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1、 研究课题名称：综采工作面乳化液浓度在线监控系统1.选题依据（1） 选题背景：目前，我国大多数煤矿对矿用乳化液浓度的检测手段还比较落后，还是采用传统的检测手段，破乳法和折光仪检测法。
且传统的乳化液浓度检测方法都需要人工取样与目测读数，测量精度不高，而且都不能在线监测乳化液浓度的变化。
（2）选题的研究意义: 乳化液是液压系统的传动介质，乳化液中乳化油的百分比，即乳化液的浓度是评价乳化液性能的一个重要指标。
《煤矿安全规程》规定乳化液的浓度一般为3％～5％( 质量分数) ，乳化液浓度是否适当，直接影响到液压支架、液压支柱以及其他液压元件的寿命和生产成本。
浓度过低，液压元件将受到水的直接侵蚀而生锈，导致元件失效，从而缩短设备使用寿命；浓度过高，会使乳化油的消耗量增加，从而导致生产成本上升。
因此，实现乳化液浓度的自动检测和配比对保护液压系统元件，延长其使用寿命，以及降低生产成本尤为重要。
（3） 在综合国内外文献资料的基础上，对我国煤炭企业传统的乳化液浓度检测方法现状、存在的问题、具体的解决方案进行分析，介绍了乳化液浓度在线监控系统的组成与工作原理。
2、 研究方案1. 研究目标2. 研究内容3. 拟解决的关键问题4. 拟采取的研究方法[硕士学位论文开题报告]：题目：综采工作面乳化液浓度在线监控系统作者：陈二斌 学号：G一、选题的依据和意义1.1 课题的目的和意义乳化液是液压系统的传动介质，乳化液中乳化油的百分比，即乳化液的浓度是评价乳化液性能的一个重要指标。
《 煤矿安全规程》规定乳化液的浓度一般为3 ％ ～ 5 ％ ( 质量分数) ，乳化液浓度是否适当，直接影响到液压支架、液压支柱以及其他液压元件的寿命和生产成本。
浓度过低，液压元件将受到水的直接侵蚀而生锈，导致元件失效，从而缩短设备使用寿命；浓度过高，会使乳化油的消耗量增加，从而导致生产成本上升。
因此，实现乳化液浓度的自动检测和配比对保护液压系统元件，延长其使用寿命，以及降低生产成本尤为重要。
BZRK乳化液泵站使用说明书（标准型）智能泵站说明书在安装、使用和维修设备前应熟读本使用说明书！警示标志1.必须按本说明书规定安装摆放连接设备，否则会影响设备正常运行！2.严禁操作人员随意更改线路和相关参数！3.泵站液箱、泵组应水平安装，液箱与水平面的安装斜度不应超过15度。
4.变频调速控制装置、泵组、液箱必须可靠接地，否则会引起安全事故或设备误动作！5.不允许用隔爆磁力起动器做变频调速控制装置的前级电源，否则其中的保护器会误动作！6.设备使用前必须给油箱注满油，否则将会影响配液系统的正常工作！7.曲轴箱的油位应在观察窗红线以上，绿线以下!8.电机的转向应与转向箭头指示方向相同，否则应调整换向开关方向或使用变频移相功能确保电机运转方向正确！9.电机运转方向确定后必须将变频移项选择开关锁定！10.严禁带电拆装和检修设备！电动机绝缘在50MΩ以上,外壳应可靠接地。
11.检修泵组时应将运行的泵组改用工频控制并将检修泵组的控制开关锁定！12.严禁在泵组运行过程中操作“停止/工频/变频”选择开关！13.严禁用兆欧表测量控制装置进出线电阻否则将会损坏变频器！14.浓度检测器应定时进行清洗，否则影响检测精度！15.安装或拆卸电控线路时应按控制装置后接线腔内的铭牌操作！16.所有传感器和电磁阀应由相关专业技术人员拆装！17.液压系统严禁在泄漏状态下工作！18.蓄能器内禁止充氧气或压缩空气，以免引起爆炸！19.当环境温度低于0℃而不用泵时，必须放净所有液压空间的液体，以防冻裂液压元件或液压管路！安标控制产品不得随意更换1、概述1.1.产品的用途及适用范围BZRK400(200-315)/31.5智能型乳化液泵站(以下简称乳化液泵站)，适用于含有瓦斯和煤尘的环境中,为煤矿综合机械化采煤液压支架提供动力源以及为其他注水泵站、喷雾泵站提供动力源。
1.2 乳化液泵站组成乳化液泵站由一台RYX 自动配夜箱,一台YX 自动补油箱,一台ZJT1 矿用隔爆兼本质安全型交流变频调速控制装置，二台(三台)BRW 乳化液泵,移动式供油泵、内部连接管路等组成。
煤矿机械液压系统乳化液浓度在线测控方案乳化液是液压系统的传动介质，乳化液中乳化油的百分比，即乳化液的浓度是评价乳化液性能的一个重要指标。
《煤矿安全规程》规定乳化液的浓度一般为3％～5％( 质量分数) ，乳化液浓度是否适当，直接影响到液压支架、液压支柱以及其他液压元件的寿命和生产成本。
乳化液浓度过低，液压元件将受到水的直接侵蚀而生锈，导致元件失效，从而缩短设备使用寿命；乳化液浓度过高，会使乳化油的消耗量增加，从而导致生产成本上升。
因此，实现乳化液浓度的自动检测和配比对保护液压系统元件，延长其使用寿命，以及降低生产成本尤为重要。
目前，我国大多数煤矿以及机械加工领域对乳化液浓度的检测手段还比较落后，还是采用传统的实验室检测手段，破乳法和折光仪检测法。
且传统的乳化液浓度检测方法都需要人工取样与目测读数，测量精度不高，而且都不能在线测控乳化液浓度的变化。
定时间的去人工检测，如果现场工作者不能很好的执行定时检测，乳化液的合理浓度的就不能保证，具体表现在：1.人工检测乳化液浓度的精度不能保证；2.人工检测乳化液浓度完全靠制度去维持；3.机电运行管理工作者不能得到连续的乳化液浓度数据，完全靠汇报和自检。
乳化液浓度过高泡沫多，成本也高，刺激皮肤，冷却性差；乳化液浓度过低，则防锈性、抑制细菌能力和润滑性都变差。
而乳化液配比、乳化液浓度受很多因素的影响,包括水压、水质、温度、流量、配比装置准确度等。
现有的乳化液配制，大多数靠取样用光折射计观察，其精度不高，效率低，受人为因素影响较大。
我公司开发生产的乳化液在线浓度仪、在线浓度计及乳化液在线折光仪就很好的解决了此问题。
湿法生产线乳化液浓度自动测控系统（乳化液在线浓度仪、乳化液在线折光仪）是我公司自主研发的高科技产品，填补了国内。
目录1.概述2.主要技术参数3.工作原理4.结构介绍5.常见故障与排除方法6.标志、包装、运输与贮存RPZ型乳化液配比装置使用说明书1、概述1.1 产品的特点和用途乳化液泵站是煤矿综采的重要配套设备之一，它主要是为采煤工作面的液压支架和刮板输送机的推移提供动力源，其动力传递的方式是通过乳化液来实现的。
乳化液是由水与乳化油按一定的比例配制而成的完全混合液体，其乳化油含量的多少，对使用设备的寿命有很大的关系，乳化油含量高 ,对延长设备的使用寿命有好处，但增加了乳化液的成本；乳化油的含量小了，则影响使用设备的寿命。
合理的确定乳化液的浓度，则是一个十分重要的关键问题。
经多年的使用经验与试验，将乳化液的浓度控制在 3%～7%的范围内是一个十分理想的区间。
RPZ 型乳化液配比装置就是一个将乳化油与水,按人工设定的配比，自动完成配液的装置，并可根据检测的浓度值，进行自动修正。
乳化液自动配比装置具有配液：配比准确、操作方便、浓度可在 3%～7%的范围内进行调整（即可按需要 ,在电控箱的视屏上设定乳化液的浓度。
），还可根据检测值，进行自动修正等优点。
1.2 本产品执行 MT 188.1--2006 煤矿用乳化液泵站 ,与 Q/ZM 02--2015 RPZ 型乳化液泵站用隔爆型乳化液配比控制箱的企业标准。
1.3 使用环境条件: 环境温度＜0℃～40℃, 周围空气相对湿度不大于95%(+25℃时 ); 海拔不大于 2000 米, 并具有甲烷、煤尘等爆炸性气体的环境。
1.2 型号的组成及其代表意义R P Z※改进型装置配(液与配比 )乳(化液 )2、主要技术参数2.1供电电压：AC127V±5%; (电控箱)输出电压：本安12V(传感器用 )；循环泵电机电压： 660/1140V循环泵电机功率： 1.1 kW循环泵电机转速： 1390 rpm循环泵电机电流： 1.6/0.91A配比泵电机电压： 660/1140V配比泵电机功率： 3 kW配比泵电机转速： 1450 rpm配比泵电机电流： 3.5/2.0A2.2防爆类型：隔爆兼本质安全型Exd[ib]ⅠMb；2.3进水压力:1--1.5MPa2.4油箱容量：2500L2.5配比范围:3%～7% 可调图 1 RPZ 型乳化液配比装装置主视图图 2 RPZ 型乳化液配比装装置俯视图3.工作原理 :图 3 RPZ 型乳化液配比装装置工作流程图乳化液在自动配液时，液体的配比 ( 即浓度 ) ，是通过 KXJP-127B 型乳化液泵站用隔爆兼本质安全型配比电控箱 , 控制乳化液配比装置中的电磁水阀和配比泵来实现的（如图 3）。
目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.1.1乳化液简介 (1)1.1.2乳化液在煤矿中的应用 (2)1.1.3乳化液在煤矿应用过程中出现的问题 (3)1.2国内外研究历史、现状及发展趋势 (5)1.2.1乳化液配比 (5)1.2.2乳化液浓度检测 (7)1.2.3乳化液自动配比与浓度检测 (9)1.3课题研究的目的和意义 (9)1.4主要研究内容 (10)1.5本章小结 (10)2 乳化液质量控制技术分析 (11)2.1乳化液质量 (11)2.1.1乳化液质量指标 (11)2.1.2乳化液质量影响因素分析 (12)2.2乳化液的制备过程及质量控制 (12)2.2.1乳化液制备原料 (12)2.2.2乳化液制备原料的相互适应性 (15)2.2.3乳化液配比及质量保证 (16)2.2.4乳化液混合乳化及质量控制 (17)2.3乳化液的存储、使用及质量控制 (18)2.4人员素质与乳化液质量控制 (20)2.5本章小结 (22)3 乳化液自动配比与浓度检测系统总体设计 (23)3.1系统功能分析 (23)3.2系统总体设计 (24)3.3系统工作过程分析 (25)3.3.1系统工作原理 (25)3.3.2系统控制原理 (26)3.4子系统总体设计 (27)3.4.1乳化液自动配比装置总体设计 (27)3.4.2乳化液浓度检测装置总体设计 (27)3.5本章小结 (28)4 乳化液自动配比与混合乳化装置设计 (29)4.1容积式自动配比原理与在线管道多级混合方法 (29)4.1.1容积式自动配比原理 (29)4.1.2在线管道多级混合方法 (29)4.2水力式容积配比方案设计 (30)4.2.1椭圆齿轮流量计介绍 (30)4.2.2液压齿轮泵介绍 (31)4.2.3配比装置设计计算与使用说明 (32)4.2.4配比装置运行实验及分析 (36)4.3柱塞式容积配比方案介绍 (41)4.4混合乳化装置设计 (42)4.4.1三通混合元件设计选用 (42)4.4.2静态混合器设计选用 (43)4.5本章小结 (45)5 乳化液浓度检测部分设计 (46)5.1检测原理方案介绍 (46)5.2方案选择 (47)5.3乳化液折射特性实验研究 (48)5.3.1实验材料及仪器 (48)5.3.2实验过程 (48)5.3.3实验数据及处理 (48)5.4棱镜反射法方案检测系统详细设计 (52)5.4.1测量原理详细分析 (52)5.4.2测量装置光学系统及元件设计 (52)5.5本章小结 (58)6 结论与展望 (59)参考文献 (61)致谢.............................................................................................................. 错误!未定义书签。
矿用乳化液浓度自动检测与配比技术比较研究
姬翠翠;朱华;江炜
【期刊名称】《煤炭科学技术》
【年(卷),期】2007(035)011
【摘要】阐述了我国乳化液浓度检测、配比技术的发展概况,指出了研发乳化液浓度自动检测与配比系统的必要性,对比研究了现场应用中的3种乳化液浓度自动检测与配比系统的典型实例,分析了它们各自的技术特点.展望了将乳化液浓度的自动检测和配比系统纳入整个综采工作面的综合监测与控制系统的发展趋势.
【总页数】5页(P87-90,94)
【作者】姬翠翠;朱华;江炜
【作者单位】中国矿业大学,摩擦学与可靠性工程研究所,江苏,徐州,221116;中国矿业大学,摩擦学与可靠性工程研究所,江苏,徐州,221116;中国矿业大学,摩擦学与可靠性工程研究所,江苏,徐州,221116
【正文语种】中文
【中图分类】TP27;TH137
【相关文献】
1.乳化液浓度自动检测及其配比系统 [J], 王晓丽
2.矿用乳化液浓度配比装置的研究 [J], 吴勇;宋磊;曲乃锐
3.国内乳化液浓度检测与自动配比技术研究进展 [J], 赵四海;王琦;刘志强
4.矿用乳化液浓度自动检测方法的研究 [J], 吕利强; 李文英
5.乳化液浓度自动检测配比系统 [J], 王正良;赵大庆;唐兵;张德昌;水巨场
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乳化液浓度测试仪安全操作及保养规程乳化液浓度测试仪是一种用于检测各种乳化液浓度的仪器，使用时需要注意安全操作并进行保养，本文将介绍乳化液浓度测试仪的安全操作和保养规程。
安全操作1. 设备使用前的准备工作在使用乳化液浓度测试仪之前，需要进行一系列的准备工作，以确保设备能够正常工作并保证操作人员的安全。
1.确认设备是否合适：检查乳化液浓度测试仪是否适合检测要测试的乳化液浓度，设备型号是否正确。
2.确定测试条件：确定测试温度、测试时间以及所需要的测试方法等参数，这些参数都应该在使用前制定好。
3.检查仪器：检查仪器是否完好，不存在磨损、损坏等情况，如有问题及时进行维修或更换。
4.校准设备：使用前需要对仪器进行校准以确保准确性，并按照生产厂家的要求进行校准。
2. 设备操作流程1.打开电源：将电源插头插入电源插座，打开开关将仪器接通电源。
2.操作仪器：按照仪器使用手册的要求进行操作。
3.关闭电源：测试完成后，先关闭乳化液浓度测试仪的电源，再拔掉电源插头。
3. 注意事项1.严格按照操作流程进行操作，不要随意更改测试条件。
2.为避免电击，不要在湿地操作。
3.使用时应避免水或其它液体溅到仪器内部。
4.操作时应注意安全，防止发生意外事故。
5.注意保持仪器清洁干燥，避免影响测试准确性。
保养规程保养乳化液浓度测试仪对于仪器使用寿命和测试准确性有很大的影响，因此在使用过程中需要做好以下保养工作：1. 保持仪器清洁使用后需清洁仪器表面和传感器，并保持干燥。
如有需要可使用温和清洁剂进行清洗，但不得使用有机溶剂进行清洗。
2. 定期校准乳化液浓度测试仪的准确性需要定期校准，推荐校准周期为12个月一次；同时在仪器校准前应先清洗仪器表面和传感器。
3. 维修保养如有设备故障，应及时修理或更换需要更换的零部件。
在更换前应仔细阅读设备手册，并参照厂家提供的修理方法进行维修。
4. 贮存条件若长期不使用设备，应将设备存放在防潮、防尘、低温环境下，并避免设备受潮、震动或损坏。
ZNR-Z 乳化液自动配液装置参数介绍及工艺流程一、系统结构与组成1、ZNR-Z 矿用乳化液浓度监测主机;2、CND10浓度（液位传感器;3、FCH32/0.2 矿用安全手持采集器;4、本安进水电磁阀;5、伺服调节型混液器组件;6、矿用隔爆兼本案不间断电源;7、通信适配器通信电缆、三通接线线盒;8、计算机软件,等部分组成。
二、主要技术参数自来水进水管道￠40,出液管道￠89,采用CDLF8-120 轻型多级离心泵进行抽水流量为8m3/h,电机型号为:YBK2-112M-2, 电机功率为4KW,用QJZ-30/660矿用隔爆兼本质安全型真空电磁启动器进行控制,额定电压为660V。
在线监测采用ZBZ- 4.0/660 矿用隔爆型照明信号综合保护装置进行控制,电压等级127V。
ZNR-Z 主机主要技术指示1、量程:0.00-10.0%（V/V 体积比2、显示分辨率:0.01%3。
本安开关触点输出:常开+常闭:2 点（电压:<24VDC,单点开关容量:500mA电源:DC 18V 100mA （AC 127V 本安电源供电2、浓度（液位传感器1、浓度量程:0.00-10.0%(V/V 体积比2、精度: ±2.5%FS3、工作电压:DC 18V3、伺服调节型混液器组件1、控制流量:大于500L/min2、控制电源:DC 12V4、供电电源:1、电源输入:AC127V2、输入电压波动范围:80%-115%3、输出电压:18VDC4、输出电流:800mA三、工艺流程手动控制:自来水从软化系统出来以后储存压力,需要用液时,打开软化水阀门,在ZNR-Z 矿用乳化液浓度监测装置主机上按K2 显示3时,立即释放,电机启动,软化水进行电磁阀进入混液器,同步乳化液也进入混液器,软化水和乳化液混合以后进入放置GND10 浓度传感器的管路中,最后流入配液箱中自动控制:软化出来的水阀门是长开的,在ZNR-Z 矿用乳化液浓度监测装置主机上按K1 显示1时,立即释放,进入自动配液系统,在液位低于28方时,配液装置自行起动,软化水进行电磁阀进入混液器,同步乳化液也进入混液器,软化水和乳化液混合以后进入放置GND10 浓度传感器的管路中,最后流入配液箱中。
乳化液浓度计使用方法
一、使用方法：
1、将折光棱镜对准光亮方向，调节目镜视度环，直到标线清晰为止；
2、调整基准：测定前首先使标准液(纯净水)、仪器及待测液体基于同一温度。
掀开盖板，然后取1~2滴标准液滴于折光棱镜上，并用手轻轻按压盖板得出一条明暗分界线。
旋转校准螺栓使目镜视场中的明暗分界线与基准线重合(0%)；
3、掀开盖板，用柔软绒布擦净棱镜表面，取1~2滴被测溶液滴于折光棱镜上，盖上盖板轻轻按压，至没有气泡，读取明暗分界线的相对刻度，即为被测液体的浓度值。
4、测量完毕后，直接用潮湿绒布擦去棱镜表面及盖板上的附着物，待干燥后，妥善保存起来。
二、注意事项及维护：
1、使用完毕后，严禁用自来水直接冲洗，避免光学系统管路进水
2、在使用与保养中应轻拿轻放，精心保养，光学零件表面不应碰伤划伤；
3、本仪器应在干燥、无尘、无腐蚀性气体的环境中保存，以免光学零件表面发霉。
