[发明专利]矿物密度智能测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种矿物密度智能测试装置及方法，该装置包括结构组件、浮沉组件、智能控制组件；本发明利用磁流体无污染、状态稳定、可重复使用、在可变磁场强度下密度可调的特性，巧妙运用“浮称法”和“浮沉法”，一次入浸即可得到物料的重量、密度、灰分、物料的密度等级组成，生成可选曲线，有效解决了现有浮沉试验需要重复浸入煤样、捞取浮物、滤尽重液等问题，减少了提桶操作，具有成本低、结构简单、操作简便、工作效率高等优点，可广泛应用于理论研究、试验教学、指导重选生产实践；实际运行中测得数据准确、运行稳定、智能性高、安全性强。

技术领域

本发明涉及矿物加工领域，尤其是一种属于选煤领域的矿物密度智能测试装置及方法。

背景技术

测定煤炭等非金属矿的密度组成均是通过浮沉实验来测定的，浮沉实验是用不同密度的重液使矿物颗粒分成不同的密度级，以测定各级产物的产率。

煤炭浮沉试验方法参考国家标准GB478-2008，它的基本试验过程为：先将一定量煤样放入网底桶内，然后将盛有煤样的网底桶浸入一定密度的溶液桶内，用木棒轻轻搅动或将网底桶缓缓地上下移动，待其静止分层后，小心地用捞勺按一定方向捞取浮物，直到捞尽为止，最后把装有沉物的网底桶慢慢提起，斜放在桶边上，滤尽重液，再把它放入另一个密度的重液桶内。用同样的方法按照密度由低到高的顺序进行，直到煤样全部做完为止，最后将沉物倒入盘中。

目前关于煤炭浮沉实验装置的研究，有使用机械方式模拟人的动作进行浮煤捞取，也有通过溢流方式实现浮煤分离；用机械方式模拟人的捞取浮物结构复杂，通过在容器旁边开孔通过溢流对浮物的分离不彻底，需要经过很多次的分离才能达到实验效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作简便、工作效率高、安全性强、可计算出灰分含量、可生成可选曲线的矿物密度智能测试装置及方法。

本发明的基本原理是利用浮称法和浮沉法，实现物料的密度测量，以及物料的密度组成。

浮称法是指：当待测物料在已知密度液体中完全浸入时，由测得液体对物料的浮力和浮于液体时的重量（浮重），计算出待测物料的重量和体积， 进一步计算出待测物料的密度。

浮沉法是指：当物料是由密度不等的矿物组成的时候，用不同密度的液体使矿物颗粒分成不同的密度等级。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

矿物密度智能测试装置，包括结构组件、浮沉组件、智能控制组件。

所述结构组件包括立柱、悬梁、底座。

进一步的，立柱垂直安装在底座上，悬梁与立柱上端连接、与底座平行。

所述浮沉组件包括行走机构、伸缩臂、网底桶、浮沉容器、磁极、回收容器。

进一步的，行走机构在控制器的控制下可以沿悬梁做水平移动，伸缩臂上端与行走机构连接、下端与网底桶连接，在控制器的控制下网底桶可以做水平及升降运动。

进一步的，网底桶内安装有桶液位传感器，网底桶的底网可由控制器控制开闭；浮沉容器下装有称重传感器、前后布置磁极，并与回收容器均置于底座上。

所述智能辅助组件包括控制器、称重传感器、拉力传感器、磁流体传感器组件、桶液位传感器、计算机。

进一步的，控制器用来控制行走机构位置变换、伸缩臂伸缩、磁极电流调节、底网的开启闭合、接受来自计算机的指令。

进一步的，拉力传感器安装在伸缩臂上，桶液位传感器安装在网底桶壁。

进一步的，磁流体传感器组件安装于浮沉容器内，含测试磁流体的密度传感器、液位传感器、温度传感器。

进一步控制器及所有传感器的信号、数据均接入计算机。