本申請涉及一種礦漿濃度測量裝置和方法，尤其涉及一種能夠?qū)崟r在線測量礦漿濃度的裝置和方法。

背景技術(shù)：

礦漿濃度是礦山生產(chǎn)中的重要指標(biāo)?，F(xiàn)有的測量礦漿濃度的儀表主要包括核子濃度計和超聲波濃度計兩種。核子濃度計存在放射性污染危險，審批嚴(yán)格，使用受限制。超聲波濃度計由于其本身技術(shù)特點(diǎn)存在測量精度差的缺陷，特別是礦漿中有氣泡或粒度變化大時，超聲波濃度計則難以精確測定礦漿濃度。中國專利申請CN2521610Y公開了一種在線礦漿濃度計，由取樣器18、礦漿稱重裝置17和控制、數(shù)據(jù)處理、顯示的控制箱10組成，所述的取樣器18的取樣管13內(nèi)設(shè)有取樣錐閥14，所述的取樣錐閥14一端與氣缸8連接，一端與取樣管13出口對應(yīng)，在取樣錐閥14與氣缸8之間安裝有密封裝置5；取樣錐閥14內(nèi)設(shè)有其出口在取樣閥芯4、其入口在取樣錐閥14后端的清洗管6，清洗管6入口并聯(lián)設(shè)有沖洗水閥12和放氣閥11；取樣器18出口與礦漿稱重裝置17入口通過軟管16對應(yīng)連通；礦漿稱重裝置17與控制箱10電連接。所述的礦漿稱重裝置17的結(jié)構(gòu)為：螺旋管3設(shè)在支桿15上，支桿15一端與重量傳感器1連接，重量傳感器1與控制箱10電連接；螺旋管3入口與取樣器8對應(yīng)連通，其出口設(shè)有節(jié)流孔2。該申請中的取樣器18設(shè)置于工藝管道9，但由于礦漿槽中的礦漿處在一個較大的縱深高度上，而且由于礦漿顆粒一般具有較大密度、易于沉淀，因此整個礦漿槽中的礦漿的濃度并不完全均勻，該申請中的工藝管道9所設(shè)置的位置單一，因此對于受測量的礦漿的選取受到一定限制，而且礦漿顆粒容易沉淀，管道式的取樣方式不利于真實(shí)反應(yīng)礦漿槽中的礦漿濃度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服上述缺陷，提供一種實(shí)時在線測量礦漿濃度的裝置，包括旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元、測量管、測量單元、清洗管、沖洗水閥、充氣閥以及電控單元，其特征在于旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元包括旋轉(zhuǎn)立柱和旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片的根部連接于旋立柱的外表面，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片的上表面具有流體入口。

優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片縱向上多層設(shè)置，同一層面多片設(shè)置。

優(yōu)選地，流體入口的開口方向與旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元進(jìn)料時的旋轉(zhuǎn)方向相同。

優(yōu)選地，流體入口在旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片上表面上交錯設(shè)置，處于進(jìn)料時旋轉(zhuǎn)方向上靠前的流體入口的高度小于靠后的流體入口的高度。

優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片的下表面、旋轉(zhuǎn)中空柱的外表面上還設(shè)置有釘狀突起。

優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元與測量管借助于波紋管連接。

優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片上的流體入口借助于鉸接于旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片上表面的折板形成，折板的垂至于鉸接邊的兩側(cè)邊借助于可折疊塑料片連接于旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片上表面的開口的對應(yīng)兩邊。

本發(fā)明也涉及利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)時在線測量礦漿濃度的裝置進(jìn)行礦漿濃度測量的方法，其特征在于包括如下步驟：利用處于礦漿槽中的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元旋轉(zhuǎn)收集礦漿樣品，礦漿樣品經(jīng)由流體入口進(jìn)入旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片、旋轉(zhuǎn)中空柱或者環(huán)形筒，并最終進(jìn)入測量管，從而進(jìn)行礦漿濃度的實(shí)時在線測量。

優(yōu)選地，借助于電磁截斷閥實(shí)現(xiàn)沖洗水或者空氣針對旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元的反清洗。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)時在線測量礦漿濃度的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)料的均勻采樣，實(shí)現(xiàn)了測量的精確性的提高。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的礦漿濃度測量裝置示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的礦漿濃度測量裝置中的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的礦漿濃度測量裝置中的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的礦漿濃度測量裝置中的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片剖面示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元局部示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的礦漿濃度測量裝置中的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元與測量管的連接示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中的流體入口示意圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)時在線測量礦漿濃度的裝置包括旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100、測量管、測量單元、清洗管、沖洗水閥、充氣閥以及電控單元。測量管優(yōu)選為為螺旋形高分子耐磨管。

如圖2所示，本申請中的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100包括旋轉(zhuǎn)中空柱101和旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102的根部鉸接于旋轉(zhuǎn)中空柱101的外表面。旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102縱向上多層設(shè)置，同一層面多片設(shè)置。旋轉(zhuǎn)中空柱101借助于電機(jī)而被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)中空柱101和旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102可以采用鋁合金制成；優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)中空柱101和旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102也可借由高分子耐磨塑料制成。旋轉(zhuǎn)中空柱101呈空心的圓柱體，空心部分形成流體通道。旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102同樣具有中空結(jié)構(gòu)。參見圖3，該旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102優(yōu)選具有扇形形狀，該扇形的角度優(yōu)選為5-30度。扇形形狀的上表面具有向上的凸面，從而形成流體入口103。該入口的形成可以描述為如下方式：在扇形表面上大約沿徑向切割一個開口，隨后將開口的一側(cè)邊向外拉伸，此方式適用于金屬材料的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片。當(dāng)然針對塑料制成的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片來說，可直接采用注塑方式形成所述流體入口。容易理解的是，該流體入口用于礦漿的進(jìn)入，即如圖4所示，礦漿流體沿虛線箭頭進(jìn)入所述流體入口并進(jìn)入旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102。為了能夠收集礦漿流體，流體入口103的開口方向朝向旋轉(zhuǎn)方向，即流體入口103的開口方向與旋轉(zhuǎn)方向相同，這樣在旋轉(zhuǎn)過程中，流體入口103將會收集礦漿流體，并且隨后礦漿流體進(jìn)入中空的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102，并在壓力下進(jìn)入旋轉(zhuǎn)中空柱101。旋轉(zhuǎn)中空柱101將匯集的流體借助于連接裝置輸入測量管，從而實(shí)現(xiàn)礦漿濃度的實(shí)時在線測量。關(guān)于沖洗水閥和充氣閥的使用以及測量的理論基礎(chǔ)可參見中國專利申請CN2521610Y。

優(yōu)選地，流體入口103在旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102上表面上均勻設(shè)置，且流體入口103的方向與該入口所在的旋轉(zhuǎn)圓周基本相切，從而有利于流體的采集；另外優(yōu)選地，流體入口103在旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102上表面上交錯設(shè)置，這樣處于旋轉(zhuǎn)方向上靠前的流體入口103不會遮擋靠后的流體入口103，有利于靠后的流體入口103的液體采集。另外優(yōu)選地，處于旋轉(zhuǎn)方向上靠前的流體入口103的高度小于靠后的流體入口103的高度，此設(shè)置同樣有利于靠后的流體入口103的液體采集。

為了使得礦漿流體在旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100的旋轉(zhuǎn)過程中不會因為離心力的作用反向流出，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102不宜具有較大徑向長度，同時流體入口103被設(shè)計成具有較大的開口面積以利于形成較大的流體壓力從而來克服前述旋轉(zhuǎn)離心力。另一方面，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100的旋轉(zhuǎn)速度也受到控制單元的控制，防止過大的旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生較大的旋轉(zhuǎn)離心力。當(dāng)然，也可以設(shè)置流體泵進(jìn)一步有力的驅(qū)動液體流向。

此外，為了降低離心力，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102優(yōu)選由高分子耐磨塑料制成，而且旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102的根部鉸接于旋轉(zhuǎn)中空柱101，在將旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100設(shè)置在礦漿中時，塑料制成的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102因浮力而向上偏轉(zhuǎn)，有效減少了旋轉(zhuǎn)過程中的離心力。同時，還可以根據(jù)需求，控制旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100的旋轉(zhuǎn)速度按照特定規(guī)律周期變化，所述規(guī)律可例如按照正弦或者余弦函數(shù)波動，在該波動下，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102可實(shí)現(xiàn)上下起伏，進(jìn)而加強(qiáng)攪拌效果。

在將旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102的根部鉸接于旋轉(zhuǎn)中空柱101時，所述鉸座上具有沿著旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102上下浮動方向的長條形開口，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102的根部的鉸接軸上設(shè)置圓形流體出口，該圓形流體出口在旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102上下浮動的過程中始終保持與所述長條形開口接通，這樣可確保礦漿流體的傳輸。

在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102的下表面、旋轉(zhuǎn)中空柱101的外表面上還設(shè)置有釘狀突起，該釘狀突起進(jìn)一步增強(qiáng)了攪拌效果，而且加速了礦漿中的氣泡的分離。而且旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102的流體入口和釘狀突起分別設(shè)置在上下表面，較大限度地減少了氣泡進(jìn)入流體入口的現(xiàn)象。

由以上描述可知，由于本申請設(shè)置了旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100，該旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元在縱深上具有一定深度，同時旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元在采樣過程處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此很好地攪拌了礦漿流體，有效防止了采樣不均勻的問題。

在另一個實(shí)施例中，參見圖5，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100還包括位于旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102外側(cè)的環(huán)形筒104，此時旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102的外周壁與該環(huán)形筒104固定連接，且流體相通。不同高度上的環(huán)形筒104也可以借助于管道進(jìn)行連通，從而將收集的樣品礦漿匯集后并借助于連接裝置輸入測量管。此時旋轉(zhuǎn)中空柱101即可做成中空也可做成實(shí)心，做成實(shí)心時其可以不再起到傳輸液體的作用。旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102在旋轉(zhuǎn)立柱的帶動下收集礦漿流體，隨后流體在壓力和離心力的作用下匯集進(jìn)入環(huán)形筒104。其他相關(guān)的設(shè)置與前述實(shí)施例相同。此時，也可以在旋轉(zhuǎn)立柱下端設(shè)置圓盤狀容器，從而將環(huán)形筒104匯集的流體再次匯集進(jìn)入空心的旋轉(zhuǎn)立柱而引入旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100之外，而用于測量。

在一個實(shí)施例中，參見圖6，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100與測量管借助于波紋管105連接，該波紋管105相對于橡膠管具有更加優(yōu)良的伸縮性能，因此可以進(jìn)一步的增加重力測量單元所測量數(shù)據(jù)的精確性。

在另一個實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100與測量管的連接管路上設(shè)置有兩個電磁截斷閥，所述沖洗水閥、充氣閥可分別接通沖洗清水或者空氣經(jīng)由清洗管進(jìn)入旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100與測量管的連接管路上；優(yōu)選地，清洗管連接于處在旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100與測量管的連接管路上的兩個電磁截斷閥之間的位置上。因此，可以借助于這兩個電磁截斷閥實(shí)現(xiàn)礦漿、清洗水或者空氣的通斷。優(yōu)選地，可在使用過程中，關(guān)閉前述兩個電磁截斷閥中的靠下游的電磁截斷閥，利用沖洗水或者空氣來沖洗旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100，從而除去空心空間中可能積存的污垢；同時，在此帶動下，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100也會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而對于礦漿可以起到攪拌作用，優(yōu)化資源利用。

在另一個實(shí)施例中，如圖7所示(僅示出了一個流體入口)，旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102上的流體入口103借助于鉸接于旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102上表面的折板110形成，折板110的兩側(cè)邊(垂至于鉸接邊)借助于可折疊塑料片(折疊時，折痕向內(nèi))連接于旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102上表面的開口的對應(yīng)兩邊?？烧郫B塑料片具有一定彈性，從而保持折板110在自然狀態(tài)下上翹，從而形成流體入口。而在旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100反向旋轉(zhuǎn)時，折板110的背面在受到水壓時能夠壓縮可折疊塑料片，從而可以減小流體入口面積或者完全關(guān)閉該流體入口。優(yōu)選地，該可變流體入口僅設(shè)置于靠近旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100的旋轉(zhuǎn)軸線的位置處，處在旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102上靠外側(cè)的流體入口面積不可變，此種情況下，至少處在最外側(cè)的流體入口面積不可變，此時，采用不可彎折的側(cè)壁面板取代前述可折疊塑料片即可。在這一實(shí)施例中，可以通過反向旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100，將礦漿流體借助于離心力，經(jīng)由處在旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片102上靠外側(cè)的流體入口流出，從而將原先注入測量管的礦漿液體回收進(jìn)入礦槽，避免物料的流失。

在使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)時在線測量礦漿濃度的裝置時，利用處于礦漿槽中的旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100旋轉(zhuǎn)收集礦漿樣品，礦漿樣品經(jīng)由流體入口進(jìn)入旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣葉片、旋轉(zhuǎn)中空柱或者環(huán)形筒，并最終進(jìn)入測量管，從而進(jìn)行礦漿濃度的實(shí)時在線測量。優(yōu)選地，可借助于電磁截斷閥實(shí)現(xiàn)沖洗水或者空氣針對旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣單元100的反清洗。

雖然本發(fā)明已按照優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述如上，但并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮妥冃危景l(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。