[发明专利]一种液固分离沉降槽清液层高度的在线检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于机械、微电、测量等交叉领域，具体涉及一种液固分离沉降槽清液层高度的在线检测方法及装置。

背景技术

在氧化铝生产或其他湿法过程中，料浆要在分离沉降槽中进行液固分离，沉降槽底流再去洗涤沉降槽洗涤并分离。沉降槽作业往往成为生产的瓶颈环节，控制其正常运行十分重要，为此，生产中要时时测量沉降槽的清液层高度，当清液层高度维持在5-8m或以上时，表明生产正常稳定，而当清液层高度下降到3m以下时，就必须采取措施，否则沉降槽将进入病态，如：发生沉降槽跑浑，液固不能分离，影响生产。人们试图采取一些方法进行在线自动检测清液层的高度，但都存在各种问题。如：采用浮筒和重量传感器根据浮力原理进行检测，但由于清液层与沉降层的密度相差并不十分明显，则浮筒在其分层界面上的浮力变化也不甚明显，这样就很难精确的检测出清液层高度；同时由于浮筒体积较大，结疤严重且容易携带固体杂质，导致检测不准确。采用超声波法或者红外线法进行检测，由于带有电子元器件的探头，无法长期承受高温、高碱环境，且因为信号传输导线在高温中传输不稳定等因素，造成检测不准确甚至仪器损坏。所以，目前生产中仍需采用人工测量的方法，即每隔2小时用绳子系一铁杯放入槽中，在不同的高度取液体上来观察，以判断清液层的高度。这样，既费时、费力，又不能连续监测沉降槽的运行情况。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种液固分离沉降槽清液层高度的在线检测方法及装置，以达到测量精度高、检测速度快、维护方便、连续检测和全自动化实时控制的目的。

一种液固分离沉降槽清液层高度的在线检测装置，包括PLC控制系统，工控机和打印机，其特征在于：还包括光纤传感器，卷扬机，旋转编码器，旋转清洗池，其中，卷扬机与PLC控制系统连接，卷扬机轴上设置有旋转编码器，所述的旋转编码器与PLC控制系统连接，在卷扬机与旋转编码器之间设置有卷扬机卷筒，且该卷筒套于卷扬机轴上，光纤传感器与卷扬机轴上的卷筒相连接，旋转清洗池与PLC控制系统连接，其中：

光纤传感器：用于检测溶液的透光程度，并将透光度转换成直流电压信号，将上述直流电压反馈给PLC控制系统；

卷扬机：用于将光纤传感器送入和取出沉降槽；

旋转编码器：用于测量光纤传感器在沉降槽中的深度；

旋转清洗池：用于对光纤传感器进行清洗，清除结疤。

卷扬机与旋转清洗池之间设置有一T型支架，该支架一端设置有第一滑轮，另一端设置有第二滑轮，卷扬机与光纤传感器之间通过支架上的滑轮连接线连接，支架高度在0～12米范围内。

所述的滑轮连接线与光纤传感器连接的一端，在该连接线上方还设置有保护管。

所述的光纤传感器包括光纤头和光纤放大器。

所述的旋转清洗池包括酸洗池、水洗池和空位池，上述三个池将圆形清洗池平均三等分。

液固分离沉降槽清液层高度的在线检测的方法，其特征在于：具有以下步骤：

步骤1、系统初始化；

步骤2、PLC控制系统控制光纤传感器的光纤头下降；

步骤3、判断光纤传感器输出电压值是否产生50%～80%的突降，若是，则执行步骤4；若否，则返回执行步骤2；

步骤4、PLC控制系统控制光纤传感器的光纤头停止下降；

步骤5、输出旋转编码器的脉冲个数；

步骤6、PLC控制系统控制光纤传感器的光纤头上升至起点；

步骤7、清洗光纤传感器。

步骤7中所述的清洗光纤传感器，包括以下具体步骤：

步骤7-1：旋转清洗池入位，即将旋转清洗池中的酸洗池旋转至光纤传感器下方；

步骤7-2：PLC控制系统控制光纤传感器的光纤头下降至旋转清洗池，并在旋转清洗池中的酸洗池中浸泡30s-1min；

步骤7-3：PLC控制系统控制光纤传感器的光纤头上升至起点；

步骤7-4：PLC控制系统控制旋转清洗池旋转，酸洗池退出，水洗池入位，即将旋转清洗池中的水洗池旋转至光纤传感器下方；

步骤7-5：PLC控制系统控制光纤传感器的光纤头下降至旋转清洗池，并在旋转清洗池中的水洗池中浸泡30s-1min；

步骤7-6：PLC控制系统控制光纤传感器的光纤头上升至起点；

步骤7-7：PLC控制系统控制旋转清洗池旋转，水洗池退出，即将旋转清洗池中的空位池旋转至光纤传感器下方。

本发明的优点：