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浮子传感器原理
浮子传感器是一种常见的液位测量装置，适用于各种液体介质。
其原理基于浮子的浮沉状态与液位的关系。
浮子传感器通常由一个密封的浮子和一个带有磁性材料的浮子杆组成。
浮子杆安装在液体容器的侧面，并且可以上下移动。
在液位低于浮子时，浮子杆会下沉；而当液位高于浮子时，浮子杆会上浮。
在浮子传感器的液位测量系统中，液位传感器上有一个或多个磁性传感器。
当浮子上浮或下沉时，磁性传感器会检测到磁场的变化，并将其转换为电信号。
这些电信号可以通过信号转换器进行放大、处理和转换，然后用于显示、记录或控制液位的设备。
根据不同的应用需求，可以选择不同类型和数量的磁性传感器，以提高传感器的灵敏度和测量范围。
浮子传感器的工作原理是基于浮子的浮力原理。
当浮子浸泡在液体中时，浮子受到上浮的浮力，其大小与浸泡在液体中的部分的体积成比例。
因此，液体的液位高度可以通过检测浮子的浮沉状态来确定。
总结来说，浮子传感器通过检测浮子的浮沉状态以及磁性传感器的信号变化，实现对液体液位的测量。
这种简单而可靠的原理使得浮子传感器广泛应用于液位监测和控制领域。
1.1跳汰机控制系统概述跳汰机控制系统从功能上主要有、排料自动调控、数控风阀自动调控、稳风控制、给水自动调控等四个子系统组成。
每个子系统由检测单元、处理单元、操作单元、通讯单元、执行单元组成，其中处理单元、操作单元和通讯单元是四个子系统的公共单元。
处理单元以可编程控制器（PLC）为核心，PLC由电源模块、CPU模块、I／O模块组成，检测信号由输入模块实施采集，经过CPU处理后，通过输出模块向执行单元发出动作指令。
通讯单元可向用户提供各种工业网络接口，这些接口是完全开放的，并能保证高效的数据传输，将跳汰机控制系统的各工艺参数传送到网络上，并且受网络上的有用的数据。
检测单元由各个子系统的传感器组成，如给料自动调控系统的料位传感器、稳风控制系统的压力变送器、给水量自动调控系统的电动阀门。
1.2排料自动调控系统我们将计算机智能控制技术引入跳汰机自动排料系统，建立有关煤质、风、水、床层厚度等影响跳汰机排料效果的系统，并应用可编程控制器实现跳汰机对这些系统参数的调节，并实现跳汰机自动排料。
跳汰机排料自动调控，主要由浮标装置检测床层厚度，通过PLC控制闸板提升机构，实现自动排料调控。
浮标装置包括浮标和位移传感器，正常工作时，浮标随跳汰机床层脉动，其所处床层位的高度随重物料的增加而增加，经位移传感器输出相应的信号，送入PLC，作为控制闸板提升机构的依据；闸板提升机构由液压站带动一组连杆控制其升降，闸板的开启度亦通过一位移传感器检测，并将检测信号送入PLC。
正常工作时，根据入选媒质、入选煤量、风水制度等因素设定相应的床层厚度，PLC控制闸板的开启度，将床层稳定在设定的厚度范围，实现排料的自动调控。
其控制原理如图所示。
图1.2排料自动控制系统图1.3风阀自动调控系统阀控制器由可编程控制器和相应的器件及面板组成单独的控制箱。
它通过通接口与主控计算机通讯，十二个风阀的进、排气时间，周期等均由主控计算机给出改变指令并产生相应的变化。
选煤工程师：跳汰选煤初级工题库知识点三1、判断题一般地说，跳汰粗粒煤所需的松散程度比跳汰细粒煤要大。
正确答案：错2、单选在活塞跳汰机中，矿粒的分层过程分为（）个阶段。
A、四B、二C、一D、三答（江南博哥）案：A3、单选跳汰机有一个跳汰室的跳汰机是（）A、块煤跳汰机B、三段跳汰机C、再选跳汰机D、单槽跳汰机正确答案：D4、判断题提高床层松散度可以提高分层速度。
正确答案：对5、单选以下跳汰机是按工序中所占的地位加以区分的（）A、块煤跳汰机B、三段跳汰机C、主选跳汰机D、单槽跳汰机正确答案：C6、判断题矿区选煤厂是在煤矿矿区范围内厂址设在单独的工业场地上，入选外来煤的选煤厂。
正确答案：错7、判断题跳汰分层后，密度高的矿粒集中在最底屋是中煤。
正确答案：错8、判断题增加床层厚度，能增强吸啜作用，有利于细粒级分选并得到较纯净的精煤。
正确答案：错9、判断题司机在跳汰机的实际操作中要养成勤观察，勤调整的工作方法。
正确答案：对10、判断题捞坑池壁的锥角一般为50°-60°。
正确答案：错11、判断题所谓可选性是指通过分选改善煤质量的可处理性。
正确答案：对12、单选筛分浮沉试验综合报告中，50mm-25mm粒级占全样产率的10.25％，灰分是11.16％，25mm-13mm粒级占全样产率的8.54％，灰分是13.52％，则50mm-13mm粒级的灰分是（）。
A、17.27％B、15.24％C、12.23％D、14.28％正确答案：C13、判断题床层愈厚，床层松散所需的时间愈长。
正确答案：对14、判断题一般来说，矸石段的风量要比中煤段的大一些。
正确答案：对15、单选以下跳汰机是按跳汰室的数量加以区分的（）A、块煤跳汰机B、三段跳汰机C、再选跳汰机D、单槽跳汰机正确答案：D16、判断题跳汰机的用水包括冲水和顶水两部分。
正确答案：对17、单选煤炭浮沉试验按国家标准（）《煤炭浮沉试验方法》的规定进行。
A、GB477-98B、GB476-98C、GB478-98D、GB477-2001正确答案：C18、判断题煤的发热量是煤完全燃烧时放出的热量，煤化程度越高，煤的发热量越高。
跳汰机控制策略
跳汰机的控制策略主要包括以下几个方面：
1.给料量调控：通过检测浮标测得床层厚度，然后将信号送入控制器，控制
电振给料机的振动频率，来完成给料量的控制。
2.风量及床层松散度调控：由微机数控系统给出跳汰周期和频率情况下，通
过浮标将检测床层松散度的变化信号送入控制器，从而调整电动闸门的开启和关闭，来控制床层松散度。
3.固液比调控：由浮标检测一段床层厚度，将信号输入总水门控制器，来控
制顶水用量。
4.排料量控制：通过浮标检测床层厚度，得到调控信号，由模糊控制器对跳
汰过程随机跟踪，可以改善排料制度的应变能力，稳定产品分选密度。
5.精煤灰分控制：是通过精煤灰分来调节中煤段排料的给定值，使精煤灰分
稳定在允许范围之内。
此外，跳汰机的自身结构、物料性质和跳汰机的工作制度也会影响跳汰机的分选效果。
在实际操作中，需要根据具体情况选择合适的控制策略，以提高跳汰机的分选效果和经济效益。
跳汰机的技术简介、系列设备分析一、复合空气室跳汰机机体空气脉动跳汰机出现以来以其优秀的性能，迅速得到了推广应用，最初的空气脉动跳汰机的空气室都是设在筛侧统称为鲍姆式，它的优点是所需脉动风源风压小节能，只需＞0.025兆帕。
吸缀力弱，透筛损失小，沿纵向脉动均匀，机体矮,结构简单。
缺点是沿横向脉动不均匀靠风室侧强，使其结构不能过宽,不适合大面积的跳汰机。
随着工业的发展为了制造大面积跳汰机,筛下空气室结构的跳汰机出现了统称为高桑式，筛下空气跳汰机的面积最大可达45平方米。
筛下空气结构的最大优点就是沿横向水流脉动均匀。
但是它所需要的脉动风源的风压较高>0.035兆帕，耗能大，吸缀力强，透筛损失大，因而在筛下空气室结构出现后很长时间没有得到普及，直到数控风阀技术成熟后，筛下空气室结构才得以推广。
它的另外两个缺点是机体结构高和沿纵向水流脉动不均匀。
为此唐山易通科技开发有限公司把筛下和筛侧空气室完美的结合在一起开发出半筛下半筛侧跳汰机机体，它具两种机体的所有优点，而克服了它们的所有缺点。
脉动风源的风压只需>0.025兆帕。
吸缀适中，透筛损失小，脉动沿纵向和横向都均匀没有死角，机体和鲍姆跳汰机一样矮，结构简单。
YT系列跳汰机属于第三代空气脉动跳汰机。
第一代空气脉动跳汰机，空气室在筛侧称为侧鼓式跳汰机，是德国人发明的也称鲍姆式。
第二代，空气室在筛下称为筛下空气室跳汰机是日本人发明的又称高桑式。
而YT系列跳汰机既不属于筛下也不属于筛侧式，它是两种空气室同时存在，是双空气室结构。
二、复频和多频跳汰周期跳汰机可分为单段，两段或三段跳汰机。
目前使用的最多的是两段三产品，理论上段数越多最后得到的轻产物越纯。
可是事实并非如此，其主要原因是尽管段数多但，所采用的周期和频率基本相同。
而实际上每段分选的物料的平均密度和粒度有很大的区别，他们在按密度分层时所需要的松散度不同，以选煤两段跳汰机为列，矸石段物料平均粒度较粗，平均密度较大未经分层的物料刚刚进入，此时需要较大的松散度使密度差别较大的煤和矸石迅速得到分层，通过排料将粒度、密度均较大矸石排除后，粒度、密度均较小的煤和中煤进入中煤段，此时的物料在矸石段已得到粗分层，在这里只需要进行进一步精确分层，过大的松散度反而会打乱已分好的层。
浅析跳汰机自动化控制的研究与应用
跳汰机是一种用于将颗粒物料进行分离和筛选的机械设备，广泛应用于矿石筛分、颗粒物料分级和废弃物处理等领域。
在传统的跳汰机工作过程中，操作工人需要手动控制进料、调整振幅和步进速度等参数，工作繁琐且易出错。
为了提高跳汰机的生产效率和自动化程度，研究人员开始关注跳汰机自动化控制的研究与应用。
通过引入传感器、控制器和执行器等设备，可以实现跳汰机的自动化控制，从而减轻工人的劳动强度，提高生产效率。
跳汰机自动化控制的研究主要包括以下几个方面：
首先是传感器的应用。
传感器可以实时监测跳汰机的振动情况、物料的进料速度和分离效果等参数，将这些数据传输到控制器中进行处理和分析。
常见的传感器包括振动传感器、压力传感器和光电传感器等，它们可以实现对跳汰机工作状态的实时监测和控制。
其次是控制器的设计。
控制器是跳汰机自动化控制系统的核心部件，负责接收传感器传输的数据，并根据预设的算法进行处理和判断。
常见的控制器包括PLC控制器和单片机控制器等，它们可以实现对跳汰机各个参数的自动调整和控制。
最后是执行器的应用。
执行器是根据控制器的指令来执行相应动作的装置，常见的执行器包括电机、气缸和阀门等。
在跳汰机自动化控制中，执行器可以根据控制器的指令来调整进料速度、振幅和步进速度等参数，从而实现对跳汰机工作过程的自动控制。
跳汰机自动化控制的应用可以提高生产效率和产品质量，降低能耗和劳动强度。
在矿石筛分中，自动化控制可以实现对不同尺寸的矿石进行分级，从而提高选矿效率；在废弃物处理中，自动化控制可以实现对不同种类的废弃物进行分离和处理，从而减少对环境的污染。
问题探讨关于跳汰选煤理论与实践的一些问题中国矿业大学 王振生前 言跳汰选煤已有很长历史。
以空气动跳汰机算起也近110年了。
跳汰选煤技术进步的步伐越来越快,而跳汰理论落后于实践的局面一直没有根本转变,且至今仍没有一个统一的理论,依然停留在种种假说阶段上。
跳汰机选煤的操作也没有形成一种公认统一的、可以实现智能化的操作技术。
在提高产品质量和选煤效率呼声日高的形势下,有些人就认为:要想提高效率、降低精煤灰分,就必须对跳汰选煤厂实行重介改造。
因此,跳汰改重介或补加重介之风很硬,大有全面取代或消除跳汰选煤的态势。
此风续涨,必将使选煤事业造成不可估量的损失。
你看,已建成的不用,没有的还要改、要补,还是不用,还是要建。
从历史与实践经验相结合的角度上进行一次总结性研究,找出跳汰选煤的分选效果能否赶上甚至超过重介选煤非常必要。
为此,拟发表一些见解,和选煤界的同行共同探讨,以期有补于选煤技术的进步和提高企业的经济效益。
1 对已有跳汰理论的简单评述人们已对跳汰理论进行了众多研究。
现可概括为以下5种假说:(1)速度与加速度假说。
包括:自由沉降末速度分层假说、干扰沉降末速度分层假说、吸啜分层假说和初加速度假说;(2)动力学(运动方程式)分层假说;(3)位能假说;(4)重介分层假说和(5)概率统计分层假说等。
大家都很熟悉这些假说,这里不需重述。
虽然没有形成为一个统一的跳汰理论来指导实践,但仍是从不同角度给了我们以有益的启示。
速度和加速度假说中的自由沉降末速度分层假说和干扰沉降末速度分层假说,虽然没有阐明跳汰分层和分选的根本原理,但揭明了物料在介质中沉降的基本特性;初加速度分层假说揭示了当沉降速度极小或等于0的条件下,物料有可能完全按密度而分层。
吸啜分层假说揭示了细小颗粒可以利用跳汰床层的空隙通道进一步分层的原理,为跳汰选可以宽粒级分选作了较有说服力的注释。
动力学分层假说可说是对速度和加速度假说的概括与总结。
但由于跳汰过程的复杂性,在跳汰循环的每一瞬间都在变化,要精确算出每个颗粒的动力学运动过程是不可能的,求出一个统一解也是不可能的。
跳汰机床层自控系统中的浮标传感编辑整理：唐山市三联高新矿山科技有限公司
来源：选煤技术费耕杨士忠
摘要跳汰司机的操作水平在很大程度上决定着跳汰选煤厂的生产技术指标，随着选煤技术自动化的发展，跳汰机的操作也渐从手工探杆探测，发展到以浮标传感器为代表的自动检测仪表控制。
就浮标传感与探杆探测而言，虽然两者“相貌”各异,却有紧密的内在联系。
本文拟结合TZX—I型跳汰机自控系统中浮标传感器在床层检测中的作用，并与现场经验相结合，介绍二者在探测床层中的相同作用与不同之处。
意在提高跳汰机操作人员的操作控制技术水平。
关键词跳汰机探杆探测浮标传感
1探杆探测与浮标传感的相关性
业内周知，一名好的跳汰司机手中的探杆在跳汰机操作的床层检测中，可以获取丰富的跳汰床层动态信息，概括起来大体可以探测出10个方面的现象：①床层物料分布是否均匀；②各产品的床层厚度；
③床层的松散程度；④风水量的大小；⑤进排气角开度的大小；⑥入料粒度大小；⑦入选煤质量的好坏；⑧表面水层厚度；⑨床层移动速度；⑩排料口堆积量的多少。
这些参数都是跳汰机生产过程中至关重要的操作控制依据。
平时跳汰操作者正是凭借手中的探杆与手中的感应，来完成调控风水及控制重物料层的实时排放。
然而，美中不足的是上述探测过程不仅是间断的，而且大都是定性的判断，很难得出准确的定量参数。
这就造成多年来，在跳汰选煤过程中一直存在人工操
作的产品质量的离散与不稳定性，以及跳汰选煤生产质量对操作者探杆探测技能的依赖性。
在跳汰机床层自控系统中，通常浮标传感器替代了手工探杆所探测的部分工作，究其内在结构，浮标是利用重力漂浮原理，主要对跳汰床层的重物料层进行检测，浮标在床层中的运动轨迹及相关参数包含了大量跳汰床层的动态信息，憾之目前人们对超低频电信号分离技术及跳汰床层数学模型研究水平所限，难以像人用探杆探测那样，用仪表告知人们很多跳汰床层的各类参数。
浮标传感器比探杆探测的主要优势在于它是连续测量，并且通过机—电转换，能较为准确地反映重物料层的厚度，完成跳汰机床层厚度自动检测。
综合而论，浮标传感有代替人工探杆探测跳汰重物料层之功绩，而尚不具备完全取代探杆之能力。
2浮标传感器与探杆探测的替代性
如前所述，浮标传感首先在对跳汰床层中重物料层的探测量化上，比手工探杆占具明显优势，故在生产现场，特别是老厂改造，当原跳汰机更新增加了自动化控制后，应指导司机及时将以前用手工探测重物料层厚度的操作，更新替代为观察浮标传感器及仪表，尽快将手工探杆探测值与仪表显示值产生量化对比，这样才能使司机适应熟悉由原手工探杆定性探测，到仪表的定量操作这一跨跃性变化。
在TZX—I型跳汰机床层自控系统中，着重解决了浮标传感器如实地反映重产物层在紧密状态时的厚度，且在一个跳汰周期内应保持这个信号不变这一工艺所需的技术关键问题。
也就是说，浮标传感向控制系统发送的床层重产物厚度信号，是在每个跳汰周期浮标落下去
时的位置信号，这样才能真实地反映重产物的厚度。
该系统浮标传感的这一检测功能不仅是手工探杆所无法比拟的，而且能准确无误地控制跳汰重物料层的排放。
另外，浮标传感还能定性地取代探杆，向司机提供有关跳汰床层松散度状况。
这是因为就跳汰床层松散度检测而言，我们认为从物料松散的原因仅仅是由于颗粒间垂直移动，从这一假说出发，如果将浮标看成是一块特殊的物料颗料置于床层，那么它在床层中随跳汰周期移动的幅值与脉动上升速率，可直观反映代表床层的松散状况
因为浮标传感基本上能替代手工探杆，反映上面2个重要跳汰床层参数，而且量化关系优于探杆定性探测，故应在生产中引导跳汰司机注意观察浮标传感器的变化情况。
调整跳汰自控系统的仪表参数，并减轻司机用探杆探测床层的劳动强度。
3浮标传感自身的技术性
可以说用探杆探测床层对“探杆”自身并无特殊要求，而用浮标传感，对浮标传感装置自身不但有着严格的技术要求，而且生产实际中对浮标装置的维护、调整是一项重要的工作。
诸如TZX—I型跳汰机床层自控系统，之所以能长期在生产现场应用，是和该系统中浮标传感装置有其较好的内在设计性能分不开的，从床层流体动力学角度看，该系统采用的浮标形状为双流线性，有利于减小水流阻力，同时不产生涡流，浮标在水平方向和垂直方向的阻力小，尤其是浮标下降过程，相对受到的阻力要比一般形状浮标小很多。
这样浮标在床层中处于一准仿自由状态。
其次，浮标的安装
高度要适当，过高过低安装都会影响浮标传感检测的准确性，及浮标传感附加重力误差。
浮标自身密度也要根据分选密度而定，一般低于分选密度0.1～0．5左右，以保浮标在重产物之上。
诚然，浮标传感装置在生产中已部分取代了探杆探测，但开发新型传感装置完全取代人工探杆检测床层，却是一个长期且难度较大的课题，为此，人们还要借助于人工探杆与人体生物神经感应机理，不断涉足与其相关的边缘学科，采用新技术、新工艺，为其服务。
同时，尚需在跳汰选煤的基础理论、数量分析等研究方面付出巨大的努力。
4结语
浮标传感与人工探杆在现阶段内，其同服务于跳汰选煤生产，而在跳汰机床层自控系统中，浮标传感取代人工探杆起到了重要作用。
鹤岗选煤厂跳汰机增加自控系统后，注意总结与探索浮标传感与人工探杆探测的内在规律，使跳汰司机渐渐习惯于用浮标传感装置取代手中的探杆，完成跳汰机的优化控制及仪表操作，使自控仪表长期有效地发挥了较好的作用。
自1994年开始使用TZX—I型跳汰机床层自控系统以来，年增效益达206万元。
作者单位：杨士忠（鹤岗矿务局选煤厂黑龙江省154100）
费耕（唐山三联科技河北省063000）
跳汰机自动排料控制系统的研究
摘要：跳汰机排料是跳汰机控制的一个主要部分，直接决定着跳汰选煤的效率以及精煤产率。
在分析、研究跳汰机自动排料的基本原则和要求的基础上，提出了改进的自动排料控制系统，分析了具体结构和实现方法。
关键词：跳汰机；自动排料
1 跳汰机自动排料的基本准则
排料是跳汰机的一个重要环节，跳汰机的排料系统包含：矸石和中煤由排料口排出，精煤由溢流堰排出跳汰机。
设跳汰机的给料量为Q，洗选后得到的矸石量为Qg、中煤量为Qz、精煤量为Qj，则三者之间的关系Q=Qg+Qz+Qj（1）
设跳汰机排料系统的排料量为矸石Qpg、中煤Qpz、精煤Qpj，同样存在以下关系Q=Qpg+Qpz+Qpj（2）
跳汰选煤过程中，物料的进给和洗选产品的排出是连续进行的，给料和排料是一个动态的平衡过程。
理想情况下，跳汰机合理的排料应该满足Qg=Qpg，Qz=Qpz，Qj=Qpj。
如果矸石量Qg和Qpg、中煤量Qz和Qpz、精煤量Qj和Qpj三者之间任何一部分发生偏差而不一致，三者之间的动态平衡就会破坏，产品产生相互污染、混杂，得不到纯净的物料。
因此，跳汰机排料应遵循的原则：排料量与跳汰产生的各产品的数量应该完全相等，不多排不少排，产生多少就排多少，而不是强制控制一定的排料量。
跳汰机的排料装置应该能满足这一要求。
如果跳汰机的排料装置不能满足以上条件，其自动控制系统无论如何先进，
跳汰机的排料也不会有好的结果。
由于跳汰按密度分选，其分选密度的分界线决定了各自产品的数量，因此理想的排料应该是跳汰产品按分选密度正确分离，这要求自动排料系统中，排料的分界线始终稳定在所需要的分选密度上，即排料高度和分选密度深度是同一分界线，这样才能得到完全按分层结果的理想产品。
2 跳汰机自动排料装置的基本要求
实际上，跳汰机实现排料的结构是2个高度，即闸门的下沿和溢流堰上沿。
由于溢流堰的上沿和闸门的下沿之间存在着一定的高度差，使得产品的分离线与分选密度线不一致，从而引起分层后的产品出现不可避免的混杂。
如图1所示，h0为理想的分离密度线，h1和h2分别为密度低于和高于h0的分离密度线。
最理想情况是，跳汰机排料时溢流堰的上沿和排料闸门的下沿都从h0处分离产品，但实际上很难做到这一点。
一般情况是，床层上升时重产物密度线h1以上的物料被上升水流带过溢流堰，混入到轻产物中，床层下降时轻产物密度线h2以下的物料又被下降水流带入到排料口，混入到重产物中。
跳汰机在排料过程中，重产物的高度h0是我们必须确定的参数，它反映了重产物的厚度，即产品的分离高度。
在排料过程中，高度h0还应该保持相对的稳定，不能出现变动，即保证前期的分层状态不变，床层不能出现紊乱。
由于跳汰过程是一个连续的工作过程，其排料也应当是连续进行的，而且物料在水平方向的移动是靠水流的移动来完成的，因此跳汰机的排料方向最好与水平移动方向一致，排放速度也应该相等。
在跳汰机的排料过程中，还应防止排空、塌陷和阻
滞现象的发生，这样才能保证高度h0的连续稳定，保证跳汰选煤的洗选效果。
因此，跳汰机的自动排料装置应该具有以下功能：
（1）灵敏准确地检测出床层重产物高度；
（2）控制和保护好前期的分层状态；
（3）保证排料过程的连续进行。
为完成以上功能，跳汰机的自动排料装置应由检测和控制两部分组成。
检测部分的任务是检测重产物状况，现在广泛使用的是浮标检测。
控制部分装置的具体要求是：排放速度要与床层的运动速度相适应，排料时不产生瞬时局部塌陷和瞬时排空现象，避免破坏床层的稳定，保证排料过程的连续进行，而且一定要做到排出的重产物是从床层的最低层连续地排取的，以保证排料达到尽可能有的纯净。
