现象。

在电选过程中，导体颗粒的振荡振幅越大分选效果越差，需要对体颗粒的振荡振 幅进行探测。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于探测导体颗粒在电晕电场中作振荡运动时的振荡 振幅的探测仪及探测方法，实现对电晕电选中导体颗粒振荡现象进行有效监测，并且对电 晕电选机部分操作参数进行优化，以降低导体颗粒振荡所带来的危害。

本发明的技术解决方案是：一种电晕电场振荡振幅探测仪，包括震动给料装置、电 晕电极、接地平板电极、超声波发射和接收装置、数据处理装置、防尘罩，接地平板电极由接 地平板电极支撑装置支撑；震动给料装置置于接地平板电极上，电晕电极位于接地平板电 极中心正上方，垂直指向接地平板电极；超声波发射和接收装置位于接地平板电极的正上 方；超声波发射和接收装置与数据处理装置通过数据线相连；震动给料装置、电晕电极、接 地平板电极及接地平板电极支撑装置、超声波发射和接收装置置于防尘罩内。

所述震动给料装置内设有振动电机。震动给料装置以一定频率沿水平方向前后振 动，频率可调，频率的范围为：5~30Hz，用于产生震动的振动电机额定功率范围为2~10kW，所 述震动给料装置的安装位置可调。

所述震动给料装置将所述导体颗粒以一定初速度给到所述接地平板电极上，初速 度的范围为：0.01~1m/s，通过调节所述震动给料装置频率来调节所述导体颗粒初速度。

所述接地平板电极支撑装置由四个T形截面支脚组成，支脚高度为20mm。

所述电晕电极距接地平板电极中心点距离范围为10~50mm。

所述数据处理装置为服务器类型计算机，计算机用软件对传输回的信号进行处 理，输出所述导体颗粒作振荡运动的平均振荡振幅。

所述防尘罩为一长方体壳体铁质结构，分为防尘罩内壳和外壳。

所述防尘罩的壳体厚度为8~12mm。

所述超声波发射和接收装置通过支撑横梁与防尘罩的壳体连接，超声波发射和接 收装置以间隔脉冲形式向发生振荡运动的所述导体颗粒发射脉冲信号，并对反射回来信号 进行接收，接收后的信号通过所述数据线传输到所述数据处理装置；超声波发射和接收装 置的额定功率范围为：10~30kW。

所述电晕电极连接电压调节装置。

一种电晕电场振荡振幅探测方法，包括如下步骤。

步骤1：震动给料装置以一定频率沿水平方向前后振动，将导体颗粒以一定初速度 给到接地平板电极上，导体颗粒受电晕电极吸引，发生振荡运动。

步骤2：超声波发射和接收装置以间隔脉冲形式向发生振荡运动的导体颗粒发射脉冲信号，信号一部分()被矿粒表面反射回来，一部分()透过矿粒继续向前传播，到达矿粒另一面时中也有一部分()被反射回去，另一部分()穿过矿粒在接地电极表面被反射，其中，，假设脉冲信号和时间间隔为，超声波声速为v，则可计算得出导体颗粒粒径，和时间间隔为，可计算得出相应导体颗粒振荡位移。

步骤3：超声波发射和接收装置对反射回来信号进行接收，接收后的信号传输到数 据处理装置。

步骤4：计算机用软件对传输回的信号进行处理，输出导体颗粒作振荡运动的平均 振荡振幅。