[发明专利]智能物料检测球磨机运行状态的在线检测系统及控制方法

说明书

本发明提供一种智能物料检测球磨机运行状态的在线检测系统及控制方法，属于矿物加工技术领域。该系统包括给料皮带机、水管、电磁阀门、补加磨矿介质装置、智能物料、磨矿介质、无线基站、专家控制系统和上位机；智能物料内置加速度传感器，连接微处理器，磨矿机给料口和出料口安装无线基站，专家控制系统连接上位机；球磨机磨矿过程中，智能物料随磨矿介质和矿石运动，加速度传感器检测智能物料加速度信号，输入微处理器，微处理器将信号进行频谱分析并输出至专家控制系统和上位机，上位机进行受力分析，输入到专家控制系统。本发明可实现球磨机运行状态的在线检测与负荷控制，准确可行、实用性强，可用于磨矿机自动控制，实现节能降耗。

技术领域

本发明涉及矿物加工技术领域，特别是指一种智能物料检测球磨机运行状态的在线检测系统及控制方法。

背景技术

目前我国信息技术与传统矿物加工技术不断深度融合，矿物加工过程作为典型的流程工业，实现矿物加工过程的在线检测与控制对于降低生产成本，减轻劳动工人工作强度，提高生产效率意义重大；球磨机是一直发展并广泛应用的一种磨矿设备，为选矿生产流程中一个十分重要的工序环节。球磨机内部负荷常出现三种状态：欠负荷、正常、过负荷，除正常工作状态外，其余两种均无法使球磨机达到最佳工作状态，球磨机的负荷状态主要由转速、填充率、料球比、介质大小等决定，参数之间具有一定的耦合作用，因此能否利用直接或间接的手段准确地预测出磨机内部负荷参数(填充率、料球比、浓度)是整个磨机优化控制成败的关键。现有的检测方法：振动法、有用功率法、振声法、功率-声响法、声响-振动法、振动-功率法、振动-振声-功率法，各种检测方法都各有其优缺点，且影响球磨机磨矿的因素存在多样性和各因素之间耦合的复杂性。因此，根据磨机介质运动规律，采用最新信号分析技术对数据进行深入挖掘，探索特征因素所包含的潜在信息，最终实现球磨机负荷的准确、及时预测显得尤为迫切。本发明是一种球磨机运行状态在线检测的智能物料及球磨机负荷控制方法，用以实现球磨机优化控制，对于球磨机生产控制具有重要指导意义。

发明内容

本发明针对球磨机在线检测技术的不足之处，提供一种智能物料检测球磨机运行状态的在线检测系统及控制方法，易于实现，准确可行、实用性强，可以记录物料在球磨机中运动状态，实现实时在线监测球磨机负荷状态。

该系统包括给料皮带机、水管、电磁阀门、补加磨矿介质装置、智能物料、磨矿介质、无线基站、专家控制系统和上位机，其中，智能物料包括可拆分外壳、固定底座、加速度传感器、微处理器和连接线；给料皮带机将矿石通过给料口给入球磨机，电磁阀门控制水管向球磨机中加水，磨矿介质通过补加磨矿介质装置给入球磨机，智能物料加入球磨机中，球磨机的给料口和出料口处分别设置无线基站，无线基站、微处理器和专家控制系统、上位机之间进行数据传输，智能物料内置的加速度传感器通过连接线连接微处理器，微处理器无线连接无线基站，无线基站连接专家控制系统，专家控制系统连接上位机。

其中，固定底座、加速度传感器、微处理器和连接线密封在可拆分外壳内。

固定底座能够加载铅块进行配重，使智能物料密度与磨矿介质或矿石相同，以便模拟真实磨矿介质或矿石。

可拆分外壳由高强度耐磨材料制成。

可拆分外壳由耐磨钢、耐磨铸铁、中高碳合金耐磨钢、硬质合金、硬镍、陶瓷、高强度耐磨有机聚合物中的一种制成。

磨矿介质形状包括球形、棒形、短柱形、短截头锥形。

专家控制系统包括组合逻辑专家控制系统和微程序专家控制系统，加速度传感器包括二轴加速度传感器、三轴加速度传感器，智能物料电源来源包括锂电池、自发电技术。