专利名称：一种激光直接测量浮选泡沫厚度的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种激光测量浮选泡沫厚度的装置，涉及选矿(浮选)液位检测控制 领域，本发明还涉及一种利用激光能够精确直接测量浮选泡沫厚度的方法。
背景技术：
浮选是资源加工中最重要的技术，可加工处理各种矿物资源、二次资源及非矿物 资源。目前，国内很多的小型选矿厂，调节泡沫层厚度采用的方法还在靠操作工的经验，用 视觉来判断泡沫层的厚度，相当的落后。在一些规模比较大的选场中，也没有直接测量泡沫 层厚度的有效方法，一般采用浮选槽液面的检测，控制泡沫产品的刮出量，间接的控制泡沫 层厚度，这种自动调控应用的主要方法有(1)用浮子式液位计测量液位；(2)用静压式液 位计测量液位；(3)用超声波物位计控制液位。无论是现存的哪种检测浮选液面的方法，均存在着比较大的缺陷，不能直接测量 出浮选泡沫的厚度，直接便捷的指导实际生产的进行。同时，在生产过程中，浮选介质的密度、浓度、pH值等变化很大，是一个复杂的溶液 体系。要想实现准确的测量必须实现无接触测量，浮子液位计和静压式液位计满足不了条 件，易腐蚀而且精度很差。同时，超声波物位计对生产条件也有较高的要求，其浮选搅拌过 程容易导致超声波信号的丢失，更重要的是，对于测量有泡沫的液体，超声波在泡沫出极易 反射，更会由于浮选泡沫的不规则，造成大量信号丢失，即由于超声波本身拥有不可避免的 限制，故在实际应用过程中，测量液面存在着很大的误差。因此，急需一种直接精确测量浮选泡沫厚度的方法。

发明内容
发明所要解决的第一个技术问题是提供一种能直接精确测量浮选泡沫厚度且测 量精度高的激光直接测量浮选泡沫厚度的装置。发明所要解决的第二个技术问题是提供一种能直接精确测量浮选泡沫厚度且测 量精度高的激光直接测量浮选泡沫厚度的方法。为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的激光直接测量浮选泡沫厚度的装 置，固定支架一端设在浮选槽上，所述的固定支架的另一端滑动套装有处于所述的浮选槽 内的滑杆，所述的滑杆的下端连接有与矿浆液面直接接触的浮子，所述的滑杆的顶端设有 反射激光的激光反射平台，一台便携式激光测距传感器与所述的激光反射平台和所述的浮 选槽对应工作。所述的浮子为扁平形浮子，采用聚四氟乙烯塑料制造。为了解决上述第二个技术问题，本发明提供的激光直接测量浮选泡沫厚度的方 法，开启便携式激光测距传感器，使便携式激光测距传感器对准浮选槽内的浮选泡沫发射 激光信号，便携式激光测距传感器将接收到的反射激光信号接收后经过处理后，计算出浮 选泡沫距便携式激光测距传感器的距离L2 ；平移便携式激光测距传感器，在同一高度处，使便携式激光测距传感器对准激光反射平台发射激光信号；便携式激光测距传感器将接收 到的反射激光信号接收后经过处理后，计算出浮选槽内矿浆液面距便携式激光测距传感器 的距离Ll ；便携式激光测距传感器依据相应得到的Ll和L2，依计算公式L1-L2计算浮选 泡沫的厚度。采用上述技术方案的激光直接测量浮选泡沫厚度的装置及其方法，其优点与效果 在于浮球采用聚四氟乙烯塑料制得，增强浮球耐磨、耐腐蚀的性能，利用扁平形浮子， 使其面积较大，使得矿浆液面的微小变化，就可导致浮子的移动，通过激光发射台反射激 光，提高测量的精度和灵敏度。浮选泡沫反射的激光经过放大，使信号饱满，解决泡沫/空气界面难以测量的问 题。本发明通过利用固定支架，其一端固定在浮选槽外侧，另一端将浮子的位置固定， 使其保持竖直，便于测量的进行。利用激光技术测距，灵敏度高，反射性好，可在浮选泡沫表面发生反射，完成测量 过程，直接获得浮选泡沫厚度。本发明排除了不能直接、准确地测量浮选泡沫厚度的难题，具有操作简单，便于控 制，测量准确、成本较低的优点。


图1是本发明的装置的结构示意图；图2是本发明测量浮选泡沫厚度装置的模块图；图3是本发明“泡沫”测量模式下接收单元模块图；图4是本发明浮子装置示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。参见图1、图2、图3和图4，在浮选槽3上设有固定支架6，固定支架6上滑动套装 有处于浮选槽3内的滑杆7，滑杆7的下端连接有与矿浆液面直接接触的采用聚四氟乙烯塑 料制造的扁平形浮子8，滑杆7的顶端设有反射激光的激光反射平台5，一台便携式激光测 距传感器4与激光反射平台5和浮选槽3对应工作，便携式激光测距传感器4设有发射单元，用于发射激光信号。接收单元，用于接收反射的激光信号。处理系统单元，将激光信号转化成电信号，并控制激光信号的同时反射，依据产生 接收到的反射激光信号的时间间隔，计算出浮选泡沫的厚度。显示单元，显示测得的浮选泡沫厚度的数字。本发明所述的激光测量浮选泡沫的装置中“泡沫”测量模式与“液面”测量模式的 主要区别在于，“泡沫”测量模式的接受单元包括信号放大电路，用于对接受到的反射信号进行放大。在测量过程中，按下“泡沫”按 钮，则系统接入放大电路，使得泡沫反射的信号放大到适合测量的级别。
参见图1，浮子为扁平形浮子8，与矿浆液面1直接接触，扁平形浮子8上设有穿过 固定支架6的滑杆7，扁平形浮子8能随矿浆液面1变化而变化，滑杆7的顶端有反射激光 的激光反射平台5，扁平形浮子8通过滑杆7带动激光反射平面5移动，浮选泡沫2的厚度 变化会导致浮选泡沫/空气界面发生变化。设计扁平形浮子8的重心到激光反射平面5的 距离为L0，开启便携式激光测距传感器4，使便携式激光测距传感器4对准浮选泡沫2，按下 便携式激光测距传感器4上的“泡沫”按钮，发射激光信号，便携式激光测距传感器4将接收 到的反射激光信号接收后经过放大、滤波，送入系统处理单元，经过处理后，经过输出控制， 在显示屏幕上显示浮选泡沫/空气界面的位置(距便携式激光测距传感器4的距离)L2，已 知超声波在空气中的速度是C，若测得反射激光接收的时间为T1，则便携式激光测距传感器 4距离泡沫/空气界面距离L2为
平移便携式激光测距传感器4，在同一高度处，使便携式激光测距传感器4对准激 光反射平台5，按下便携式激光测距传感器4上的“液面”按钮，发射激光信号，便携式激光 测距传感器4将接收到的反射激光信号接收后经过滤波，送入系统处理单元，经过处理后， 经过输出控制，在显示屏幕上显示矿浆液面的位置(距便携式激光测距传感器4的距离) Li，若测得反射激光接收的时间为T2,则便携式激光传感器4距激光反射平面5的距离Ll 为 按下便携式激光测距传感器4上的“结果”按钮，依据相应得到的Ll和L2，在显示 屏幕上显示浮选泡沫的厚度(即Ll与L2的差值即为浮选泡沫的厚度)。实施例1 测量方铅矿浮选泡沫厚度。方铅矿浮选的泡沫厚，气泡相对比较大，比 较疏松，按照图一组装测量浮球装置，然后利用本发明测量浮选泡沫厚度的方法对方铅矿 浮选的泡沫厚度进行测量，所测量的结果与实际泡沫的厚度基本没差别，这说明，本发明提 供的一种激光测量浮选泡沫厚度的方法，对于测量泡沫较厚、气泡较大的浮选泡沫，其测量 精确、稳定。实施例2 测量赤铁矿浮选泡沫厚度。赤铁矿浮选的泡沫细，气泡相对比较小，比 较密集，按照图1组装测量浮球装置，然后利用本发明测量浮选泡沫厚度的方法对赤铁矿 的泡沫厚度进行测量，所测量的结果与实际泡沫的厚度的相对误差不足5%。，这说明，本发 明提供的一种激光测量浮选泡沫厚度的方法，对于测量泡沫较小、气泡较密的浮选泡沫，其 测量精确、稳定。
权利要求
一种激光直接测量浮选泡沫厚度的装置，其特征在于固定支架(6)一端设在浮选槽(3)上，所述的固定支架(6)的另一端滑动套装有处于所述的浮选槽(3)内的滑杆(7)，所述的滑杆(7)的下端连接有与矿浆液面直接接触的浮子，所述的滑杆(7)的顶端设有反射激光的激光反射平台(5)，一台便携式激光测距传感器(4)与所述的激光反射平台(5)和所述的浮选槽(3)对应工作。
2.根据权利要求1所述的激光直接测量浮选泡沫厚度的装置，其特征在于所述的浮 子为扁平形浮子(8)，采用聚四氟乙烯塑料制造。
3.一种激光直接测量浮选泡沫厚度的方法，其特征是开启便携式激光测距传感器 (4)，使便携式激光测距传感器(4)对准浮选槽(3)内的浮选泡沫(2)发射激光信号，便携 式激光测距传感器(4)将接收到的反射激光信号接收后经过处理后，计算出浮选泡沫(2) 距便携式激光测距传感器(4)的距离L 2 ；平移便携式激光测距传感器(4)，在同一高度处， 使便携式激光测距传感器(4)对准激光反射平台(5)发射激光信号；便携式激光测距传感 器(4)将接收到的反射激光信号接收后经过处理后，计算出浮选槽(3)内矿浆液面(1)距 便携式激光测距传感器⑷的距离Ll ；便携式激光测距传感器⑷依据相应得到的Ll和 L2，依计算公式L1-L2计算浮选泡沫(2)的厚度。
全文摘要
本发明公开了一种激光直接测量浮选泡沫厚度的装置及其方法，固定支架(6)一端设在浮选槽(3)上，所述的固定支架(6)的另一端滑动套装有处于所述的浮选槽(3)内的滑杆(7)，所述的滑杆(7)的下端连接有与矿浆液面直接接触的浮子，所述的滑杆(7)的顶端设有反射激光的激光反射平台(5)，一台便携式激光测距传感器(4)与所述的激光反射平台(5)和所述的浮选槽(3)对应工作。便携式激光测距传感器测量出浮选泡沫距便携式激光测距传感器4的距离L2；在同一高度处，使便携式激光测距传感器测量矿浆液面的位置距便携式激光测距传感器4的距离L1；计算公式L1-L2浮选泡沫的厚度。本发明能直接精确测量浮选泡沫厚度且测量精度高。
文档编号G01B11/06GK101907446SQ201010227289
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者吕薇, 孙伟, 杨越, 田永华, 黄红军, 黄红梅 申请人:中南大学