專利名稱：雙水柱差壓密度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測定漿體濃度或密度的差壓密度測量裝置，特別適用于選煤或選礦過程，測定礦漿的濃度或懸浮液密度。
目前用于測量礦漿濃度或密度的儀器，有γ射線密度計、雙膜盒差壓計、氣動雙管差壓計、單水柱平衡密度計。其中γ射線密度計有對人身有害的放射源且價格昂貴，每臺約1.5－2萬元；雙膜盒差壓計結(jié)構(gòu)不緊湊，安裝使用不方便，價格昂貴，每臺約1－1.3萬元；氣動雙管差壓計，需要有氣源；與本發(fā)明最為接近的BB60單水柱平衡密度計，其主要結(jié)構(gòu)包括一個礦漿管，連通一個清水管，一個與清水管連通的顯示管接在差壓計的正氣壓室，這種單水柱壓力平衡方程式為H＝δ·h......(1)式中H表示清水液面至清水與礦漿匯合面中點(diǎn)的高度；h表示礦漿液面至清水與礦漿匯合面中點(diǎn)的高度；δ表示礦漿密度；清水的密度是1。這種單水柱平衡密度計，因礦漿液面是與大氣相連的自然液面，該液面由于被測礦漿的濃度和來料量的變化可導(dǎo)致液面波動10－30毫米，使上式h產(chǎn)生誤差，從而引起被測礦漿的密度δ或濃度產(chǎn)生較大的誤差。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種改進(jìn)的雙水柱差壓密度測量裝置，其要點(diǎn)是在一個礦漿箱的下部相連長礦漿管、短礦漿管，它們各自連通一個清水管，在壓力平衡時，和兩管礦漿柱平衡的清水柱形成高差，用差壓計將兩清水柱的高差變成電信號求得密度或濃度，由于消除了礦漿液面波動造成的誤差，明顯的提高了測量精度，而且設(shè)備簡單，成本低廉，每套裝置造價僅0.25萬元左右。
以下結(jié)合附圖
詳細(xì)描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和實(shí)施方式。
如圖所示雙水柱差壓密度測量裝置，包括礦漿箱1，在礦漿箱上設(shè)置濾除大塊雜物的篩網(wǎng)2，在礦漿箱下部連通帶有噴咀11的長礦漿管3、短礦漿管4，與礦漿管溢流口連通的溢流管5；長礦漿管上連通長清水管6，長清水管與長顯示管7相連通；短礦漿管上連通短清水管8，短清水管與短顯示管9相連通。前文所述的礦漿箱、長礦漿管、短礦漿管、長清水管、短清水管、長顯示管、短顯示管構(gòu)成雙水柱平衡傳感器。其中長顯示管與電容式差壓計10的正氣壓室相連通；短顯示管與負(fù)氣壓室相連通。
在測量過程中，引一股被測礦漿進(jìn)入礦漿箱，并使其保持少量溢流，由溢流管排出。分別向長清水管、短清水管加入適量清水，此時在長清水管與長礦漿管、短清水管與短礦漿管匯合處形成清水與礦漿的匯合面。
當(dāng)?shù)V漿密度和礦漿柱高度不變時，在長清水管、短清水管中總會有清水柱高度與其相對應(yīng)，此時在清水與礦漿匯合面處達(dá)到清水壓力等于礦漿壓力，其壓力平衡方程式H1＝h1·δ；H2＝h2·δ.....(2)式中H1表示短清水管或短顯示管液面到短礦漿管的礦漿與清水匯合面中點(diǎn)的高度；h1表示礦漿液面到短礦漿管的礦漿與清水匯合面中點(diǎn)的高度；H2表示長清水管或長顯示管液面到長礦漿管的礦漿與清水匯合面中點(diǎn)的高度；h2表示礦漿液面到長礦漿管的礦漿與清水匯合面中點(diǎn)的高度；δ表示礦漿密度；清水的密度是1。
電容式差壓計的輸入差壓為ΔP＝(H2－H1)－(h2－h(huán)1)
將(2)式代入上式經(jīng)整理ΔP＝(δ－1)·Δh......(3)設(shè)δc表示干礦真密度，ρ表示礦漿濃度(克／升)，則ΔP＝ ((δC－1))/(1000δC) ·ρ·Δh.....(4)將(4)代入(3)得δ＝1＋ (δC－1)/(1000δC) ·ρ......(5)當(dāng)?shù)V漿濃度ρ＝0時(即清水)，ΔP＝0，長清水管、短清水管的液面與礦漿管液面一致，電容式差壓計輸入差壓ΔP＝0，此時調(diào)節(jié)其零點(diǎn)電位計，使輸出電流為4毫安(零點(diǎn)電流)；當(dāng)?shù)V漿濃度大于零時，長清水管、短清水管中液面分別上升，電容式差壓計輸入差壓ΔP等于前文所列(4)式，差壓計輸出電流Ⅰ與其輸入差壓ΔP成正比，其輸出電流Ⅰ＝Ⅰ0＋KI· (δC－1)/(1000δC) ·ρ·Δh....(6)式中Ⅰ表示零點(diǎn)電流，即4毫安；KI表示差壓計的轉(zhuǎn)移系數(shù)，它是量程的函數(shù)，當(dāng)差壓計量程為0－100毫米水柱，即輸入差壓從零變到100毫米水柱時，輸出電流Ⅰ從4毫安增大到20毫安，則KI＝ (20－4)/100 ＝0.16毫安／毫米水柱本發(fā)明的實(shí)施例，干煤真密度δc＝1.5，高差Δh＝1000毫米，差壓計量程0－100毫米水柱，轉(zhuǎn)移系數(shù)KI＝0.16毫安／毫米水柱，輸出電流Ⅰ在4－20毫安范圍變化時，所對應(yīng)的最大濃度值ρm＝I-IOδC-11000δC·kI·△h]]>＝300克／升礦漿最大密度δm＝1＋ (δC－1)/(1000δC) ·ρm＝1.1此時濃度量程為0－300克／升；礦漿密度量程1－1.1電容式差壓計可選用CECC－220、320或420型低差壓計。
權(quán)利要求1.一種包括礦漿管、清水管、差壓計的雙水柱差壓密度測量裝置，其特征是由礦漿箱，在礦漿箱上連通并形成高差或差壓的長礦漿管、短礦漿管，與長礦漿管連通的長清水管、長顯示管，與短礦漿管連通的短清水管、短顯示管，與長顯示管、短顯示管相連通的電容式差壓計所組成。
2.按照權(quán)利要求1所述的雙水柱差壓密度測量裝置，其特征是在礦漿箱上部設(shè)置一個濾除大塊雜物的篩網(wǎng)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的雙水柱差壓密度測量裝置，其特征是在礦漿箱溢流口處安設(shè)溢流管。
4.按照權(quán)利要求1所述的雙水柱差壓密度測量裝置，其特征是在長礦漿管、短礦漿管下部分別安設(shè)噴咀。
5.按照權(quán)利要求1所述的雙水柱差壓密度測量裝置，其特征是長顯示管與電容式差壓計的正氣壓室連通，短顯示管與電容式差壓計的負(fù)氣壓室連通。
專利摘要一種雙水柱差壓密度測量裝置，特別適用于選煤或選礦過程中用于測定礦將濃度或懸浮液密度。其特征是礦漿箱連通長礦漿管、長顯示管、短礦漿管、短顯示管，長顯示管、短顯示管分別與電容式差壓計的正氣壓室、負(fù)氣壓室連通。由長礦漿管與短礦漿管形成高差或差壓,按照差壓或高差測定礦漿濃度或密度。由于消除礦漿液面波動的影響，因而比單水柱平衡密度測量裝置明顯的提高了測量精度。該裝置每臺造價只需0.25萬元。
文檔編號G01N9/00GK2044733SQ88221628
公開日1989年9月20日 申請日期1989年1月3日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月3日
發(fā)明者任清晨, 王麗敏, 薛衛(wèi)東, 李旭, 殷海寧, 張義江 申請人:煤炭工業(yè)部煤炭科學(xué)研究院唐山分院