[发明专利]一种矿浆浓度在线实时检测装置和方法

权利要求书

1.一种矿浆浓度在线实时检测装置，其特征在于包括：进料管、出料管、采样泵、智能计算模块、参数检测模块、显示模块、数据通讯模块；

采样泵的输入端设有进料管，输出端设有出料管，采样泵与参数检测模块相连接，参数检测模块与智能计算模块相连接，智能计算模块与显示模块和数据通讯模块相连接；

所述进料管中开一个取样口，采用阀门控制其开关，矿浆从采样口取出；

所述进料管与出料管均为无缝钢管，采样泵通过进料管与出料管与待测试矿浆所在容器相连接；当待测试矿浆所在容器为矿浆槽时，采用槽式安装，即将进料管口设置在待测试矿浆所在容器的矿浆液面之下，待测试矿浆通过进料管流入采样泵，并通过出料管流回矿浆槽；当待测试矿浆所在容器为矿浆管道时，采用管道式安装，即采样泵安装在横向或者纵向矿浆管道上，采样泵进料管入口和出料管出口确保在管道的同一管道横截面上；

采样泵由采样泵电机驱动，采样泵电机功率由参数检测模块在线实时检测出来，采样泵采用适用于运输矿浆的渣浆泵、容积泵，待测试矿浆由进料管流入采样泵，由出料管流出采样泵；

智能计算模块采用PLC、单片机或计算机，用参数检测模块传递给智能模块的检测参数，编写程序选择线性拟合方法，或者非线性拟合方法，或者分段拟合方法，拟合离线检测矿浆浓度C和建模用采样泵电机功率P的关系，根据在线实时检测到的采样泵电机功率P，以及离线检测的矿浆浓度C与建模用采样泵电机功率P的函数关系计算检测结果，即矿浆浓度实时值，将检测结果传递给显示模块和数据通讯模块；

参数检测模块用于检测采样泵电机参数，包括采样泵电机功率、电流、电压，将检测参数传递给智能计算模块，并给采样泵电机提供电源。

2.根据权利要求1所述一种矿浆浓度在线实时检测装置，其特征在于：显示模块，采用LED屏或触摸屏，用于显示智能计算模块传递出的检测结果。

3.根据权利要求1所述一种矿浆浓度在线实时检测装置，其特征在于：数据通讯模块，通过自动化网络，将智能计算模块提供的监测结果传递到中控室显示屏中，工作人员通过中控室显示屏看到检测结果；数据通讯模块采用PLC通讯模块、单片机或计算机的以太网接口或串行接口，自动化网络适配工业数据通讯协议：工业以太网通讯协议、ModBus通讯协议、ProfiBus通讯协议、RS485通讯协议。

4.一种矿浆浓度在线实时检测方法，其特征在于，采用权利要求1所述的一种矿浆浓度在线实时检测装置结合拟合方法，具体步骤为：

步骤1：取离线检测矿浆浓度C₁，C₂…C_N数据和建模用采样泵电机功率P₁，P₂，…P_N数据，C_N表示N个离线检测的矿浆浓度，P_N表示N个建模用采样泵电机功率，N≧2，该建模用采样泵电机功率与离线检测的矿浆浓度为同一时间取得的数据；

步骤2：对离线检测矿浆浓度C₁，C₂…C_N数据和建模用采样泵电机功率P₁，P₂，…P_N数据，采用线性拟合方法，或者非线性拟合方法，或者分段拟合方法，拟合离线检测矿浆浓度C和建模用采样泵电机功率P的关系：C=f（P），其中，C为离线检测的矿浆浓度，P为建模用采样泵电机功率，f（P）表示离线检测的矿浆浓度C和建模用采样泵电机功率P的函数关系；

步骤3：在线检测时，根据在线实时检测到的采样泵电机功率P，以及离线检测的矿浆浓度C与建模用采样泵电机功率P的函数关系C=f（P），计算得到实时矿浆浓度C。

5.一种矿浆浓度在线实时检测方法，其特征在于，采用权利要求1所述的一种矿浆浓度在线实时检测装置结合标定点查表法，具体步骤为：

步骤1：取离线检测矿浆浓度C’₁，C’₂…C’_M数据和建模用采样泵电机功率P’₁，P’₂，…P’_M数据，C’_M表示M个离线检测的矿浆浓度，P’_M表示M个建模用采样泵电机功率，M≧2，该建模用采样泵电机功率与离线检测的矿浆浓度为同一时间取得的数据；

步骤2：使用取离线检测的矿浆浓度C’₁，C’₂…C’_M数据和建模用采样泵电机功率P’₁，P’₂，…P’_M数据，得到M个标定点（C’_i，P’_i），由这些标定点形成标定点表格，其中C’_i 表示离线检测的矿浆浓度，P’_i表示建模用采样泵电机功率，该建模用采样泵电机功率与离线检测的矿浆浓度为同一时间取得的数据，i取1~M中任一数值；

步骤3：在线检测时，根据在线实时检测到的采样泵电机功率P’，查标定点表格得到对应的矿浆浓度C’，如果检测到的电机功率P’处于两个标定点之间时，可采用线性插值或者非线性插值方法确定对应的实时矿浆浓度C’。