[发明专利]一种水力旋流器的自动监测控制系统

说明书

本发明提供一种水力旋流器的自动监测控制系统，包括：主控模块、测量模块、数据转化和储存模块、电信号处理模块、调整模块、显示模块、语音报警模块、紧急制动模块以及水力旋流器配套设备；主控模块分别连接数据转化和储存模块、语音报警模块、显示模块、调整模块；数据转化和储存模块连接测量模块，测量模块连接水力旋流器配套设备，调整模块连接紧急制动模块，紧急制动模块连接电信号处理模块，实时测量旋流器的散射角，反映水力旋流器工作状态，在水力旋流器工作异常时用优化算法对水力旋流器的操作参数进行调整，实现水力旋流器的自动监测，减少工况波动对水力旋流器分离性能的影响，增强水力旋流器工作的稳定性，提高分级系统的自动控制水平。

技术领域

本发明涉及水力旋流器应用及其自动控制技术领域，具体而言，尤其涉及一种水力旋流器的自动监测控制系统。

背景技术

水力旋流器是一种利用离心力场分离不同密度、不同粒度混合物的高效分离设备，也可用于分级、脱泥、浓缩、澄清、选别和洗涤，其具有构造简单，操作方便、无转动部件、占地面积小、处理量大、分离效率高等优点。因此，水力旋流器在矿物加工、生物工程、环保、化工和药剂生产等分离领域有着广泛的应用。

水力旋流器的分离性能由结构参数、操作参数和物性参数共同决定的。一般情况下，水力旋流器的结构参数是通过选型设计预先确定且基本保持不变的，因此，水力旋流器的分离性能主要与操作参数和物性参数有关。其中，操作参数主要包括浓度、处理量和压力，而物性参数主要是指所处理物料的密度和粒度组成。在实际生产工程中，给料浓度和物性参数通常会随矿石特性或磨机工作状态的变化而产生波动，对水力旋流器的分离性能及后续作业造成了严重的影响。目前，对于水力旋流器工作状态的评定主要是通过人工对给料和产品分别进行取样、烘干和化验后计算相应指标来判断，存在现场工况恶劣、检测周期长、检测结果与实际工况不同步等问题。因此，采用传统的评定方法无法实现对水力旋流器的实时监测和调控。

近年来，国内外学者研究发现，水力旋流器底流排料形状与给料浓度、压力、物料粒度组成等参数密切相关，在一定程度上可以反映旋流器的工作状态。此外，随着测试技术和单片机控制技术的普及与发展，通过实时监测水力旋流器操作参数和底流排料情况共同判断水力旋流器工作状态并依据数据库和优化算法进行相应调整，为水力旋流器的自动监测控制提供了可能。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种智能高效、安全稳定的水力旋流器的自动监测控制系统。本发明主要利用超声测距的原理对水力旋流器沉砂口处的矿浆散射角进行实时监控，克服了实时监控水力旋流器工作状态的技术问题；通过在单片机中集成主控模块、数据转化和储存模块、显示模块、语音报警模块、紧急制动模块、调整模块和电信号处理模块，分析并预测水力旋流器的工作状态，为各种异常情况提供了调整方案，保证水力旋流器参数及时恢复到正常范围，进而提高水力旋流器自动控制水平和工作效率。

本发明采用的技术手段如下：

一种水力旋流器的自动监测控制系统，包括：主控模块、测量模块、数据转化和储存模块、电信号处理模块、调整模块、显示模块、语音报警模块、紧急制动模块以及水力旋流器配套设备；所述主控模块分别连接数据转化和储存模块、语音报警模块、显示模块、调整模块；所述数据转化和储存模块连接测量模块，所述测量模块连接水力旋流器配套设备，所述调整模块连接紧急制动模块，所述紧急制动模块连接电信号处理模块。

进一步地，所述水力旋流器配套设备包括泵池、给料泵、水力旋流器、压力检测元件、储水池、给水阀、流量检测元件和超声测距元件，所述的水力旋流器为实验室小型设备或现场大型设备，所述的给料泵为变频泵机，所述的压力检测元件安装于水力旋流器入口管道，用于监测水力旋流器进口压力，所述的给水阀用于控制补加水量，所述的流量检测元件用于测量补加水量。

进一步地，所述超声测距元件对称布置于水力旋流器沉砂口下部两侧，且超声发射方向垂直于水力旋流器轴线。