权利要求
1.一种
浮选机液位检测装置，包括检测容器(11)、浮球(12)，所述浮球(12)位于检测容器(11)内，其特征在于：所述检测容器(11)设有稳流量供水容器(21)，所述稳流量供水容器(21)以稳定的流速从检测容器(11)的侧壁给检测容器(11)供水，所述检测容器(11)设有限流连通管(31)，所述限流连通管(31)两端分别设有进水端(32)和出水端(33)，所述进水端(32)与检测容器(11)底部连通，所述出水端(33)用于与
浮选机连通，所述检测容器(11)内的水通过限流连通管(31)流入浮选机，所述检测容器(11)内的液位高度与浮选机内液位高度的高度之差具有保持恒定的趋势。
2.根据权利要求1所述的浮选机液位检测装置，其特征在于：所述检测容器(11)与稳流量供水容器(21)之间设有溢流板(22)，所述溢流板(22)上方设有分别与检测容器(11)和稳流量供水容器(21)连通的溢流口(23)。
3.根据权利要求1所述的浮选机液位检测装置，其特征在于：还包括检测模块(41)，所述检测模块(41)用于检测浮球(12)高度。
4.根据权利要求3所述的浮选机液位检测装置，其特征在于：所述检测模块(41)为激光测距
传感器、超声波传感器和双目视觉传感器中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的浮选机液位检测装置，其特征在于：所述稳流量供水容器(21)固定连接有支架(42)，所述检测模块(41)固定安装在支架(42)上。
6.根据权利要求1所述的浮选机液位检测装置，其特征在于：所述限流连通管(31)设有弯折段(34)，所述弯折段(34)靠近检测容器(11)的一端向上弯折。
7.根据权利要求1所述的浮选机液位检测装置，其特征在于：所述限流连通管(31)安装有阀门(35)。
8.根据权利要求7所述的浮选机液位检测装置，其特征在于：所述检测容器(11)底部设有第一压力传感器(36)，所述限流连通管(31)安装有位于阀门(35)和出水端(33)之间的第二压力传感器(37)，当所述第一压力传感器(36)检测到的液体压力和第二压力传感器(37)检测到的液体压力之差减小时，阀门(35)开度减小，当所述第一压力传感器(36)检测到的液体压力小于或等于第二压力传感器(37)检测到的液体压力时，阀门(35)关闭。
9.根据权利要求1所述的浮选机液位检测装置，其特征在于：所述浮球(12)底部固定连接有配重块(13)。
10.一种浮选机液位检测方法，其特征在于：采用权利要求1-9中任一项所述的浮选机液位检测装置，该方法包括以下步骤：
S1、将出水端(33)连接到浮选机，使限流连通管(31)内的水能够流动到浮选机内，出水端(33)的高度低于浮选机内液位高度;
S2、稳流量供水容器(21)向检测容器(11)以稳定的水流量供水，刚开始时，稳流量供水容器(21)向检测容器(11)供水的流量大于通过限流连通管(31)排水的流量，检测容器(11)进水量大于出水量，使检测容器(11)内液位升高;随着检测容器(11)内液位的升高，进水端(32)的压力不断增大，限流连通管(31)内水流量不断增大;直至限流连通管(31)内水流量与稳流量供水容器(21)向检测容器(11)供水的流量相等，记此时检测容器(11)内液位与浮选机内液位高度差为d、浮球(12)初始高度h，并记录此时浮选机内液位高度H;
S3、检测容器(11)内的液位随浮选机内的液位变化而变化;当浮选机内液位升高时，检测容器(11)内液位与浮选机内液位高度差减小，出水端(33)压力升高，限流连通管(31)排水的流量减少，使检测容器(11)内液位升高，直至检测容器(11)内液位高度与浮选机内液位高度差达到d;当浮选机内液位降低时，检测容器(11)内液位与浮选机内液位高度差增大，出水端(33)压力降低，限流连通管(31)排水的流量增加，使检测容器(11)内液位降低，直至检测容器(11)内液位高度与浮选机内液位高度差达到d;
S4、通过测量漂浮在检测容器(11)液面处的浮球(12)的高度，当前高度与初始高度h的差值为△h，则浮选机内当前的液位高度为H+△h。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及液位检测装置的技术领域，具体涉及一种浮选机液位检测装置及方法。
背景技术
[0002]浮选机是选矿行业浮选工艺的主要设备，浮选过程通过调节
浮选药剂、充气量和浮选矿浆液位等核心参数实现产品泡沫及时高效刮取，其中浮选矿浆液位高低直接影响产品的品位和收得率。生产过程中由于上料、加水量的不稳定和人员的操作水平，导致矿浆液位波动大，液位过高时，产品夹杂过多导致产品品位下降。液位过低时，不能及时刮去矿浆泡沫，则会造成产品回收率降低。因此液面检测的精度、稳定及可靠性直接决定浮选工艺的效果。
[0003]目前市面上的各种液面检测方法和装置在选矿行业存在精度、稳定及可靠性等问题。
[0004]视觉、激光、超声波等非接触检测方法在高水汽(蒸汽)和飞沫环境中，由于水汽和飞沫导致光或声波的反射畸变，导致视觉、激光、超声波测量的精度、稳定及可靠性差，且只能检测到液面漂浮的泡沫或漂浮物的表面，无法实测真实的液面高度。
[0005]浮球、浮标、管道式气压及电极检测等直接检测方法存在管道结垢、自身结垢后重量、电阻发生变化导致测量精度和可靠性变差等问题。例如公开号为CN116295722A的中国发明专利申请文件公开了一种浮选液位检测装置，包括测试量筒、设于测试量筒外的测试支架、滑移于测试量筒内的浮球，测试量筒的底部与浮选机的底部相连通，测试量筒上方设有用于浮选液位检测的检测机构一和检测机构二，检测机构一包括设于测试支架侧壁的拉线传感器、固定连接于拉线传感器测试端头与浮球之间的传感绞线;检测机构二包括设于测试支架侧壁的激光液位计、若干根固定安装于浮球顶部的测距直杆、固定于若干根测距直杆顶端的反射圆环;测试量筒顶部设有若干个测距通孔，测距直杆通过测距通孔穿过测试量筒。然而，测试量筒通过贯通口与浮选机底部连通，导致浮选机内的矿浆容易通过贯通口进入测试量筒内，导致浮球上出现结垢而严重影响测量的精度和可靠性。而当浮选机内部矿浆液位波动较大时，又会直接引起测试量筒内的液位产生较大的波动，导致浮球高度不稳定，十分不便于对浮选机的液位进行精确检测。
[0006]因此需要一种不被浮选机恶劣工况影响、检测准确、稳定可靠的液位检测装置和方法，对高水汽(蒸汽)、气泡、飞沫、污染、腐蚀、结垢等恶劣工况导致检测困难、失效的难题予以解决。
发明内容
[0007]为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种浮选机液位检测装置，其包括检测容器、浮球，还提供一种浮选机液位检测方法，采用上述中的浮选机液位检测装置，该浮选机液位检测装置具有不被浮选机恶劣工况影响、检测准确、稳定可靠的优点。
[0008]为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
[0009]一种浮选机液位检测装置，包括检测容器、浮球，所述浮球位于检测容器内，所述检测容器设有稳流量供水容器，所述稳流量供水容器以稳定的流速从检测容器的侧壁给检测容器供水，所述检测容器设有限流连通管，所述限流连通管两端分别设有进水端和出水端，所述进水端与检测容器底部连通，所述出水端用于与浮选机连通，所述检测容器内的水通过限流连通管流入浮选机，所述检测容器内的液位高度与浮选机内液位高度的高度之差具有保持恒定的趋势。
[0010]作为优选，所述检测容器与稳流量供水容器之间设有溢流板，所述溢流板上方设有分别与检测容器和稳流量供水容器连通的溢流口。
[0011]作为优选，还包括检测模块，所述检测模块用于检测浮球高度。
[0012]作为优选，所述检测模块为激光测距传感器、超声波传感器和双目视觉传感器中的任意一种。
[0013]作为优选，所述稳流量供水容器固定连接有支架，所述检测模块固定安装在支架上。
[0014]作为优选，所述限流连通管设有弯折段，所述弯折段靠近检测容器的一端向上弯折。
[0015]作为优选，所述限流连通管安装有阀门。
[0016]作为优选，所述检测容器底部设有第一压力传感器，所述限流连通管安装有位于阀门和出水端之间的第二压力传感器，当所述第一压力传感器检测到的液体压力和第二压力传感器检测到的液体压力之差减小时，阀门开度减小，当所述第一压力传感器检测到的液体压力小于或等于第二压力传感器检测到的液体压力时，阀门关闭。
[0017]作为优选，所述浮球底部固定连接有配重块。
[0018]一种浮选机液位检测方法，采用上述中的浮选机液位检测装置，该方法包括以下步骤：
[0019]S1、将出水端连接到浮选机，使限流连通管内的水能够流动到浮选机内，出水端的高度低于浮选机内液位高度;
[0020]S2、稳流量供水容器向检测容器以稳定的水流量供水，刚开始时，稳流量供水容器向检测容器供水的流量大于通过限流连通管排水的流量，检测容器进水量大于出水量，使检测容器内液位升高;随着检测容器内液位的升高，进水端的压力不断增大，限流连通管内水流量不断增大;直至限流连通管内水流量与稳流量供水容器向检测容器供水的流量相等，记此时检测容器内液位与浮选机内液位高度差为d、浮球初始高度h，并记录此时浮选机内液位高度H;
[0021]S3、检测容器内的液位随浮选机内的液位变化而变化;当浮选机内液位升高时，检测容器内液位与浮选机内液位高度差减小，出水端压力升高，限流连通管排水的流量减少，使检测容器内液位升高，直至检测容器内液位高度与浮选机内液位高度差达到d;当浮选机内液位降低时，检测容器内液位与浮选机内液位高度差增大，出水端压力降低，限流连通管排水的流量增加，使检测容器内液位降低，直至检测容器内液位高度与浮选机内液位高度差达到d;
[0022]S4、通过测量漂浮在检测容器液面处的浮球的高度，当前高度与初始高度h的差值为△h，则浮选机内当前的液位高度为H+△h。
[0023]相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：
[0024]1、当浮选机内液位高度上升或下降时，出水端处的水压也会上升或下降，使限流连通管两端的水压差发生变化，从而使限流连通管内水流量暂时变化，而稳流量供水容器向检测容器供水的水流量保持不变，进而使得检测容器内液位上升或下降，最终实现检测容器内浮球的高度随浮选机内液位高度变化的效果。浮选机内液位高度不断变化的过程中，检测容器内液位与浮选机内液位高度差始终趋于稳定，因此能够根据浮球的高度判断浮选机内液位高度。当浮球比初始高度h升高△h时，即可判断出浮选机内液位高度为H+△h，实现了对浮选机内液位高度的检测。
[0025]2、在使用过程中，限流连通管内的水始终向浮选机流动，从而有效防止浮选机内的矿浆进入检测容器内，从而消除了浮选机内存在的高水汽(蒸汽)、气泡、飞沫、污染、腐蚀、结垢等恶劣工况对检测装置的影响，能够防止检测装置失效，并有效防止检测装置精度、稳定性及可靠性变差，有效保证检测装置的检测精度、稳定性和可靠性。达到了不被浮选机恶劣工况影响、检测准确、稳定可靠的优点。
附图说明
[0026]图1是本发明实施例中一种浮选机液位检测装置的结构示意图。
[0027]其中，各附图标记所指代的技术特征如下：
[0028]11、检测容器;12、浮球;13、配重块;21、稳流量供水容器;22、溢流板;23、溢流口;31、限流连通管;32、进水端;33、出水端;34、弯折段;35、阀门;36、第一压力传感器;37、第二压力传感器;41、检测模块;42、支架;51、检测容器内液位;52、浮选机内液位;53、浮选机。
具体实施方式
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。
[0030]参考图1，一种浮选机液位检测装置，包括检测容器11、浮球12和检测模块41，浮球12位于检测容器11内，检测容器11设有稳流量供水容器21，稳流量供水容器21以稳定的流速从检测容器11的侧壁给检测容器11供水，检测容器11与稳流量供水容器21之间设有溢流板22，溢流板22上方设有分别与检测容器11和稳流量供水容器21连通的溢流口23。
[0031]检测模块41用于检测浮球12高度，便于测定浮球12高度变化。浮球12底部固定连接有配重块13，防止浮球12在检测容器11内旋转，提高浮球12稳定性。检测模块41为激光测距传感器、超声波传感器和双目视觉传感器中的任意一种，在本实施例中，检测模块41为激光测距传感器，激光测距传感器位于浮球12的正上方，该检测装置中能够阻止矿浆进入检测容器11内，从而能够防止矿浆带来的蒸汽、气泡、飞沫、污染、腐蚀、结垢等对激光测距传感器的检测精度造成影响，从而能够保证激光测距传感器的准确测量浮球12的高度。稳流量供水容器21固定连接有支架42，检测模块41固定安装在支架42上。
[0032]检测容器11设有限流连通管31，限流连通管31两端分别设有进水端32和出水端33，进水端32与检测容器11底部连通，出水端33用于与浮选机53连通，出水端33高度低于浮选机内液位高度，检测容器11内的水通过限流连通管31流入浮选机53，检测容器11内的液位高度与浮选机内液位52高度的高度差具有保持恒定的趋势。限流连通管31设有弯折段34，弯折段34靠近检测容器11的一端向上弯折。限流连通管31安装有阀门35。
[0033]检测容器11底部设有第一压力传感器36，限流连通管31安装有位于阀门35和出水端33之间的第二压力传感器37。当第一压力传感器36检测到的液体压力和第二压力传感器37检测到的液体压力之差减小时，阀门35开度减小。当第一压力传感器36检测到的液体压力小于或等于第二压力传感器37检测到的液体压力时，阀门35关闭。当第一压力传感器36检测到的液体压力和第二压力传感器37检测到的液体压力之差增大时，阀门35开度增大。阀门35电性连接有控制模块，控制模块采用plc控制器，控制模块分别与第一压力传感器36和第二压力传感器37电性连接，控制模块采集第一压力传感器36和第二压力传感器37检测到的检测信号，对比和计算第一压力传感器36检测到的液体压力和第二压力传感器37检测到的液体压力之差，根据压力差的变化控制阀门35开度，实现阀门35开度的自动控制。
[0034]一种浮选机液位检测方法，采用上述中的浮选机液位检测装置，该方法包括以下步骤：
[0035]S1、将出水端33连接到浮选机53，使限流连通管31内的水能够流动到浮选机内，出水端33的高度低于浮选机内液位高度;
[0036]S2、稳流量供水容器21向检测容器11以稳定的水流量供水，刚开始时，稳流量供水容器21向检测容器11供水的流量大于通过限流连通管31排水的流量，检测容器11进水量大于出水量，使检测容器内液位51升高;随着检测容器内液位51的升高，进水端32的压力不断增大，限流连通管31内水流量不断增大;直至限流连通管31内水流量与稳流量供水容器21向检测容器11供水的流量相等，记此时检测容器内液位51与浮选机内液位52高度差为d、浮球12初始高度h，并记录此时浮选机内液位高度H;
[0037]S3、检测容器11内的液位随浮选机内的液位变化而变化;当浮选机内液位52升高时，检测容器内液位51与浮选机内液位52高度差减小，出水端33压力升高，限流连通管31排水的流量减少，使检测容器内液位51升高，直至检测容器内液位51高度与浮选机内液位52高度差达到d;当浮选机内液位52降低时，检测容器内液位51与浮选机内液位52高度差增大，出水端33压力降低，限流连通管31排水的流量增加，使检测容器内液位51降低，直至检测容器内液位51高度与浮选机内液位52高度差达到d;
[0038]S4、通过测量漂浮在检测容器11液面处的浮球12的高度，当前高度与初始高度h的差值为△h，则浮选机内当前的液位高度为H+△h。
[0039]本实施例具有以下优点：
[0040]初始状态时，通过稳流量供水容器21以恒定的水流量向检测容器11供水，检测容器11内的水通过限流连通管31流入浮选机内。刚开始时，由于进水端32处水压较小，限流连通管31内水流量较小，限流连通管31内水流量小于稳流量供水容器21给检测容器11供水的水流量，使检测容器内液位51上升。随着检测容器内液位51上升，进水端32处的水压也逐渐增大，从而使限流连通管31内的水流速增大，直至限流连通管31的水流量与稳流量供水容器21给检测容器11供水的水流量相等，检测容器内液位51高度停止上升。记录此时浮球12的初始高度h以及此时浮选机内液位高度H。
[0041]当浮选机内液位高度上升或下降时，出水端33处的水压也会上升或下降，使限流连通管31两端的水压差发生变化，从而使限流连通管31内水流量暂时变化，而稳流量供水容器21向检测容器11供水的水流量保持不变，进而使得检测容器内液位51上升或下降，最终实现检测容器11内浮球12的高度随浮选机内液位52高度变化的效果。浮选机内液位高度不断变化的过程中，检测容器内液位51与浮选机内液位高度差始终趋于稳定，即检测容器11内的液位高度与浮选机内液位52高度的高度差具有保持于d的趋势，因此能够根据浮球12的高度判断浮选机内液位高度。当浮球12比初始高度h升高△h时，即可判断出浮选机内液位高度为H+△h，实现了对浮选机内液位高度的检测。
[0042]在使用过程中，限流连通管31内的水始终向浮选机流动，从而有效防止浮选机内的矿浆进入检测容器11内，从而消除了浮选机内存在的高水汽(蒸汽)、气泡、飞沫、污染、腐蚀、结垢等恶劣工况对检测装置的影响，能够防止检测装置失效，并有效防止检测装置精度、稳定性及可靠性变差，有效保证检测装置的检测精度、稳定性和可靠性。达到了不被浮选机恶劣工况影响、检测准确、稳定可靠的优点。
[0043]由外部水源给稳流量供水容器21供水，稳流量供水容器21内的水从溢流板22上的溢流口23溢出到检测容器11内，使水沿检测容器11侧壁向下流动，能够防止水流冲击到浮球12，提高浮球12的稳定性。
[0044]若限流连通管31内的水流速度较慢时，有可能有少量矿浆进入限流连通管31内，通过弯折段34靠近检测容器11的一端向上弯折，在弯折段34处通过重力作用阻止矿浆继续向检测容器11移动，从而能够进一步防止矿浆进入检测容器11内，保证检测装置的检测精度、稳定性和可靠性。
[0045]调节阀门35开度，使浮选机内的矿浆无法通过阀门35进入检测容器11内，保证检测容器11对浮选机内恶劣工况环境的完全隔离。
[0046]浮选机内液位52上升时，进水端32和出水端33的压力差减小，第一压力传感器36和第二压力传感器37检测到的压力差减小，此时减小阀门35开度，从而防止阀门35处水流速过慢而有矿浆通过矿浆进入检测容器11内。当第一压力传感器36检测到的液体压力小于或等于第二压力传感器37检测到的液体压力时，直接将阀门35关闭，从而防止矿浆倒流到检测容器11内，保证检测装置的检测精度、稳定性和可靠性。
[0047]根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。
说明书附图(1)
声明：
“浮选机液位检测装置及方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：广西柳钢环保股份有限公司
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2026年08月06日 ~ 08日 
