超声波矿浆浓度计检测精度的研究

超声波矿浆浓度计检测精度的研究

论文摘要

矿浆溶液浓度是选矿生产中工艺参数制定的重要依据。现有矿浆浓度检测方法存在自动化程度不高、无法实时精确检测的不足。超声波测量因其实时和无辐射特性已在矿浆浓度检测领域得到应用,但存在检测精度不高,抗干扰能力差等问题。因此,设计一种高精度、自动化的超声波矿浆浓度计对选矿生产具有重要意义。本文针对超声波矿浆浓度计易受噪声干扰,测量精度不高,抗干扰能力差等问题展开研究。在分析频率、温度、粒径对衰减系数的影响基础上。主要对测量系统中的驱动模块,数据采集模块,电源模块进行分析。从不同方面提出提高系统稳定性和减小测量误差方案。主要工作如下:分析传统驱动电路,根据系统频率要求改进驱动电路设计,得到输出稳定的正弦波。根据换能器接收端信号特点,采用对数放大器进行信号放大及压缩,同时增加低通滤波器,减小噪声干扰。分析模拟转换电路误差,通过选用高精度芯片,并合理设计电路减小误差。为减小温度对声衰减系数的影响,优化系统结构,增加测温装置进行温度补偿。通过增加滤波电路,减小电源纹波。分析换能器性能和传统匹配电路,优化传统串联电感匹配电路,使换能器输出波形稳定。采用最小二乘法建立温度、浓度与衰减系数关系式,进行浓度标定。经过实验测量和结果分析,测量精度得到有效提高。图44幅;表17个;参48篇

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 引言
  • 第1章 绪论
  •   1.1 课题研究背景及意义
  •   1.2 矿浆浓度检测方法
  •   1.3 国内外超声检测发展
  •     1.3.1 国外的研究现状
  •     1.3.2 国内的研究现状
  •   1.4 本文主要研究内容
  • 第2章 超声检测技术
  •   2.1 超声波的基本概念及特点
  •   2.2 超声波的特征量
  •     2.2.1 声压
  •     2.2.2 声速
  •     2.2.3 声阻抗
  •     2.2.4 声强
  •   2.3 超声衰减
  •     2.3.1 扩散衰减
  •     2.3.2 散射衰减
  •     2.3.3 吸收衰减
  •     2.3.4 总衰减
  •   2.4 超声测量悬浊液浓度的方法
  •     2.4.1 声速检测法
  •     2.4.2 声阻抗法
  •     2.4.3 声衰减法
  • 第3章 传统测量电路分析
  •   3.1 超声衰减影响因素
  •     3.1.1 频率对声衰减的影响
  •     3.1.2 温度对声衰减的影响
  •     3.1.3 矿粉粒径对声衰减的影响
  •   3.2 电路结构分析
  •   3.3 驱动电路误差分析
  •   3.4 模数转换电路误差分析
  •     3.4.1 模数转换电路的直流误差
  •     3.4.2 模数转换电路的交流误差
  •   3.5 电源模块性能分析
  • 第4章 硬件电路优化
  •   4.1 驱动电路优化设计
  •   4.2 放大电路的优化
  •   4.3 模拟转换电路优化设计
  •   4.4 电源电路优化设计
  •   4.5 测温模块
  •   4.6 其他改善措施
  •   4.7 数字滤波
  •   4.8 本章小结
  • 第5章 超声换能器性能分析
  •   5.1 超声换能器结构
  •   5.2 匹配电路分析与改进
  •     5.2.1 匹配电路分析
  •     5.2.2 匹配电路优化
  • 第6章 系统测试与结果分析
  •   6.1 建立声衰减模型
  •   6.2 实验验证及结果分析
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 导师简介
  • 企业导师简介
  • 作者简介
  • 学位论文数据集
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 未普娇

    导师: 王建民,赵春祥

    关键词: 超声衰减,矿浆浓度

    来源: 华北理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 物理学,矿业工程

    单位: 华北理工大学

    分类号: TD92;O426.9

    总页数: 72

    文件大小: 990K

    下载量: 73

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