專利名稱：一種激光直接測量浮選泡沫厚度的裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及一種激光測量浮選泡沫厚度的裝置，涉及選礦(浮選)液位檢測控制 領域，本發明還涉及一種利用激光能夠精確直接測量浮選泡沫厚度的方法。
背景技術：
浮選是資源加工中最重要的技術，可加工處理各種礦物資源、二次資源及非礦物 資源。目前，國內很多的小型選礦廠，調節泡沫層厚度采用的方法還在靠操作工的經驗，用 視覺來判斷泡沫層的厚度，相當的落后。在一些規模比較大的選場中，也沒有直接測量泡沫 層厚度的有效方法，一般采用浮選槽液面的檢測，控制泡沫產品的刮出量，間接的控制泡沫 層厚度，這種自動調控應用的主要方法有(1)用浮子式液位計測量液位；(2)用靜壓式液 位計測量液位；(3)用超聲波物位計控制液位。無論是現存的哪種檢測浮選液面的方法，均存在著比較大的缺陷，不能直接測量 出浮選泡沫的厚度，直接便捷的指導實際生產的進行。同時，在生產過程中，浮選介質的密度、濃度、pH值等變化很大，是一個復雜的溶液 體系。要想實現準確的測量必須實現無接觸測量，浮子液位計和靜壓式液位計滿足不了條 件，易腐蝕而且精度很差。同時，超聲波物位計對生產條件也有較高的要求，其浮選攪拌過 程容易導致超聲波信號的丟失，更重要的是，對于測量有泡沫的液體，超聲波在泡沫出極易 反射，更會由于浮選泡沫的不規則，造成大量信號丟失，即由于超聲波本身擁有不可避免的 限制，故在實際應用過程中，測量液面存在著很大的誤差。因此，急需一種直接精確測量浮選泡沫厚度的方法。

發明內容
發明所要解決的第一個技術問題是提供一種能直接精確測量浮選泡沫厚度且測 量精度高的激光直接測量浮選泡沫厚度的裝置。發明所要解決的第二個技術問題是提供一種能直接精確測量浮選泡沫厚度且測 量精度高的激光直接測量浮選泡沫厚度的方法。為了解決上述第一個技術問題，本發明提供的激光直接測量浮選泡沫厚度的裝 置，固定支架一端設在浮選槽上，所述的固定支架的另一端滑動套裝有處于所述的浮選槽 內的滑桿，所述的滑桿的下端連接有與礦漿液面直接接觸的浮子，所述的滑桿的頂端設有 反射激光的激光反射平臺，一臺便攜式激光測距傳感器與所述的激光反射平臺和所述的浮 選槽對應工作。所述的浮子為扁平形浮子，采用聚四氟乙烯塑料制造。為了解決上述第二個技術問題，本發明提供的激光直接測量浮選泡沫厚度的方 法，開啟便攜式激光測距傳感器，使便攜式激光測距傳感器對準浮選槽內的浮選泡沫發射 激光信號，便攜式激光測距傳感器將接收到的反射激光信號接收后經過處理后，計算出浮 選泡沫距便攜式激光測距傳感器的距離L2 ；平移便攜式激光測距傳感器，在同一高度處，使便攜式激光測距傳感器對準激光反射平臺發射激光信號；便攜式激光測距傳感器將接收 到的反射激光信號接收后經過處理后，計算出浮選槽內礦漿液面距便攜式激光測距傳感器 的距離Ll ；便攜式激光測距傳感器依據相應得到的Ll和L2，依計算公式L1-L2計算浮選 泡沫的厚度。采用上述技術方案的激光直接測量浮選泡沫厚度的裝置及其方法，其優點與效果 在于浮球采用聚四氟乙烯塑料制得，增強浮球耐磨、耐腐蝕的性能，利用扁平形浮子， 使其面積較大，使得礦漿液面的微小變化，就可導致浮子的移動，通過激光發射臺反射激 光，提高測量的精度和靈敏度。浮選泡沫反射的激光經過放大，使信號飽滿，解決泡沫/空氣界面難以測量的問 題。本發明通過利用固定支架，其一端固定在浮選槽外側，另一端將浮子的位置固定， 使其保持豎直，便于測量的進行。利用激光技術測距，靈敏度高，反射性好，可在浮選泡沫表面發生反射，完成測量 過程，直接獲得浮選泡沫厚度。本發明排除了不能直接、準確地測量浮選泡沫厚度的難題，具有操作簡單，便于控 制，測量準確、成本較低的優點。


圖1是本發明的裝置的結構示意圖；圖2是本發明測量浮選泡沫厚度裝置的模塊圖；圖3是本發明“泡沫”測量模式下接收單元模塊圖；圖4是本發明浮子裝置示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。參見圖1、圖2、圖3和圖4，在浮選槽3上設有固定支架6，固定支架6上滑動套裝 有處于浮選槽3內的滑桿7，滑桿7的下端連接有與礦漿液面直接接觸的采用聚四氟乙烯塑 料制造的扁平形浮子8，滑桿7的頂端設有反射激光的激光反射平臺5，一臺便攜式激光測 距傳感器4與激光反射平臺5和浮選槽3對應工作，便攜式激光測距傳感器4設有發射單元，用于發射激光信號。接收單元，用于接收反射的激光信號。處理系統單元，將激光信號轉化成電信號，并控制激光信號的同時反射，依據產生 接收到的反射激光信號的時間間隔，計算出浮選泡沫的厚度。顯示單元，顯示測得的浮選泡沫厚度的數字。本發明所述的激光測量浮選泡沫的裝置中“泡沫”測量模式與“液面”測量模式的 主要區別在于，“泡沫”測量模式的接受單元包括信號放大電路，用于對接受到的反射信號進行放大。在測量過程中，按下“泡沫”按 鈕，則系統接入放大電路，使得泡沫反射的信號放大到適合測量的級別。
參見圖1，浮子為扁平形浮子8，與礦漿液面1直接接觸，扁平形浮子8上設有穿過 固定支架6的滑桿7，扁平形浮子8能隨礦漿液面1變化而變化，滑桿7的頂端有反射激光 的激光反射平臺5，扁平形浮子8通過滑桿7帶動激光反射平面5移動，浮選泡沫2的厚度 變化會導致浮選泡沫/空氣界面發生變化。設計扁平形浮子8的重心到激光反射平面5的 距離為L0，開啟便攜式激光測距傳感器4，使便攜式激光測距傳感器4對準浮選泡沫2，按下 便攜式激光測距傳感器4上的“泡沫”按鈕，發射激光信號，便攜式激光測距傳感器4將接收 到的反射激光信號接收后經過放大、濾波，送入系統處理單元，經過處理后，經過輸出控制， 在顯示屏幕上顯示浮選泡沫/空氣界面的位置(距便攜式激光測距傳感器4的距離)L2，已 知超聲波在空氣中的速度是C，若測得反射激光接收的時間為T1，則便攜式激光測距傳感器 4距離泡沫/空氣界面距離L2為
平移便攜式激光測距傳感器4，在同一高度處，使便攜式激光測距傳感器4對準激 光反射平臺5，按下便攜式激光測距傳感器4上的“液面”按鈕，發射激光信號，便攜式激光 測距傳感器4將接收到的反射激光信號接收后經過濾波，送入系統處理單元，經過處理后， 經過輸出控制，在顯示屏幕上顯示礦漿液面的位置(距便攜式激光測距傳感器4的距離) Li，若測得反射激光接收的時間為T2,則便攜式激光傳感器4距激光反射平面5的距離Ll 為 按下便攜式激光測距傳感器4上的“結果”按鈕，依據相應得到的Ll和L2，在顯示 屏幕上顯示浮選泡沫的厚度(即Ll與L2的差值即為浮選泡沫的厚度)。實施例1 測量方鉛礦浮選泡沫厚度。方鉛礦浮選的泡沫厚，氣泡相對比較大，比 較疏松，按照圖一組裝測量浮球裝置，然后利用本發明測量浮選泡沫厚度的方法對方鉛礦 浮選的泡沫厚度進行測量，所測量的結果與實際泡沫的厚度基本沒差別，這說明，本發明提 供的一種激光測量浮選泡沫厚度的方法，對于測量泡沫較厚、氣泡較大的浮選泡沫，其測量 精確、穩定。實施例2 測量赤鐵礦浮選泡沫厚度。赤鐵礦浮選的泡沫細，氣泡相對比較小，比 較密集，按照圖1組裝測量浮球裝置，然后利用本發明測量浮選泡沫厚度的方法對赤鐵礦 的泡沫厚度進行測量，所測量的結果與實際泡沫的厚度的相對誤差不足5%。，這說明，本發 明提供的一種激光測量浮選泡沫厚度的方法，對于測量泡沫較小、氣泡較密的浮選泡沫，其 測量精確、穩定。
權利要求
一種激光直接測量浮選泡沫厚度的裝置，其特征在于固定支架(6)一端設在浮選槽(3)上，所述的固定支架(6)的另一端滑動套裝有處于所述的浮選槽(3)內的滑桿(7)，所述的滑桿(7)的下端連接有與礦漿液面直接接觸的浮子，所述的滑桿(7)的頂端設有反射激光的激光反射平臺(5)，一臺便攜式激光測距傳感器(4)與所述的激光反射平臺(5)和所述的浮選槽(3)對應工作。
2.根據權利要求1所述的激光直接測量浮選泡沫厚度的裝置，其特征在于所述的浮 子為扁平形浮子(8)，采用聚四氟乙烯塑料制造。
3.一種激光直接測量浮選泡沫厚度的方法，其特征是開啟便攜式激光測距傳感器 (4)，使便攜式激光測距傳感器(4)對準浮選槽(3)內的浮選泡沫(2)發射激光信號，便攜 式激光測距傳感器(4)將接收到的反射激光信號接收后經過處理后，計算出浮選泡沫(2) 距便攜式激光測距傳感器(4)的距離L 2 ；平移便攜式激光測距傳感器(4)，在同一高度處， 使便攜式激光測距傳感器(4)對準激光反射平臺(5)發射激光信號；便攜式激光測距傳感 器(4)將接收到的反射激光信號接收后經過處理后，計算出浮選槽(3)內礦漿液面(1)距 便攜式激光測距傳感器⑷的距離Ll ；便攜式激光測距傳感器⑷依據相應得到的Ll和 L2，依計算公式L1-L2計算浮選泡沫(2)的厚度。
全文摘要
本發明公開了一種激光直接測量浮選泡沫厚度的裝置及其方法，固定支架(6)一端設在浮選槽(3)上，所述的固定支架(6)的另一端滑動套裝有處于所述的浮選槽(3)內的滑桿(7)，所述的滑桿(7)的下端連接有與礦漿液面直接接觸的浮子，所述的滑桿(7)的頂端設有反射激光的激光反射平臺(5)，一臺便攜式激光測距傳感器(4)與所述的激光反射平臺(5)和所述的浮選槽(3)對應工作。便攜式激光測距傳感器測量出浮選泡沫距便攜式激光測距傳感器4的距離L2；在同一高度處，使便攜式激光測距傳感器測量礦漿液面的位置距便攜式激光測距傳感器4的距離L1；計算公式L1-L2浮選泡沫的厚度。本發明能直接精確測量浮選泡沫厚度且測量精度高。
文檔編號G01B11/06GK101907446SQ201010227289
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月15日 優先權日2010年7月15日
發明者呂薇, 孫偉, 楊越, 田永華, 黃紅軍, 黃紅梅 申請人:中南大學