重介质悬浮液密度在线测量装置的制作方法

本发明涉及密度测量装置，尤其涉及一种适用于煤炭重介质洗选工艺的重介质悬浮液密度在线实时测量装置。

背景技术：

应用于工业密度在线测量的仪器、设备有射线类、管道压差类等，均存在技术复杂、适应环境能力不强、准确度不高、维修难度大、管理难度大等问题。煤炭洗选常用的工艺一般为重介质分选，实时监测重介质悬浮液的密度对生产具有十分重要的指导意义，密度反馈的准确性、及时性是重介质选煤工艺的关键。因此，重介质选煤工艺对密度检测设备要求其准确度高，适应环境能力强，故障率低，检修维护方便，管理简便等。为提高生产效率，开发出简单可靠的重介质密度在线检测装置是十分必要的。

技术实现要素：

本发明针对现有技术问题，提供了一种重介质悬浮液密度在线测量装置，该装置具有简单可靠、适应环境能力强、准确度高、维检容易、管理简单等优点。

本发明采用如下技术方案：

一种重介质悬浮液密度在线测量装置，包括采样管，采样管一端安装于泵送重介质悬浮液管道上，采样管上安装采样阀，其另一端连接稳流箱，稳流箱内部设置稳流板，靠近采样管的稳流板上部及两侧封堵，下部留有缝隙，远离采样管的稳流板下部及两侧封堵，上部留有供悬浮液通过的缝隙；稳流箱上远离采样管的一侧连接出料管和安装有调节阀的泄料管，出料管从测量筒顶部的开口伸入测量筒中，与测量筒上的溢流口的高度差在3mm范围内；测量筒上设置安装有放料阀的放料管，并且吊挂在电子拉力秤上，电子拉力秤悬挂在水平调整装置一端，水平调整装置另一端悬挂固定。

与现有技术相比，本发明的优点在于，通过稳流箱，调节阀，溢流口和放料阀的共同作用使被测液体的入料、溢流、放料处于动态平衡，通过测得测量筒有效容积以及液体重量可以容易得到液体的密度值，原理简单直观。同时液体重量准确性仅取决于拉力传感器，影响因素少，测量筒有效容积简单易得，且无变化，因此测得的密度准确度高。本发明制作简单，生产指导意义强，管理成本低，管理难度小。

进一步地，稳流箱在靠近采样管的稳流板上方封闭，在远离采样管的稳流板上方设置成开口。

进一步地，稳流箱侧面设有检修口，检修口用密封件封堵。

进一步地，测量筒由柱体和锥体两部分组成，溢流口设在柱体上部，锥体小口与放料管连接。

进一步地，测量筒顶部安装悬吊部件，用于连接电子拉力秤。

进一步地，电子拉力秤为防水防尘型拉力秤。

进一步地，电子拉力秤精度在0.05%以上。

进一步地，水平调整装置为丝杠。

进一步地，悬浮液流动通过的装置各自采用耐磨材料或者敷设耐磨衬。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是铁板、螺栓和胶垫的连接结构图；

图3是本发明的俯视图；

图中：采样管1，采样阀2，稳流箱,3，铁板4，螺栓5，胶垫6，耐磨衬7，稳流板8，出料管9，泄料管10，调节阀11，测量筒12，溢流口13，放料管14，放料阀15，吊耳16，电子拉力秤17，丝杠18，固定吊环19，液流方向d。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下将结合图1至图3来进一步说明本发明。

参照附图1至附图3，本实施例给出的重介质悬浮液密度在线测量装置，由采样管1、采样阀2、稳流箱3、铁板4、螺栓5、胶垫6、耐磨衬7、稳流板8、出料管9、泄料管10、调节阀11、测量筒12、溢流口13、放料管14、放料阀15、吊耳16、电子拉力秤17和丝杠18组成。

参考图1，采样管1采用耐磨管，管径为50mm。采样管1一端与泵送重介质悬浮液主管道对接，另一端与稳流箱3一侧对接，对接位置位于稳流箱3的上部，从而保证从泵送重介质悬浮液主管道采样的高速悬浮液样品射向靠近采样管1布置的稳流板8。采样管1上安装有采样阀2，用于控制悬浮液的采样速率。

稳流箱3由铁板制作而成，尺寸为500mmｘ500mmｘ1000mm，可以采用悬挂或支撑固定形式。稳流箱3内部等距间隔设置两个稳流板8（尺寸为500mmｘ420mm)，靠近采样管1布置的稳流板8上端及两侧焊接在稳流箱箱体内部，下端留有供悬浮液通过的缝隙，而远离采样管1（靠近出料管9和泄料管10）布置的稳流板8下端及两侧焊接在稳流箱箱体内部，上端留有供悬浮液通过的缝隙。稳流箱3在靠近采样管1的稳流板上方封闭，而在远离采样管1的稳流板上方设置成开口，从而便于维护和检修。稳流箱箱体内部敷设耐磨衬板7，在两个稳流板8的作用下，迫使从采样管1进入的高速悬浮液降低流速，按图示液流方向d流动，利用稳流箱3使悬浮液流动均匀稳定。

结合图2，稳流箱3侧面在采样管1的下方设有检修口，尺寸为300mmｘ300mm。检修口采用与其大小相近的铁板4和胶垫6通过螺栓5封堵严实，方便检修拆卸。如需检修或查看稳流箱3，可打开检修口，检修完毕把铁板4、胶垫6用螺栓5固定好即可。

稳流箱3上远离采样管1的一侧设有出料管9（耐磨管，管径80mm）和泄料管10（耐磨管，管径80mm）。出料管9位于泄料管10上方，设计成能够垂直伸入测量筒内的弯管。出料管9略低于靠近其布置的稳流板8的上边缘，泄料管10上安装有调节阀11，稳定的悬浮液通过出料管9从测量筒12顶部的开口流入测量筒12中。可通过调节阀11调节泄料量，从而改变出料管9的出料量。

测量筒12由铁板制成，被悬挂布置，由柱体部分和锥体部分组成，其中，柱体部分直径为500mm，内部敷设耐磨衬，锥体小口焊接放料管14（耐磨管，管径50mm），放料管14上安有放料阀15，柱体部分上部开有矩形溢流口13（尺寸为200mmｘ50mm）。如图2和图3所示，柱体部分上端焊接有3个吊耳16，溢流口13与放料阀15所形成的空间有效容积即是测量悬浮液密度所需体积参数。为保证悬浮液流动平稳，扰动小，要求溢流口13与出料管9的出料口尽可能处于同一水平。

3个丝杠18被悬挂安装，每个丝杠18一端的挂钩挂在一个固定吊环19上，另一端的挂钩自然下垂，各自悬挂1个电子拉力秤17。为了确保精度和降低外部因素影响，电子拉力秤17采用防水防尘的高精度（精度在0.05%以上）电子拉力称。电子拉力秤17的吊钩悬挂在吊耳16上，调节丝杠18的调整螺栓，使测量筒12水平，溢流口13与出料管9的出料口满足高差在3mm范围内。

该重介质悬浮液密度在线测量装置的工作过程如下：

当重介质悬浮液密度在线测量装置工作时，打开采样阀2，重介质悬浮液进入稳流箱3，借助稳流板8在稳流箱3内折返，调整调节阀11，从而改变出料管9内的悬浮液的出料量，使出料管9内的悬浮液平稳流入测量筒12。待溢流口13出现溢流时，打开放料阀15，适当放料，使测量筒入料、溢流、放料处于动态平衡，此时调整丝杠18，保证测量筒与悬浮液处于同一水平上，使出料管的出料口接近悬浮液液面，保持测量筒内悬浮液的流入和流出处于动态平衡状态，此时读取电子拉力秤读数，测得测量筒12内悬浮液质量，除以测量筒内悬浮液体积即可获得被监测的悬浮液的密度，其中悬浮液的体积等于溢流口、放料阀、测量筒柱体、测量筒锥体围成的体积，可以通过将计算柱体上溢流口下方的部分的体积、锥体体积以及放料管上放料阀上方的体积之和获得，也可以通过提前测量溢流口和放料阀之间充满液体时的液体体积获得。电子拉力秤读数可以传输至工控机，通过工控机直接计算出液体密度，与生产集中控制系统对接，进而更好指导生产。

当需要停止重介质悬浮液密度在线测量装置时，关闭采样阀2，完全打开调节阀11和放料阀15，用清水冲洗稳流箱3和测量筒12，洗掉残留物后，关闭调节阀11和放料阀15。需要定期对电子拉力秤17进行标定，去除零点漂移，避免读数误差过大。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。