选矿工程中物位测量技术的应用分析

岳士睿

摘 要：本文从选矿工程中物位测量技术出发，对应用较为广泛的物位计进行了相应的分析，包括其优缺点、适用场合、应用效果等进行了介绍和对比。就目前来看，随着选矿工程的自动化，这些技术越来越为重要。

关键词：选矿工程 物位测量技术 应用分析

引言：近几年来，随着我国经济社会的快速发展，各个行业都在向着智能化、全球化的方向发展。在这一形式下，我国的选矿工程也在不断的发展进步中，较为显著的是其自动化水平等方面取得的提升。就目前来看，进行选矿的许多矿仓、泵池等等都必须要进行检测物位的工作，所以在选矿工艺中多种多样的物位测量技术是极为重要的。本文将选矿工程中常用的连续物位测量技术进行介绍总结，以及现阶段下的应用效果。

1、物位测量技术的应用现状

（1）雷达料位计。对于当前应用较为广泛得雷达料位计，其主要用于固体料位的测量，所以在各种粒度的矿仓中应用的十分广泛。因为块状矿石作为其处理的基本介质，没有太多的粉料，更有较为合适的介电常数，所以往往能获得十分理想的测量效果。但是其对安装位置有较高的要求，对于圆形矿仓，需要选择圆形矿仓的矿仓半径二分之一的位置，而对于矩形矿仓，需要选择矩形矿仓的矿仓对角线四分之一的位置，应该注意避开下料口。

（2）3D物位扫描仪。经过上文的介绍，我们知道雷達料位计适合用于固体料位的测量，所以对于其他场合，例如原矿堆场等等，应用雷达料位计便难以达到预计的效果。我们知道，原料堆场是一个较大得矿堆，主要用来存放大量的矿石，往往会通过胶带机和移动漏矿车相互组合的方式进行上料，并依靠卸料斗进行卸料，这里往往需要多个卸料斗进行配合工作。而为了可以将自动上料实现就要对每一个卸料斗的料位进行监测，当处于底料位时，应该驱动移动漏矿车前往相应的位置进行布料。基于这一情况，需要为每一个卸料口安装一台相应的雷达料位计，而购进多个料位计将是一个昂贵的价格，并且雷达料位计的测量往往会受到实际的料堆形状的影响，所以其所判断的料位值存在一定程度上的误差。

基于这一情况，相关人员对比实践后发现了在这种场合下较为实用的3D物位扫描仪，其由三个料位计探头和其他部件构成，通过回波进行监测判断，其不仅能对每一个回波的距离进行检测，而且还能对其方向进行监测。在获得数据之后，可以通过其相应的软件进行一系列分析，其更能生成料仓里物料的实际构成状态的立体图像。所以，我们就可以根据所得到的料堆的形状来控制相应的卸料口进行卸料等。相较于雷达料位计，其能够减少相当大的一部分投资，节约了成本，但是因为种种原因，3D物位扫描仪还没有得到实际选矿工程中的应用。

（3）核料位计。因为当前的选矿工程所遇到的料仓多种多样，雷达料位计的应用便受到了限制，例如高压辊磨机的给料仓。高压辊磨机给料仓的形状细长，将给料皮带和高一辊磨机进行了连接，难有空余的位置对雷达料位计进行安装，并且即便安装，雷达料位计往往也会因为料仓细长的结构而被影响雷达波，达不到理想的效果。所以这里我们常常会选用核料位计进行应用。这种情况下，料仓的两侧分别是组成核料位计的核源以及棒探测器，这里棒探测器的长度可以根据实际的测量范围进行调整确定，对于过大的测量范围，可以使用两个以上的棒探测器。并且可以使用两个或多个点源来增加准确程度。经过以上分析可以发现，核料位计具有测量较为准确的优点，但是因为其需要应用核源，对相应的工作人员以及工作环境都会产生一定的潜在危险，审批的手续较为复杂，大多数的业主都不会选择去使用。

（4）称重料位计。存在一些钢结构的料仓，不但可以使用雷达料位计，还可以使用称重料位计来进行测量。与雷达料位计相比较，其存在不受温度、蒸汽、压力、粉尘、介电常数等因数影响的优点，并且可以对重量进行测量，但是也存在对料面状况掌握不全面、价格昂贵的缺点。而且不同的料仓形状会对精度产生一定程度上的影响。

（5）超声波料位计。同雷达料位计一样，超声波料位计同样可以被应用到固体料位的测量，但是其更多的应用是对液体液面的测量，特别是干净的液体。在进行选矿工程时，超声波料位计常常都会被应用到高位水池以及循环水泵站的水池液位的测量，具有测量准确、价格较低的特点。对于一些波动程度不大的矿浆泵池，也可以应用这一技术。

这里需要注意的是有些场合例如有蒸汽的浮选泵池，其所存在的大量蒸汽会导致液位计混淆蒸汽和液面这两者，而进行测量，产生测量值发生跳变的现象。这时采用雷达料位计以及导播雷达的效果则更为理想，不止是在有蒸汽这一情况下，而且在有泡沫或者搅拌的情况下，相较之下雷达料位计的效果也要更好，而对于浮选机的液位测量上，超声波料位计则更好。

（6）超声波界面计。上文我们简单介绍了超声波技术作为料位计在选矿工程中的应用，这里我们将要介绍其在浓缩机界面测量上的应用。我们知道，浓缩池可以将通过的浆液进行固液的分离，而只有对实际的泥位进行测量才能掌握浓缩机的运行情况来确定相关的操作。这里所应用的超声波传感器可以对我们所需要的超声波进行发射，继而可以对分层界面进行检测，并可以通过对相应的超声波进行计算来测得界面。

总结：经过本文以上的阐述，我们已经较为清晰的知道目前情况下，我国选矿工程中较为广泛应用的物位测量技术，以及其各自适用的场合和优缺点等等。而在实际工作中，除去以上所介绍的物位计，以压差式和重锤式为基本原理的物位计也得到了一定程度上的应用。希望本文可以作为大家日后研究的一点参考。

参考文献：

[1] 工业泵系统料位计量及控制系统应用蔡振旭； 周坤龙； 冯敏自动化与仪表

[2] 微波（雷达）物位计讲座李竞武仪器仪表用户

[3] 超声波流量计测量原理分析与研究陈布雨科技创新导报

[4] 先进物位测量技术在火力发电厂中的应用唐荫军； 霍刚； 熊新宇中国电力教育