1简介

针对铁矿生产工艺的多样性，采用矿浆管道与传感器一一对应原则，对超声波浓度计传感器重新选型。考虑到矿浆粒度的粗细，对传感器间距进行调整。按照实际工艺化验数据，对超声波浓度计进行校准。试验结果证明，超声波浓度计在铁矿厂中的测量度得到提升，使用零点校准法及三点标定法对超声波浓度计进行数据标定将成为铁矿厂应用的方向。

超声波在穿过介质后其幅值随着浓度增加呈现指数衰减，通过公式系数对其测量准确度进行校准。根据矿浆及尾矿浓度监测的实际工况，调整传感器相关参数，实现测量。超声波浓度计是金属矿山矿浆浓度监测的主流设备 [1]  。

2测量精度影响因素

1.测量介质性质

测量介质性质包括矿浆的组成及其所占比例、矿浆的粒度大小、矿浆瞬时流量、矿浆中气泡的存量。以上因素对浓度计的各项技术指标起指导作用。

2.传感器选型

传感器的选型包括测量能力（ 测量超声波频率的大小） 、传感器收发两端的间距及其耐磨强度。传感器选型与现场实际工况必须匹配，匹配度越高，其测量结果利用价值越强。

3.标定和校准

标定和校准包括标定样的有效性、标定样的化验精度、超声波浓度计零点信号值的有效性和测量方式的正确选取。标定与校准工作对技术人员的操作标准的要求性较强，实际操作越缜密，其结果更可观 [2]  。

3浓度计工艺参数

铁矿厂主要处理资源为磁铁矿、赤（ 镜） 铁矿及褐铁矿，其次为菱铁矿，另含微量黄铁矿、黄铜矿及朱砂; 脉石矿物主要为石英，镁铁闪石、阳起石、铁滑石、绿泥石及铁黑硬绿泥石等，其次为碳酸盐类矿物，包括白云石、方解石等。

在传感器测量间距不变的情况下，发射频率越小，测量能力越大（ 频率小为500 kHz） ; 在传感器测量频率不变的情况下，测量间距越小，测量能力越大（ 间距小为25 mm）。流经传感器的矿浆粒度和瞬时流量则直接影响传感器的磨损情况。

综合生产工艺参数分析与实践生产中超声波浓度计的测量情况，超声波浓度计实际运用中会出现浓度测量不稳定或无法测量的现象，原因在于仪器测量能力无法满足此铁矿粉生产线实际工况的要求。

鉴于上述情况，将超声波传感器测量频率从原来的1 MHz变更为500 kHz; 传感器收发间距从原来的100 ～293 mm 更改为25 ～ 80 mm; 传感器探头材质在不锈钢表面再加耐磨涂层，以防其磨损过快 [3]  。

4浓度计参数校准

超声波浓度计传感器与转换器具有一一对应关系，相应参数已在转换器电路板中预先设置，不同传感器在工厂进行校准情况都不一样。

国内暂无超声波浓度计检定规程，校准工作以实际工况与仪器自身校准程序相结合的方式进行。首*行传感器收发端间距的准确测量，其间距是毫米级，安装过程中需采用卡尺和测量精度为0． 001 级的红外测距仪多次测量，取平均值并将结果设置于转换器中;然后进行超声波浓度计零点信号值校准，浓度计出厂校准值是在清水和泥浆中进行，并不符合铁矿选厂环水和矿浆环境，需重新进行校准。

为使建立的曲线zui大程度接近实际，则需要尽可能多取样，并且样本浓度差值越大越好，如矿浆的浓度值在（ 0 ～ 5%） 、（ 20% ～ 25%） 、（ 40% ～ 45%） 、（ 60% ～ 65%） 。

生产管道内开始生产时会打环水，同时矿浆浓度有一个逐步提升的过程，而生产正常后，矿浆的浓度值比较稳定。经研究，在管道内打环水或是矿浆浓度较低情况下取样化验，记录当时的信号值; 在生产正常的时候取样化验，记录当时的信号值。

在两点标定基础上，进行三点标定: 测量值为连续取样仪表测量平均值，化验值为样品平均值，偏差是以化验值为真值测量值与化验值的相对误差。人工化验值的精度一般在0.7%，超声波浓度计的测量精度为2.5%，其本身与化验值的精度有关 [2]  。

5总结

超声波浓度计测量趋势与选矿厂生产实际浓度变化趋势相符前提下，测量偏差满足2.5%，实践取得了成功。经过在铁矿选厂长期研究与实践，超声波浓度计已真正服务于现场生产，测量精度满足生产工艺要求，对金属矿山选厂有很好地指导意义。根据现场生产工艺选择合适传感器频率和间距、出厂零点标定矫正、采用三点标定法设备标定、周期性标定检验并跟踪比对; 通过超声波浓度计在铁矿厂的研究与实践，进一步推进了超声波浓度计在厂矿企业测量并稳定使用 [3]  。