在线矿浆浓度监测仪基于超声波原理检测矿浆浓度

基于超声波原理的在线矿浆浓度监测仪，核心是利用矿浆（固液两相流）对超声波传播特性的影响（如声速、衰减程度），反向推算矿浆中固体颗粒的浓度，实现对选矿生产流路中矿浆浓度的实时、连续监测。其检测逻辑贴合矿浆 “高粘度、高磨损、含悬浮颗粒” 的工况特点，是选矿行业实现工艺精准控制的关键设备，具体可从核心原理、工作流程、技术优势、典型应用四方面展开说明：

一、核心检测原理：利用超声波在矿浆中的传播特性差异

超声波在不同介质中的传播行为（声速、能量衰减）会随介质密度、成分而变化 —— 矿浆的浓度本质是 “单位体积内固体颗粒的占比”，浓度越高，固体颗粒越多，对超声波的阻碍和吸收作用越强，最终表现为超声波传播速度变化和能量衰减程度加剧。仪器正是基于这两个核心特性实现检测：

声速法：在固定温度、压力下，纯水（矿浆中的液相）的声速是已知固定值；当水中混入固体颗粒（如铜精矿、铁精矿颗粒），矿浆整体密度升高，超声波穿过时的传播速度会随浓度增加而线性变化（浓度越高，声速略增或略减，具体与颗粒材质相关）。仪器通过精准测量超声波在矿浆中的传播速度，结合预设的 “声速 - 浓度校准曲线”，可直接计算出矿浆浓度。

衰减法（更常用）：矿浆中的固体颗粒会对超声波产生 “散射” 和 “吸收”—— 颗粒越多（浓度越高），超声波能量被散射、吸收的比例越大，到达接收端的信号强度就越弱。仪器通过对比 “发射端初始超声波能量” 与 “接收端实际接收能量” 的差值（即衰减量），再结合颗粒粒径、材质等参数的补偿，即可反推出矿浆浓度（衰减量与浓度呈正相关关系）。

二、典型工作流程：嵌入生产流路，实时输出数据

在线矿浆浓度监测仪通常安装在选矿厂的管道、搅拌槽或溜槽等关键流路中，工作流程可分为4 步，全程无需人工干预：

1，安装与适配：仪器的“超声波换能器”（含发射端和接收端）采用插入式安装，换能器成对安装在管道两侧，确保超声波能穿过矿浆流路。

2，信号发射与接收：发射端按固定频率（通常为几十 kHz 至几 MHz，根据矿浆颗粒大小选择）持续发射超声波信号，信号穿过矿浆时，部分能量被颗粒散射、吸收，剩余能量被接收端捕获。

3，信号处理与计算：仪器的核心控制器对接收的信号进行放大、滤波（过滤气泡、管道振动等干扰信号），再根据 “声速变化” 或 “衰减量”，结合预先通过实验室校准的 “浓度 - 信号模型”（不同矿种需单独校准，如金矿与铁矿的颗粒特性不同），计算出实时矿浆浓度值。

4，数据输出与联动：浓度数据实时显示在仪器屏幕上，同时通过4-20mA 电流信号、RS485数字通讯等方式，上传至工厂的DCS/PLC系统；若浓度偏离设定阈值（如浮选工艺要求的25%-30%浓度），系统可自动触发调节（如开启补水阀稀释、或调节给矿量），形成“监测 - 调节”闭环。

三、技术优势：适配选矿恶劣工况，解决传统检测痛点

相比传统 “人工采样+烘干称重”“密度计法”，超声波原理的监测仪更贴合矿浆的复杂工况，上海玄天MLSST-6080CS型在线矿浆浓度监测仪的核心优势有以下2点：

1，实时连续，无滞后性：检测响应时间通常≤1秒，可24小时连续监测，解决人工采样“间隔1-2 小时一次、数据滞后、无法捕捉瞬时浓度波动”的问题 —— 比如球磨机出口矿浆浓度突然升高（可能因给水量不足），仪器可立即发现，避免后续浮选环节因浓度过高导致药剂浪费。

2，抗干扰能力强，精度稳定：通过温度补偿（矿浆温度变化会影响声速，仪器自动校准）、气泡滤波（矿浆中的气泡会干扰超声波，控制器通过算法剔除气泡信号），可将测量精度控制在,±0.5%-±1%（满足选矿工艺要求），且不受矿浆颜色、透明度影响（传统光学法对深色矿浆无效）。

四、典型应用场景：覆盖选矿核心工艺环节

上海玄天MLSST-6080CS型在线矿浆浓度监测仪主要用于有色金属、黑色金属、非金属矿的选矿生产，核心应用在3个关键环节：

1，磨矿环节（球磨机/棒磨机出口）：监测磨矿后矿浆浓度（通常要求28%-35%），浓度过高会导致研磨不充分（颗粒过粗），过低则会浪费能耗、降低磨矿效率；仪器数据可联动调节给水量，确保磨矿效果。

2，浮选环节（浮选机进料口/槽内）：浮选对矿浆浓度敏感（如铜浮选常要求20%-25%），浓度过高会导致药剂与颗粒接触不均，回收率下降；浓度过低则会稀释药剂，增加成本；仪器可实时把控浓度，提升浮选指标。

3，脱水环节（浓缩池/过滤机进料）：监测进入脱水设备的矿浆浓度（如浓缩池底流浓度要求 50%-60%），浓度过低会导致过滤机处理量下降、滤饼含水率超标；仪器可指导浓缩池的排泥量调节，保障脱水效率。

总结，基于超声波原理的在线矿浆浓度监测仪，本质是通过“物理特性（超声波传播-数据模型（浓度换算-工艺自动调节”）的逻辑，将选矿生产中看不见的浓度转化为可实时调控的数据，是选矿厂实现“降本增效、稳定工艺”的核心技术装备。