超声粒度仪及其应用

　　引言

　　超声粒度仪在有色金属矿湿式磨矿作业中，用来测量矿浆粒度分布(简称粒度)和固体重量百分比(简称浓度)。它是保证磨矿产品质量和实现磨矿系统自动控制的关键仪表。对磨矿生产过程进行控制时，矿石的粒度是重要依据。人工筛分析是确定矿浆粒度分布，常用的一种基本方法。这种分析方法不能在线连续测量粒度和浓度，没有实时控制和及时指导生产的意义。在粒度仪出现之前，人们曾用矿浆的浓度做为粒度分布的指示，是不可靠的，因为浓度和粒度之间没有固定关系。

　　磨矿的生产实践证明，矿粒磨得粗.磨机的矿石处理量就增加，但影响浮选的效益，造成金属流失。如图(l)A所示;反之，矿粒磨得细，回收率会相应增加，但降低了磨机处理能力，增加能源和机械损耗。如图(1)B所示。两种情况结合起来就构成(1)C，即存在最佳的磨矿粒度。从图上可以看得。

　　过磨或欠磨都要影响效益。当我们针对每一粒度，把粒度变化控制在一个狭小的范围内时，就可以实现经济运行，即提高了矿石处理量，又提高了回收率。使用超声粒度仪能在线连续地测出粒度和浓度，将信号输入计算机，由计算机控制磨矿作业过程，确保磨矿粒度基本不变，从而实现磨矿工艺过程的最佳化控制。

　　目前世界各国生产的各种粒度测量装置，主要有分级法，光学法、声学法、以及湿合方法。但是，应用声学方法在线连续地测量矿浆的粒度和浓度的，只有美国的AUTOMETRICS公司生产的PSM型仪表。

　　这种仪表采用独特的超声衰减方法，在实用由取得了良好的经济效益。

　　一、超声粒度仪的原理及其构造

　　1、原理

　　超声粒度仪是应用超声衰减法来测量矿浆粒度和浓度的。当两组不同频率的超声在在被测矿浆中传播时，所取得的两个超声衰减信号，经过电子装置信息处理后，得到矿浆的粒度和浓度指示。

　　x一声程，

　　对粒度通道来讲，总衰减为

　　as=Pyalxl+kZxl(7)

　　对浓度通道来讲，总衰减为

　　ae=PvaZx:(s)

　　式中:a:、叽一粒度和浓度通道矿浆的特性衰减，dB/emx:、x:一粒度和浓度通道的声程，cm超声粒度仪所显示的浓度值与a。有关而粒度值与as/a。相关。两个通道的衰减值可以从理论上计算得到。k:x:可以由实际涎量找出。对于浓度通道，粘滞衰减起作用，此时的k:为零。利用上述公式能计算声信一号的总衰减量。在计算矿浆衰减之前，需要对矿样进行筛析。运用能描述粒度分布的正交函数，计算出平均粒径、分布系数、最大粒径等。粒度分布与衰减都由计算机计算。这些计算是仪表工作参数的选择和标定所必须的。