[发明专利]超声粒度仪的超声波换能器频率确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线检测仪器的使用方法，具体说就是采用超声衰减原理检测粒度选择超声波换能器频率的方法。

背景技术

矿石磨选是矿石加工作业工艺中关键工序，尤其其中的选别作业对矿浆的粒度有严格的要求，因为不同的产品在矿石中有不同的嵌布粒度，为实时掌握在线矿浆粒度的变化，通常在连续生产工艺上安装超声波粒度仪进行在线粒度检测。理论研究和工程实践都已证明，超声波在固液两相流介质中的传输衰减是超声波频率、介质浓度和粒度的多元复杂函数。有的超声波粒度仪采用计算衰减方程的方法，但由于过于复杂并且受多种介质参数的影响，实际上效果并不好。

目前尚未有使用方便，效果好的超声粒度仪的超声波换能器频率确定方法的报道。

发明内容

针对超声粒度仪的超声波换能器频率确定存在的技术困难，本发明提供一种使用方便、效果好的确定超声波换能器频率的方法。

实现上述发明目的具体技术措施是：一种超声粒度仪的超声波换能器频率确定方法，其特征在于：按照以下步骤进行：

1、确定粒度数据

从工艺数据调查表或现场勘察测量取得粒度数据并制成粒度分布图表，分布图横坐标为粒度，纵坐标为累积百分比。

获取如下数据：

最大浓度(Wmax)、最低浓度(Wmin)、目标浓度(Wtarget)、最粗粒度(Smax)、目标粒度(Starget)。

2、确定最高工作频率

从粒度分布数据图表找出最大粒度(Dmax)，使用现有的粒度与频率关系图即“PSM原理图”，根据最大粒度(Dmax)确定最高工作频率(Fmax)；

3、确定零粒度灵敏度频率

使用已有的归一化浓度下粒径变化的衰减曲线图(TN图)确定零粒度灵敏度频率(FL0)；

4、制作频率设计表

根据常用超声换能器频率，加上最高工作频率和零粒度灵敏度频率，制作频率设计表，频率设计表中包括超声波换能器频率、归一化浓度下衰减系数(衰减值)PF/W.cm(dB/W.cm)、最大衰减系数Amax(dB/cm)。

5、查出最高工作频率下要测量粒度的灵敏度

最粗粒度；目标磨矿粒度；最细粒度。

6、预测超声衰减系数

使用TN图预测超声衰减系数：在最高工作频率和最粗磨矿粒度、最大浓度时的衰减系数、在各常用频率和最粗磨矿粒度、最大浓度时的衰减系数。

7、确定通道频率

按照下面规则确定两个通道的频率

1)在最坏的情况下，(总衰减)不能超过65dB。

2)目标磨矿的灵敏度应大于15。

3)最细的标定粒级的灵敏度应大于5，除非违反规则1和2。

4)通道B应取满足上述准则的最低频率。

5)当目标磨矿粒度小于53μm(270目)，中心频率可选大于4800kHz。

6)当矿浆10％筛上物(P90)大于208μm(65目)时，通道B的间距等于2cm或更大。

7)通道A频率应低于零粒度灵敏度频率FL0。

8)通道A间距的设置应保持总衰减大于10dB，小于65dB。

本发明采用分段处理的方法，即用户在购置超声波粒度仪时，提供所应用工艺流程的矿浆目标粒度、目标浓度等矿浆性质方面的参数数据，制造厂根据矿浆相关数据计算换能器工作频率，配置一定频率的超声波换能器进行超声衰减测量并建立标定模型，然后用现场取样筛分数据来进行标定，可以取得良好的使用效果。

本发明的有益效果：按照本发明提供的方法，可以确保在所计算出超声波换能器工作频率内满足某一磨矿工艺流程中不同粒度分布范围的矿浆粒度检测的应用。即使工艺流程矿浆性质超出一定范围内的变化，按本发明所提供方法确定的超声波换能器工作频率也能适合工艺变化，无须更换超声波换能器或更换测量装置，确保磨矿工艺质量控制，提升精矿品位，创造出更大的经济效益。

附图说明

图1是归一化浓度衰减曲线图

图2是粒度与频率关系图

图3是本发明具体实施方式中磨矿粒度分布图。

具体实施方式

选定一个磨矿实例按照本发明方法确定超声波换能器频率。

超声粒度仪检测要求粒度分布、温度、矿物相对密度、矿浆浓度等符合规范要求。

a)、粒度P80＜290μm。符合要求。

b)、工作温度-10℃～+50℃。符合要求。

c)、矿浆固体物百分比浓度＜60％。符合要求。

d)、矿物相对密度2.0～5.5。符合要求。