球磨機(jī)的磨礦作業(yè)是礦石選礦前的一道必要工序，除了少部分單體解離度高的砂礦和高品位富礦之外，其他礦石都要經(jīng)過(guò)破碎和磨礦獲得理想的單體解離度后再進(jìn)行選礦作業(yè)，磨礦作業(yè)常使用的設(shè)備是球磨機(jī)。

球磨機(jī)在礦物加工過(guò)程中起到了至關(guān)重要的地位，由于球磨機(jī)是否正常工作對(duì)整個(gè)磨礦過(guò)程至關(guān)重要，長(zhǎng)期以來(lái)人們一直在致力于改進(jìn)和完善球磨機(jī)的工作性能。球磨機(jī)自動(dòng)控制一直是國(guó)內(nèi)外礦物加工領(lǐng)域研究的難點(diǎn)，這主要是因?yàn)橐话闱闆r下球磨機(jī)都存在著返砂線路，從而導(dǎo)致磨礦回路存在著正反饋特性，所以單一參數(shù)的改變會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失去平衡，保持平衡是球磨機(jī)自動(dòng)控制的主要意義之一。

對(duì)其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制一直是眾多礦山企業(yè)追求的目標(biāo)，因此各個(gè)研究單位都致力于獲得各類參數(shù)以直接或問(wèn)接地反映磨機(jī)的工作情況，磨機(jī)桶壁振動(dòng)法監(jiān)測(cè)磨機(jī)負(fù)荷是諸多測(cè)量方法中非常有潛力的一種手段。

從對(duì)球磨機(jī)自動(dòng)控制的檢測(cè)手段來(lái)講，目前我們比較容易獲得的是給礦量、給水量、球磨機(jī)工作電流等一些外部變量，這些變量對(duì)于球磨機(jī)本身工作情況的反映并不充分，由此也引入了球磨機(jī)負(fù)荷檢測(cè)的諸多方法，這主要有接觸式測(cè)量與非接觸式測(cè)量?jī)煞N。

非接觸式測(cè)量

非接觸式測(cè)量主要以“電耳法”測(cè)量為代表，這種方法具有在線性、實(shí)時(shí)性高，安裝簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，但由于其非接觸測(cè)量，對(duì)獲得球磨機(jī)內(nèi)部的信息較少，且其易受其他外部的聲音或振動(dòng)等因素干擾，只能間接反映球磨機(jī)內(nèi)部球料比的變化，因此應(yīng)用的不是很廣泛。

接觸式測(cè)量

對(duì)于接觸式測(cè)量，桶壁的振動(dòng)信號(hào)更可以直接反映球磨機(jī)內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)，準(zhǔn)確度和靈敏度都有大幅度提高，但由于其供電、通訊及系統(tǒng)可靠性等方面的諸多限制，多數(shù)的研究還處于實(shí)驗(yàn)室階段，還未見(jiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用的先例。

在“十一五”期間，球磨機(jī)負(fù)荷接觸式測(cè)量取得了突破性進(jìn)展，已經(jīng)找到若干種同工況相關(guān)的特征參數(shù)提取方法。解決在線性連續(xù)性測(cè)量成為這個(gè)研究方向的首要任務(wù)?；谶@些情況，現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)應(yīng)用主要按照如圖1方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

上述方案主要將系統(tǒng)分為兩部分。球磨機(jī)振動(dòng)信號(hào)采集部分在旋轉(zhuǎn)桶壁上進(jìn)行連續(xù)數(shù)據(jù)采集，通過(guò)信號(hào)調(diào)理部分將振動(dòng)模擬信號(hào)數(shù)字化，并以無(wú)線的方式發(fā)送出來(lái)。地面的數(shù)據(jù)接收處理部分將獲得的采集信號(hào)進(jìn)行解碼，由信號(hào)處理單元對(duì)采集到的波形加以分析，后將結(jié)果傳遞到控制系統(tǒng)。

本系統(tǒng)采用了無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，將球磨機(jī)桶壁振動(dòng)信號(hào)實(shí)時(shí)地傳遞到地面接收端，并進(jìn)行了信號(hào)分析，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷監(jiān)測(cè)。本設(shè)計(jì)從系統(tǒng)功耗和采集精度兩方面人手，找到合理的功耗、精度及無(wú)線傳輸實(shí)時(shí)性的平衡點(diǎn)，并對(duì)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行可靠性升級(jí)，從而使之成為能夠連續(xù)可靠運(yùn)行的一款工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。另外一方面，通過(guò)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)及研究，找到了一種為大型移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)設(shè)備從電源配送到高精度信號(hào)采集、存儲(chǔ)、無(wú)線發(fā)送等一系列的在線分析解決方案，使原來(lái)對(duì)這類設(shè)備接觸式測(cè)量的一些成果可以盡快市場(chǎng)化，從而有效地為我國(guó)此類礦山企業(yè)的相關(guān)設(shè)備提供服務(wù)，提升我國(guó)在球磨機(jī)負(fù)荷在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的儀器水平。

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