一种选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统及方法与流程

测量装置的制造及其应用技术1.本技术属于选煤厂设备技术领域，尤其涉及一种选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统及方法。背景技术：2.浓缩池内澄清层的澄清液浊度，是选煤厂浓缩环节的重要工艺参数，直接反应煤泥的沉降效果。煤泥澄清层的澄清液浊度高时，需要向浓缩池添加药剂增加沉降量，从而来调节煤泥的沉降效果。3.现实生产中，主要采用是工人手动在浓缩池内进行澄清液采样，然后在实验室使用浊度计对样本的浊度进行测量。该方式存在人为因素影响比较大，结果不够准确的问题。技术实现要素：4.本发明旨在提供一种选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统及方法，实现浓缩池内样本的连续、无动力虹吸分层采样，并且可以得到更准确的澄清层浊度检测结果。解决现有选煤厂浓缩池澄清层液体浊度检测受人为因素影响导致结果准确度不高的技术问题。5.针对上述技术问题，本发明提供如下技术方案：6.本技术一些实施例中提供一种选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统，包括至少一个测量模块，所述测量模块包括调节支架、虹吸管和浊度测量组件；还包括动力源和控制单元，其中：7.所述调节支架设置于浓缩池边沿，其上安装有固定件；8.所述虹吸管设置于所述固定件上；所述虹吸管的进液口置于浓缩池澄清层中，所述虹吸管的出口连接第一管路，所述第一管路的出口分别连接第一阀门和第二管路，且所述第一阀门与第三管路相连；所述第二管路经第二阀门与所述浊度测量组件的入口连接；其中，所述第二阀门的水平高度低于所述虹吸管的进液口的水平高度；所述动力源与所述第三管路连接；9.所述控制单元用于控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述动力源的开启或关闭，以使所述动力源为所述虹吸管提供虹吸引力之后通过虹吸方式将浓缩池澄清层样本吸入所述浊度测量组件中；所述控制单元还用于获取所述浊度测量组件检测的澄清层样本浊度值。10.本技术一些实施例中的选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统，所述调节支架中设置有传动机构，所述固定件设置于所述传动机构上且在所述传动机构的带动下可沿竖直方向移动。11.本技术一些实施例中的选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统，12.所述传动机构包括驱动电机、驱动丝杠和轴承支座；所述驱动电机设置于所述调节支架的顶部，所述驱动丝杠设置于所述调节支架的内部，所述轴承支座设置于所述调节支架的底部；所述驱动丝杠的第一端与所述驱动电机的驱动输出端连接，所述驱动丝杠的第二端贯穿所述轴承支座；所述驱动丝杠在所述驱动电机的驱动下旋转，带动虹吸管的进液口沿竖直方向移动；13.所述固定件包括固定板和管卡，所述固定板设置于所述驱动丝杠上，所述管卡设置于所述固定板的表面，所述虹吸管由所述管卡固定。14.本技术一些实施例中的选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统，所述测量组件为多个时，至少一个测量组件的虹吸管进液口置于自由沉降层或过渡层，且不同测量组件的虹吸管进液口置于不同高度。15.本技术一些实施例中的选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统，所述虹吸管进液口设有横管，所述横管的管壁上开设通孔，所述横管在浓缩池澄清层中处于水平方向。16.本技术一些实施例中的选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统，所述动力源与所述第三管路之间设置有止回阀。17.本技术一些实施例中的选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统，所述动力源包括：18.水箱，用于盛装清水；19.水泵，其进水口与所述水箱出口连接，其出水口设置控制阀；20.给水管，其一端与所述控制阀连接，其另一端与所述止回阀连接；21.所述控制单元还用于控制所述水泵和所述控制阀的开启或关闭。22.本技术一些实施例中的选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统，所述测量模块还包括第三阀门和第四阀门：23.所述第三阀门设置于所述第一管路的出口与所述第一阀门之间；24.所述第四阀门设置于所述浊度测量组件的出口，并且所述第四阀门的出口处设置有收集池；25.所述控制单元，还用于控制所述第三阀门的开启或关闭。26.本技术一些实施例中的选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统，浊度测量组件包括不透光壳体、澄清层采样管路、相机、分析器和光源：27.所述澄清层采样管路在所述第二阀门开启时接收所述澄清层样本；28.所述不透光壳体设置于澄清层采样管路的外侧，所述相机的拍摄面朝向所述澄清层采样管路，所述光源用于发出自然光；29.所述分析器接收所述相机发送的拍摄图像，解析所述拍摄图像后得到所述澄清层样本浊度值并将所述澄清层样本浊度值发送至所述控制单元。30.本技术一些实施例中还提供一种选煤厂浓缩池澄清层浊度测量方法，利用以上任一项所述的选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统实现，所述方法包括：31.初始状态，控制单元控制第一阀门、第二阀门和动力源均处于关闭状态；将虹吸管置于浓缩池澄清层内部且虹吸管进液口高于第二阀门；32.预备状态，控制单元控制第一阀门和第二阀门切换至打开状态，同时控制动力源保持关闭状态；33.动力源启动状态，控制单元控制第一阀门和第二阀门保持打开状态，同时启动动力源，所述动力源向虹吸管提供虹吸引力；34.虹吸引流状态，控制单元按顺序依次控制第二阀门切换至关闭状态，第一阀门切换至关闭状态以及动力源切换至关闭状态；35.虹吸工作状态，控制单元控制第二阀门打开，浓缩池澄清层样本由于虹吸引力的作用吸入至浊度测量组件；36.测量状态，控制单元接收浊度测量组件检测的澄清层样本浊度值。本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：37.本发明提供的选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统及方法，通过虹吸作用将浓缩池中的澄清层样本吸入到浊度测量组件中进行测量，不受人为影响，能够得到更准确的浊度检测结果。并且，由于虹吸引力是自动触发且具有连续性，所以对于澄清层介质的采样具有连续性，浊度测量的过程也就具有连续性。整个测量过程全部自动化、智能化实现，节省人力物力成本，具有高可靠性和准确率的优势。附图说明38.下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:39.图1为本技术一个实施例所述选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统的结构示意图。40.图2为本技术一个实施例所述选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统的控制逻辑示意图；41.图3为本技术实施例所述浓缩池断面示意图；42.图4为本技术一个实施例所述调节支架的结构示意图；43.图5为本技术另一个实施例所述选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统的控制逻辑示意图；44.图6为本技术一个实施例所述选煤厂浓缩池澄清层浊度测量方法的流程图；45.图7为本技术一个实施例所述选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统的清洗过程控制流程图。具体实施方式46.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。47.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。48.本技术一些实施例中提供一种选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统，如图1和图2所示，包括至少一个测量模块，所述测量模块包括调节支架1、虹吸管2和浊度测量组件13；还包括动力源和控制单元17。其中，所述调节支架1设置于浓缩池边沿，其上安装有固定件；所述虹吸管2设置于所述固定件上；所述虹吸管2的进液口置于浓缩池澄清层中，所述虹吸管2的出口连接第一管路，所述第一管路的出口分别连接第一阀门5和第二管路，且所述第一阀门5与第三管路相连；所述第二管路经第二阀门7与所述浊度测量组件13的入口连接；其中，所述第二阀门的水平高度低于所述虹吸管2的进液口的水平高度；所述动力源与所述第三管路连接。所述控制单元17用于控制所述第一阀门5、所述第二阀门7和所述动力源的开启或关闭，以使所述动力源为所述虹吸管2提供虹吸引力之后通过虹吸方式将浓缩池澄清层样本吸入所述浊度测量组件13中；所述控制单元17还用于获取所述浊度测量组件13检测的澄清层样本浊度值。49.以上方案，动力源可以根据实际情况进行设置，其目的是根据虹吸原理为虹吸管提供虹吸引力，因此可以包括类似于真空泵等。通过虹吸作用将浓缩池中的澄清液样本吸入到浊度测量组件中进行测量，不受人为影响，能够得到更准确的浊度检测结果。并且，由于虹吸引力是自动触发且具有连续性，所以对于澄清层介质的采样具有连续性，浊度测量的过程也就具有连续性。整个测量过程全部自动化、智能化实现，节省人力物力成本，具有高可靠性和准确率的优势。50.在一些实施例中所述测量组件可以为一个也可以包括多个，图1中是以三个测量组件为例进行说明的，优选地不同测量组件的虹吸管进液口置于浓缩池澄清层中的不同高度处。如图3所示为浓缩池断面示意图，从图中可以看出，本技术系统中的虹吸管进液口为多个时，其中一个位于a层(澄清层)，用于利用虹吸作用将澄清层样本吸入至浊度测量组件。其余的虹吸管可以浸入到其他不同层中，如图中为三个虹吸管时，其中一个虹吸管进液口位于b层(自由沉降层)，其中一个虹吸进液口位于c层(过渡层)，相应地，本技术系统也能够对自由沉降层和过渡层中的样本进行浊度检测，获得对应样本的浊度值。如图1所示，系统包括三个调节支架1、三个虹吸管2、三根柔性连接管3，柔性连接管3可以选择波纹管，其能够对管内压力的变化进行调节。三个调节支架1固定在选煤厂浓缩池溢流沿上；虹吸管2与三个调节支架1相连；第一阀门5安装在虹吸管2外接的管路上；澄清层采样管路12与虹吸管2相通；浊度测量组件13安装在澄清层采样管路12处。在实际测量时，三根虹吸管2的吸入口可从高至低排列，位于浓缩池沉降层与澄清层的临界位置。系统工作时，三根虹吸管2对浓缩池内沉降临界层的液体进行抽取采样，虹吸管2引流以后，管内便不间断地流动着不同深度的液态样本，并进入到三个不同的浊度测量组件13中，浊度测量组件13通过智能识别，就可识别出样本的浊度值，并将检测结果发送至控制单元17，控制单元17可以配置显示屏以显示澄清层样本浊度值。本方案通过设置不同高度的虹吸管的澄清层样本吸收位置或者浓缩池不同层位置，来获取相应高度的沉降层与澄清层液体临界层的浊度，还能够进一步得到沉降层高度信息。51.本技术一些实施例中，如图1和图3所示，所述调节支架1中设置有传动机构，所述固定件设置于所述传动机构上且在所述传动机构的带动下可沿竖直方向移动。如此能够对虹吸管进液口的高度进行调节。传动机构可以选择现有的螺杆调节、伸缩气缸等方式实现。在本方案中，所述传动机构包括驱动电机112、驱动丝杠113和轴承支座117；所述驱动电机112设置于所述调节支架的顶部，所述驱动丝杠113设置于所述调节支架的内部，所述轴承支座117设置于所述调节支架的底部的底板118处；所述驱动丝杠113的第一端与所述驱动电机112的驱动输出端连接，所述驱动丝杠113的第二端贯穿所述轴承支座117；所述驱动丝杠113在所述驱动电机112的驱动下沿竖直方向移动，当驱动丝杠113向下移动时，可以延伸至调节支架1的外部；所述固定件包括固定板116和管卡115，所述固定板116设置于所述驱动丝杠113上，所述管卡115设置于所述固定板116的表面，所述虹吸管2由所述管卡115固定，如图所示，所述管卡115具有圆形孔造型，虹吸管2可以穿过圆形孔即可被固定。本方案中，驱动电机112可以是自动控制类型的电机，此时可以由控制单元17向驱动电机112发送控制指令。另外，也可以通过手动的方式对其进行调整，此时可以通过驱动电机112上设置的手动轮111手动调整固定件的高度。为了确保调节支架1的支撑强度，其外壁都采用型钢114作为框架。本方案中，调节支架1既可以采用伺服电动推杆的形式控制也可以通过手动调节的方式控制，通过控制电动推杆(驱动丝杠113)的伸出量，可以调整吸入澄清层样本的实际高度。52.在一些实施例中，如图1所示，所述虹吸管2进液口设有横管21，所述横管21的管壁上开设通孔，所述横管21在浓缩池澄清层中处于水平方向。如此，使得吸入液体为澄清层的平层样本，使得样本更具代表性。53.优选地，所述动力源包括水箱16，用于盛装清水；水泵11，其进水口与所述水箱16出口连接，其出水口设置控制阀9；给水管8，其一端与所述控制阀9连接，其另一端经止回阀6与第三管路连接。所述控制单元17还用于控制所述水泵11和所述控制阀9的开启或关闭。通过本方案不但能够为虹吸管2提供虹吸引力，还能够控制清水对管路进行清洗。在此基础上，所述测量模块还包括第三阀门4和第四阀门14，所述第三阀门4设置于所述第一管路的出口与所述第一阀门5之间；所述第四阀门14设置于所述浊度测量组件13的出口，并且所述第四阀门14的出口15处设置有收集池；所述控制单元17，还用于控制所述第三阀门4的开启或关闭，所述第四阀门14可以选择为手动调节的阀门，能够用于控制液体流量。54.以上方案中，通过控制虹吸管之后外接的管路上有可以调节的第一阀门5、第二阀门7和第三阀门4，能够调整管路中流体流速，而通过控制不同阀门的开关顺序能够自动形成虹吸通路，为虹吸管提供虹吸引力。同时，因虹吸管内流淌流体为浑浊液态物质，长时间流动会在管路内壁有沉积物，因此本方案能够实现自动冲洗功能，能够向虹吸管以及各管路中引入清水以实现对虹吸管路进行清洗的目的。自动冲洗功能可以通过在控制单元17中通过程序设定时间间隔，对水管自动进行冲洗实现。也可以有操作人员利用人机交互接口18输入控制指令以实现冲洗功能。而且，通过设置收集池收集虹吸管路中排除的澄清层样本，能够在将其返回至浓缩池，实现澄清层样本的回收利用。55.在一些实施例中，结合图4，所述浊度测量组件13可以包括不透光壳体、相机131、分析器和光源。所述不透光壳体设置于澄清层采样管路12的外侧，所述相机131的拍摄面朝向所述澄清层采样管路12，所述光源用于发出自然光；所述分析器接收所述相机131发送的拍摄图像，解析所述拍摄图像后得到所述澄清层样本浊度值并将所述澄清层样本浊度值发送至所述控制单元17。本方案中，虹吸管路在正常工作状态下，采样澄清液样本不间断地流经澄清层采样管路12，澄清层采样管路12优选为一段透明的管路，可通过透明管路进行浊度观察和测量，另外，由于澄清层采样管路12内壁长时间流过浑浊液体，虽然设置了自动清洗功能，但内壁还是会附着污物，为了使测试更精准，此段管路设计为可更换的结构。巡检员可通过肉眼观察澄清层采样管路12内是否有样本流过和样本的灰度，二是相机131可在此处进行样本的灰度测量。相机131在进行测量时，为减少外界环境光的干扰，将测试环境设置为密闭不透光壳体里，不透光壳体内装有作为补光设备的光源。56.以上方案中，如图4所示，可以通过控制单元17对各阀门、水泵、驱动电机和水泵进行控制。按照提供虹吸引力、执行虹吸操作、检测澄清层样本浊度值、间隔设定时间冲洗管路的工作模式预先设定好各个阀门的开启时机。57.本技术一些实施例中还提供一种选煤厂浓缩池澄清层浊度测量方法，利用以上任一项方案所述的选煤厂浓缩池澄清层浊度测量系统实现，如图5所示，所述方法包括：58.s101：初始状态，控制单元17控制第一阀门5、第二阀门7和动力源均处于关闭状态；将虹吸管2置于浓缩池澄清层内部且虹吸管进液口高于第二阀门7。59.s102：预备状态，控制单元17控制第一阀门5和第二阀门7切换至打开状态，同时控制动力源保持关闭状态；60.s103：动力源启动状态，控制单元17控制第一阀门5和第二阀门7保持打开状态，同时启动动力源，所述动力源向虹吸管提供虹吸引力；61.s104：虹吸引流状态，控制单元17按顺序依次控制第二阀门7切换至关闭状态，第一阀门5切换至关闭状态以及动力源切换至关闭状态；62.s105：虹吸工作状态，控制单元17控制第二阀门7打开，浓缩池澄清层样本在虹吸引力的作用吸入至浊度测量组件13；63.s106：测量状态，控制单元17接收浊度测量组件13检测的澄清层样本浊度值。64.以上方案中，如果是利用图1所示的结构，则第三阀门始终保持打开状态即可。在步骤s101、s102和s104时，水泵11关闭，在步骤s103时，水泵11开启。在每一个需要澄清层样本或清水流动的步骤中，都可以调节液体流经的阀门开度，确保液体流动过程的稳定性。65.优选地，还能够利用以上系统实现自动清洗功能，具体步骤如图6所示：66.s201：初始状态，控制单元17控制第一阀门5、第二阀门7、第三阀门4和水泵11均处于关闭状态。67.s202：清洗模式1，控制单元17控制第一阀门5、第二阀门7、第三阀门3为打开状态，控制控制水泵11为启动状态。68.s203：清洗模式2，控制单,17控制第一阀门5和第三阀门4为打开状态，控制第二阀门7为关闭状态，控制水泵11为启动状态。69.s204：清洗模式3，控制单元17控制第一阀门5和第二阀门7为打开状态，控制第三阀门4为关闭状态，控制水泵11为启动状态。70.s205：再次进入清洗模式1，控制单元17控制第一阀门5、第二阀门7和第三阀门4为打开状态，控制水泵11为启动状态，之后可返回初始状态。71.本技术以上方案，解决了选煤厂浓缩池的浊度不易测量的难题，而且具有结构简单、故障率低、造价低、可靠性高、易维护等特点，满足生产实际需求。72.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。









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