选矿 密度、浓度的测量

Δh选取的基本原则
3、如测量流体密度沿高度的分 布规律时，可沿高度等距离取多 个点，分别测出压差。
H
如：空气重介质流化床
ρ
H5
Δh H4 H3
H2
H1
沿高度密度分布规律的测量 21
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三、单点静压式密度计
已知某点深度h，并测得该点的静压力， 即可由下式计算得到密度。
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第二节 压差式密度计
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一、基本测量原理
深度分别为h1和h2两点的静压力P1和P2：
86
1415 1421 1428 1435 1442
84
1449
82
1456
81
1463
80
1471
79
1479
质量浓度(%) 估计粒度 （-200目）
40 78
41 77
42 76
43 75
44 74
45 72
46 71
47 70
48 68
49
作业：编制矿浆浓度对照表（并求出q） 浓度壶体积：600ml；浓度壶质量：850g；水比重：0.986g/cm3；矿石比重：3.68g/cm3 13
h
液位差h就可以直接显 示被测密度。也可将 液位高度通过传感器 转换成电量再进行显 示和控制。
0
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双管压差式密度计的使用注意事项：
节流孔是在管路中插入厚度尽量薄的孔板所构成。厚度0.3~0.5mm， 孔径1mm左右。过大节流作用小，造成测量误差，过小则易堵。其大 小应能使管内的空气以缓慢的速度向被测矿浆中吹泡为宜。节流孔安装 位置应尽量接近压差测量管； 为保证工作可靠准确，又不堵塞节流孔，气源必须经过净化和稳压； 压差测量管可采用高强度塑料管或金属管，连接严密，不漏气； 整个气流系统除节流孔外阻力要小，尤其是节流孔以后的各部分阻力要 小，才能测量更加准确； 两管的高差∆h根据测量要求和被测对象的特点确定，一般在可能的条 件下尽量提高两管高差，以增加测量灵敏度；
弹性式压力计
电气式压力计
电阻应变片式、电容式、压电式、电感式、霍 尔式 根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转 换成活塞面积上所加平衡砝码的质量。 它普遍地被作为标准仪器用来校验或刻度弹性 式压力计。
活塞式压力计
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旋流器给矿压力检测及控制技术
h ph
利用该方法测量密度时应注意：
在被测液体的容器或分选设备在动态过程中，无法用 单点静压测量。可以两点压差法测量。 单点静压测量法测量的结果反映了液面至h深度范围内 的平均密度。 只适用于液面静止、平稳、密度均匀的情况。在实际 用中多使用两点压差的方法测量密度。
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采用低压端补偿的办法： 即在低压测量管回路中串联一单管形成的标准压力。
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举例：
过滤稳压 3 1 p1 p2 2 h2 h2 h 1 3 压 差 传感器
气源
输出

4
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浮选矿浆浓度对照表
浓度壶体积：500ml; 浓度壶质量：735g；水比重;0.984 g/cm3;矿石比重:3.18 g/cm3
（壶＋矿浆） 质量(g) 质量浓度(%) （壶＋矿浆） 质量(g) 质量浓度(%) 估计粒度 （-200目） （壶＋矿浆） 质量(g)

4
双管压差式密度计
1-长管；2-短管；3-节流孔；4-被测矿浆或介质
在此测量的是气体静压力，不必采取隔离措施。
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双管压差显示可采用测压水盒（单管液柱式压力 计）——接入p1、p2，直接显示双管压差，转换 成密度读数。
四、压差测量方法
P1 P2
h1
0
h2
U型管
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五、双管压差式密度计
利用压缩空气和压差管来形成不同深度的静压力。常用来 测量重介质密度。
过滤稳压 气源
1、基本测量原理
3 1 p1 p2 2
3 压 差 传感器 h2 h2 h 1 输出
举例：
则在上例中，输出压差的变化量∆p为：
选用量程100Pa的仪表即可，精度为1%时，仪表测量误差仅 为1Pa（0.01cm水柱）。 测量系统达到密度的测量精度为：
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该提高灵敏度的方法，也可以用其他类型的压 差式密度计。结合具体情况实施。 也可采用弹性元件或其他方法给定一个固定的 作用力，进行补偿。 采用基准压差补偿方法后，要注意： ① 压差测量仪表的量程为正负变化之和，仪表 零点向负方向迁移50%量程。可通过仪表零 点调节装置实现，也可在基准压差补偿值上 加上量程的50%。 ② 由于输出压差变化值很小，宜采用微压差测 量仪表。此时必须考虑过压保护。
h1
h2 p2 p1 Δh
则两点压差P：
压差式密度计测量原理 17
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二、压差式密度计测量的灵敏度
在测量过程中两点的高差固定，所以ρx与压差p直接 的转换关系是线性的。 其中：Δh为转换灵敏度。 高差Δh根据被测介质密度的均匀性、测量环境的许 可以及测量灵敏度的要求等因素确定。
Δh选取的基本原则
2、在密度沿高度不均匀介质时，测量某一高度位置的密度， Δh应尽可能选小些，但也必须有足够的灵敏度。
Δh越小测得的基元层密度越 准确。但为了有足够的压差 输出，应适当选择Δh，不能 太小。
ρH H
Δh
密度不均匀时的测量方法
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一、浓度/密度检测的意义
湿式选矿工艺过程都是在一定的矿浆浓度下进行的， 矿浆浓度对选矿工艺有重要影响，是选矿过程中需要经 常测试、调节和控制的重要参量。 选矿生产中有哪源自文库矿浆的浓度、密度需要进 行测量？
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二、矿浆浓度/密度的表示方法
1、质量浓度Cg，矿浆中固体的质量百分数； 2、体积浓度Cv，矿浆中固体的体积百分数； 3、矿浆密度ρ，单位体积矿浆的质量，kg／m3；
4、矿浆的液固比R，矿浆中液体质量和固体质量的比；
5、固体含量q，单位体积矿浆中固体的质量，kg／m3、
g/L。
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Δh选取的基本原则
1、均匀介质中，Δh可选大些， 提高灵敏度。该方法测量重介 分选槽中介质的密度， Δh一般最大选用500mm。
h1
h2 p2 p1 Δh
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双管式压差密度计对介质密度的测量，所测点的密度要有代表性。
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2、提高测量灵敏度的方法 重介质分选要求介质密度稳定，基本等于分选密度。正 常情况有一个基准压差输出，密度变化引起的压差变化与基 准压差相比很小，这样就影响到对密度变化的测量灵敏度。 受测量条件影响又不能大幅提高压差，一般∆h＜50cm。 如何提高灵敏度？
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矿浆浓度/密度的测量
1 概述 2 压差式密度计
3 水柱平衡式密度计
4 核密度计 5 超声波浓度计 6 BSDM型矿浆浓度计
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第一节 概述
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灵敏度： 测量精度：
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举例：
分选密度： ρ 50 为 1.5g/cm 3 ；∆h为 40cm；要求分选精度在 ±0.01g/cm3以内，即分选密度偏差∆ρ= ±0.01g/cm3。也就 是密度的波动范围。分析如何选择压差测量仪表。
1306 20 1356 30
1310 21 1361 31
1315 22 1367 32
1320 23 1372 33
1325 24 1378 34
1330 25 1384 35
1335 26 1390 36
1340 27 1396 37
1345 28 1402 38
1350 29 1408 39
正常情况，基准压差输出：
压差变化量：
压差波动范围：
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举例：
压差测量仪表量程应大于5.92～5.84kPa，一般选择仪表为满 量程的2/3为宜。
选用量程10kPa，精度1%、0.5%压差测量仪表，误差达到100、 50pa，其测量精度不能满足要求。 由于基准压差的存在，必须选择大量程仪表来满足精度要求， 但会使压差变化值的测量灵敏度大大受到影响。 解决办法：抵消基准压差，使输出仅为压差的变化量，从而减 小输出值。
已知矿浆浓度为q (g/L)，其中固体密度为ρ，水的密度 为ρ0，推导该矿浆密度。
式中：
q——矿浆浓度，g/L
ρ x——被测矿浆密度，g/cm3 ρ 0——水的密度，g/cm3 ρ ——矿浆中固体密度，g/cm3
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三、密度/浓度检测的主要方法
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学习要求
掌握典型矿浆浓度/密度检测仪表的基本 测量原理及其在选煤/选矿生产中的应用。
1、手工检测
手工检测方法简单、准确、便宜，但不能进行实时的在 线检测。有烘干法和浓度壶法两种。 烘干法 烘干法精度高，其测试结果可作为校准其他浓 度检测法测试结果的标准，但检测速度慢。
浓度壶法 把截取的矿浆样品装满在具有一定体积(V)的 浓度壶中称重，扣除壶重得矿浆重(G)，则矿浆的密度 ρg=G／ V ，由密度和浓度换算公式可得浓度。使用时 可制出浓度表。浓度壶法精度较低，但检测速度较快。
第七章 矿浆浓度、密度的检测
Consistency Measure Density Measure
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压 力 检 测 仪 表 的 种 类 及 原 理
液柱式压力计
依据重力与被测压力平衡的原理制成的，可将被 测压力转换为液柱的高度差进行测量 U型管压力计、单管压力计以及斜管压力计 依据弹性力与被测压力平衡的原理制成，弹性元 件变形的多少反映了被测压力的大小。 弹簧管压力计、波纹管压力计以及膜盒式压力计 利用一些物质与压力有关的物理性质进行测压。
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三、浓度/密度检测的主要方法
2、仪器检测
利用电量、电离辐射量、声学量、光学量、振动量与密 度（或浓度）变化关系的静压法、介电常数法、射线 法、声学法、光学法以及振动法等。 常用检测仪器主要有浮子式密度计、压差式密度计、水 柱平衡式密度计、电磁感应式浓度计、核密度计、超声 波浓度计、BSDM型矿浆浓度计、振动式浓度计等。