本實(shí)用新型涉及金屬礦選采業(yè)領(lǐng)域，特別是涉及一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

選礦是礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的一個(gè)重要的工業(yè)流程。破碎、磨礦、分級(jí)、浮選、濃縮、脫水等這6道工藝流程是大多數(shù)選礦廠所具備的，其中，對(duì)礦漿濃度有明確規(guī)定的生產(chǎn)流程有5個(gè)，分別為磨礦、分級(jí)、浮選、濃縮和脫水。選礦過程中，礦漿濃度與細(xì)度的控制，對(duì)于磨礦作業(yè)和旋流器后端以及選礦下游流程來說極為重要。精礦質(zhì)量、藥劑消耗、浮選機(jī)的產(chǎn)能、設(shè)備的選別效果、設(shè)備的工作壽命以及處理礦石的水電耗等都受到礦漿濃度的影響。當(dāng)?shù)V漿超過一定值時(shí)，輸送礦漿的渣漿泵會(huì)發(fā)出特別刺耳的噪音，渣漿泵磨損率大大增加，其正常工作壽命也大大縮短。因此，控制好各個(gè)工藝流程中的礦漿濃度范圍在選礦過程中十分重要。

礦漿在線粒度分析儀在國外發(fā)展起步比較早，主要的實(shí)現(xiàn)原理或方法有電感應(yīng)、超聲波衰減、激光衍射、γ射線吸收等。例如芬蘭奧托昆普公司開發(fā)的PSI系列在線礦漿濃度分析儀，采用了位移和激光衍射測(cè)量的原理；美國賽默飛世爾科技公司生產(chǎn)的PSM-400型粒度分析儀，基于超聲波吸收技術(shù)；俄羅斯有色金屬自動(dòng)化公司研制的PIK-074P系列在線粒度分析儀，采用了礦物顆粒電感應(yīng)產(chǎn)生信號(hào)的技術(shù)。國內(nèi)受制于技術(shù)和基礎(chǔ)工業(yè)的薄弱，在該類產(chǎn)品尤其是檢測(cè)傳感器探頭的研發(fā)方面進(jìn)展不大，90%依賴于國外引進(jìn)技術(shù)。例如北京愛歐德儀器設(shè)備有限公司AODJ-XE1PIK-074P在線粒度分析儀，北京東目?jī)x器有限公司ND1PIK-074P 在線粒度分析儀，煙臺(tái)德信儀表有限公司PIK-074P在線粒度分析儀，其探頭均采用俄羅斯的產(chǎn)品。這類產(chǎn)品價(jià)格昂貴，傳感器探頭兼容性差，檢測(cè)模型自動(dòng)化程度低、適用性差，設(shè)備投資成本大（動(dòng)輒50萬元人民幣以上），不利于對(duì)礦漿濃度檢測(cè)儀在選礦廠的進(jìn)一步應(yīng)用。另一方面，由于礦漿濃度檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，礦漿粒度及流量不均勻，檢測(cè)礦漿的類型、成分變化較大，再加上這些設(shè)備缺少維護(hù)，懂得操作及維護(hù)選礦自動(dòng)化儀表的人員也不多；因此，一般的礦漿濃度檢測(cè)儀在實(shí)際應(yīng)用中的效果普遍不理想。

目前，國內(nèi)金屬礦選礦廠應(yīng)用最普遍的方法仍然是每隔一定時(shí)間，通過人工測(cè)量來計(jì)算礦漿濃度。對(duì)金屬礦礦樣指標(biāo)分析通常是化驗(yàn)室每隔一段時(shí)間取一次樣，而這種對(duì)礦樣的分析由于存在嚴(yán)重的滯后以及各種人為和其它因素的影響，不能夠在生產(chǎn)上提供很好的指導(dǎo)和及時(shí)傳遞精準(zhǔn)無誤的濃度信息。因此，離線形式已經(jīng)不再符合生產(chǎn)自動(dòng)化的需求，這就需要研究探索新技術(shù)或新方法以及采用新技術(shù)或新方法的裝置，來實(shí)現(xiàn)更為準(zhǔn)確的金屬礦礦漿濃度檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)，所述安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)之間通過安全柵隔離。

所述危險(xiǎn)區(qū)包括危險(xiǎn)區(qū)接口，所述危險(xiǎn)區(qū)接口用于與傳感器信號(hào)連接；

所述安全區(qū)包括微控制器、信號(hào)采集模塊、通信模塊和用于為金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置提供電能的電源模塊，所述微控制器分別與所述信號(hào)采集模塊和所述通信模塊信號(hào)連接，所述信號(hào)采集模塊經(jīng)所述安全柵與所述危險(xiǎn)區(qū)接口信號(hào)連接。

優(yōu)選的，所述安全柵包括：

電源安全柵，與所述危險(xiǎn)區(qū)接口和電源模塊信號(hào)連接，用于隔離安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)的電源信號(hào)；

信號(hào)安全柵，與所述危險(xiǎn)區(qū)接口和信號(hào)采集模塊信號(hào)連接，用于隔離安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)的傳感器信號(hào)。

優(yōu)選的，所述電源安全柵的型號(hào)為YB970L，所述信號(hào)安全柵的型號(hào)為YB2111B雙通道隔離式安全柵。

優(yōu)選的，所述信號(hào)采集模塊包括：

模擬信號(hào)采集單元，經(jīng)所述安全柵與危險(xiǎn)區(qū)接口信號(hào)連接，用于獲取所述傳感器采集的模擬信號(hào)；

模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，與所述模擬信號(hào)采集單元與微控制器信號(hào)連接，用于將模擬信號(hào)采集單元獲取的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

優(yōu)選的，所述通信模塊包括安全區(qū)接口、ZigBee模塊和GPRS模塊，所述安全區(qū)接口、ZigBee模塊和GPRS模塊與微控制器信號(hào)連接。

優(yōu)選的，所述安全區(qū)接口包括RS232串行通信接口、RS485/RS422串行通信接口、CAN總線通信接口和RJ45以太網(wǎng)通信接口中的至少一種。

優(yōu)選的，所述ZigBee模塊的型號(hào)為CC2530系列，所述GPRS模塊的型號(hào)為Quectel EC20系列。

優(yōu)選的，所述危險(xiǎn)區(qū)接口包括型號(hào)為MS3102E10SL-3S的連接器以及型號(hào)為MS3102E10SL-3p的連接器。

優(yōu)選的，所述電源模塊包括電源板和電源保護(hù)電路，所述電源板用于連接外部電源以及為金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置供電，所述電源保護(hù)電路與電源板信號(hào)連接。

優(yōu)選的，所述微控制器的型號(hào)為ARM926EJ-S。

本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）本實(shí)用新型在安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)之間設(shè)置安全柵，通過安全柵將危險(xiǎn)區(qū)和安全區(qū)隔離開來，解決了高噪聲、高電磁干擾、強(qiáng)振動(dòng)的金屬選礦現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的裝置電信號(hào)和電源的安全性問題；

（2）危險(xiǎn)區(qū)接口包括型號(hào)為MS3102E10SL-3S的連接器以及型號(hào)為MS3102E10SL-3p的連接器，可兼容不同廠商的電感應(yīng)式礦漿粒度傳感器，并可為大電流的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安全供電，可有效降低了設(shè)備投入的成本；

（3）安全區(qū)接口包括RS232串行通信接口、RS485/RS422串行通信接口、CAN總線通信接口和RJ45以太網(wǎng)通信接口，可以實(shí)現(xiàn)本地現(xiàn)場(chǎng)的有線組網(wǎng)，直接與組網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息通信以及上傳采集處理后的數(shù)據(jù)；

（4）ZigBee模塊采用CC2530系列芯片，可實(shí)現(xiàn)在選礦現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下簡(jiǎn)單、有效的無線通訊與組網(wǎng)；

（5）GPRS模塊采用Quectel EC20系列芯片，可方便地接入遠(yuǎn)程云服務(wù)平臺(tái)，使得金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置的性能與適應(yīng)性更好，成本更低。

附圖說明

圖1為金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置的組成框圖；

圖2為電源安全柵的連接示意圖；

圖3為信號(hào)安全柵的連接示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參閱圖1-3，本實(shí)施例提供了一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置：

如圖1所示，一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)，所述安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)之間通過安全柵隔離。

所述安全柵是限制電能做功的核心部件，是危險(xiǎn)區(qū)所接傳感器安全用電的保證。本實(shí)施例通過安全柵將危險(xiǎn)區(qū)和安全區(qū)隔離開來，解決了高噪聲、高電磁干擾、強(qiáng)振動(dòng)的金屬選礦現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的裝置電信號(hào)和電源的安全性問題。

所述安全柵包括電源安全柵和信號(hào)安全柵，所述電源安全柵用于隔離安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)的電源信號(hào)，所述信號(hào)安全柵用于隔離安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)的傳感器信號(hào)。本實(shí)施例中，所述電源安全柵的型號(hào)為YB970L，數(shù)量為1個(gè)個(gè)，其連接示意圖如圖2所示；所述信號(hào)安全柵的型號(hào)為YB2111B雙通道隔離式安全柵，數(shù)量為2個(gè)，其連接示意圖如圖3所示。

所述危險(xiǎn)區(qū)包括危險(xiǎn)區(qū)接口，所述危險(xiǎn)區(qū)接口用于與傳感器信號(hào)連接。所述危險(xiǎn)區(qū)接口包括型號(hào)為MS3102E10SL-3S的連接器以及型號(hào)為MS3102E10SL-3p的連接器，例如，所述危險(xiǎn)區(qū)接口包括4個(gè)MS3102E10SL-3S的連接器（如圖1中標(biāo)識(shí)為XDCR1-XDCR4的4個(gè)連接器，作為電感應(yīng)式礦漿粒度傳感器的接入接口）以及1一個(gè)MS3102E10SL-3p的連接器（如圖1中標(biāo)識(shí)為SWRO的1個(gè)連接器，作為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安全供電接口），從而可同時(shí)接入4個(gè)電感應(yīng)式礦漿粒度傳感器，兼容不同廠商的電感應(yīng)式礦漿粒度傳感器，并可為危險(xiǎn)區(qū)大電流的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安全供電，可以有效降低設(shè)備投入的成本。

所述安全區(qū)包括微控制器、信號(hào)采集模塊、通信模塊和用于為金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置提供電能的電源模塊，所述微控制器分別與所述信號(hào)采集模塊和所述通信模塊信號(hào)連接，所述信號(hào)采集模塊經(jīng)所述安全柵與所述危險(xiǎn)區(qū)接口信號(hào)連接。

所述微控制器的型號(hào)為ARM926EJ-S，包括CPU、存儲(chǔ)器、看門狗電路及實(shí)時(shí)控制電路等。

所述信號(hào)采集模塊包括模擬信號(hào)采集單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。所述模擬信號(hào)采集單元經(jīng)所述安全柵（信號(hào)安全柵）與危險(xiǎn)區(qū)接口信號(hào)連接，用于獲取所述傳感器采集的模擬信號(hào)；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與所述模擬信號(hào)采集單元與微控制器信號(hào)連接，用于將模擬信號(hào)采集單元獲取的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

所述通信模塊包括安全區(qū)接口、ZigBee模塊和GPRS模塊，所述安全區(qū)接口、ZigBee模塊和GPRS模塊與微控制器信號(hào)連接，用于實(shí)現(xiàn)金屬礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置的組網(wǎng)以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?br />
所述安全區(qū)接口包括RS232串行通信接口、RS485/RS422串行通信接口、CAN總線通信接口和RJ45以太網(wǎng)通信接口中的至少一種，可以實(shí)現(xiàn)本地現(xiàn)場(chǎng)的有線組網(wǎng)，直接與組網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息通信與上傳采集處理后的數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中安全區(qū)接口包括1個(gè)RS232串行通信接口、2個(gè)RS485/RS422串行通信接口、1個(gè)CAN總線通信接口和1個(gè)RJ45以太網(wǎng)通信接口。

所述ZigBee模塊采用CC2530系列芯片，可實(shí)現(xiàn)在選礦現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下簡(jiǎn)單、有效的無線通訊與組網(wǎng)。

所述GPRS模塊采用Quectel EC20系列芯片，可方便地接入遠(yuǎn)程云服務(wù)平臺(tái)，使得金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置的性能與適應(yīng)性更好，成本更低。

所述電源模塊包括電源板和電源保護(hù)電路，所述電源板用于連接外部電源以及為金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置供電，所述電源保護(hù)電路與電源板信號(hào)連接，所述電源保護(hù)電路用于防止電源板過流過壓等。

本實(shí)施例的工作原理為：將礦漿濃度檢測(cè)區(qū)布設(shè)的傳感器接入危險(xiǎn)區(qū)接口，傳感器得電后開始工作，傳感器采集的信號(hào)通過危險(xiǎn)區(qū)接口到達(dá)信號(hào)安全柵，再經(jīng)由信號(hào)采集模塊進(jìn)行信號(hào)的放大、整形、模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸給微控制器進(jìn)行處理。微控制器提供RS232/RS485/RS422串行通信接口、CAN總線通信接口和以太網(wǎng)通信接口，用于本地現(xiàn)場(chǎng)的有線組網(wǎng)，直接與組網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息通信與采集處理后的數(shù)據(jù)的上傳；微控制器通過ZigBee模塊，可以實(shí)現(xiàn)本地現(xiàn)場(chǎng)的無線組網(wǎng)，直接與組網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息通信以及上傳采集處理后的數(shù)據(jù)；微控制器通過GPRS模塊或以太網(wǎng)通信接口，互聯(lián)網(wǎng)接入遠(yuǎn)程云服務(wù)平臺(tái)，與云服務(wù)平臺(tái)直接進(jìn)行遠(yuǎn)程信息通信以及上傳采集處理后的數(shù)據(jù)。

需要說明的是，本發(fā)明中的對(duì)微控制器、安全柵、信號(hào)采集模塊等元器件采用現(xiàn)有的相關(guān)產(chǎn)品即可，本發(fā)明不涉及對(duì)這些元器件的改進(jìn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員在獲知了本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的以及本實(shí)用新型公開的上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，無需付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的并獲得相應(yīng)的技術(shù)效果。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)，所述安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)之間通過安全柵隔離；

所述危險(xiǎn)區(qū)包括危險(xiǎn)區(qū)接口，所述危險(xiǎn)區(qū)接口用于與傳感器信號(hào)連接；

所述安全區(qū)包括微控制器、信號(hào)采集模塊、通信模塊和用于為金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置提供電能的電源模塊，所述微控制器分別與所述信號(hào)采集模塊和所述通信模塊信號(hào)連接，所述信號(hào)采集模塊經(jīng)所述安全柵與所述危險(xiǎn)區(qū)接口信號(hào)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述安全柵包括：

電源安全柵，與所述危險(xiǎn)區(qū)接口和電源模塊信號(hào)連接，用于隔離安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)的電源信號(hào)；

信號(hào)安全柵，與所述危險(xiǎn)區(qū)接口和信號(hào)采集模塊信號(hào)連接，用于隔離安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)的傳感器信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電源安全柵的型號(hào)為YB970L，所述信號(hào)安全柵的型號(hào)為YB2111B雙通道隔離式安全柵。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊包括：

模擬信號(hào)采集單元，經(jīng)所述安全柵與危險(xiǎn)區(qū)接口信號(hào)連接，用于獲取所述傳感器采集的模擬信號(hào)；

模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，與所述模擬信號(hào)采集單元與微控制器信號(hào)連接，用于將模擬信號(hào)采集單元獲取的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述通信模塊包括安全區(qū)接口、ZigBee模塊和GPRS模塊，所述安全區(qū)接口、ZigBee模塊和GPRS模塊與微控制器信號(hào)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述安全區(qū)接口包括RS232串行通信接口、RS485/RS422串行通信接口、CAN總線通信接口和RJ45以太網(wǎng)通信接口中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述ZigBee模塊的型號(hào)為CC2530系列，所述GPRS模塊的型號(hào)為Quectel EC20系列。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述危險(xiǎn)區(qū)接口包括型號(hào)為MS3102E10SL-3S的連接器以及型號(hào)為MS3102E10SL-3p的連接器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電源模塊包括電源板和電源保護(hù)電路，所述電源板用于連接外部電源以及為金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置供電，所述電源保護(hù)電路與電源板信號(hào)連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述微控制器的型號(hào)為ARM926EJ-S。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開了一種金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)，所述安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)之間通過安全柵隔離；所述危險(xiǎn)區(qū)包括危險(xiǎn)區(qū)接口，所述危險(xiǎn)區(qū)接口用于與傳感器信號(hào)連接；所述安全區(qū)包括微控制器、信號(hào)采集模塊、通信模塊和用于為金屬礦礦漿濃度自動(dòng)檢測(cè)裝置提供電能的電源模塊，所述微控制器分別與所述信號(hào)采集模塊和所述通信模塊信號(hào)連接，所述信號(hào)采集模塊經(jīng)所述安全柵與所述危險(xiǎn)區(qū)接口信號(hào)連接。本實(shí)用新型在安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)之間設(shè)置安全柵，通過安全柵將危險(xiǎn)區(qū)和安全區(qū)隔離開來，解決了高噪聲、高電磁干擾、強(qiáng)振動(dòng)的金屬選礦現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的裝置電信號(hào)和電源的安全性問題。

技術(shù)研發(fā)人員：陳志文

受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都艾普特云物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2019.05.29

技術(shù)公布日：2019.08.09