PISONICS | 西安派声
PS7000 系列
超声波浆液密度计
声阻抗法 · 非核源 · 探头与管壁齐平
选煤厂浮选入料｜入浮浓度在线测量
—— 入浮干煤泥量 ＝ 浓度 × 流量，是浮选加药前馈的输入 ——
【关键测量参数：入浮浓度 g/L ／ 浆液密度】
浮选按干煤泥量加药 Reagent Follows the Dry Solids
煤泥浮选的捕收剂、起泡剂按入浮干煤泥量投加。做智能加药的厂，一般在入浮管道上同时装浓度计和流量计，用「入浮浓度 × 入浮流量」实时算出入浮干煤泥量（t/h）作前馈，再按精煤、尾煤灰分做反馈修正。浓度读数失真，前馈就跟着错：读高多加药，读低少加药、精煤灰分跑偏。
| 项目 | 典型数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 入浮浓度 | 50 ~ 120 g/L | 常见控制值在 60 ~ 100 g/L 之间 |
| 高于清水的密度差 | 约 19 ~ 53 kg/m³ | 煤泥真密度按 1.6 ~ 1.8 g/cm³ 计；每 1 g/L 只对应约 0.4 kg/m³ |
| ±1 %（质量浓度）折合 | 约 ±10 ~ 11 g/L | 占读数 9 ~ 21 %，不能直接作考核值 |
| 清水 10 → 30 ℃ | 相当于 9 ~ 11 g/L | 温度补偿与标定温度区间要覆盖全年水温 |
所以浮选入料和浓缩池入料一样，是小信号测点：仪表的价值在于连续、稳定、异常读数可判读，考核值要用现场比对数据来约定。质量浓度、g/L 与密度之间的换算可用浆液浓度换算器核对。
PS7000 怎么测 How PS7000 Measures
PS7000 采用超声线性调频（Chirp）声阻抗法，单探头自发自收。探头是非侵入式的：蓝宝石声窗浸没于介质、与管道内壁齐平、不伸入流道，管内没有凸出件可供絮团、纤维挂住。不含放射源，免辐射安全许可、年检与退役处置。
除浓度主变量外，仪表经 Modbus 同步上传含气指数（0–100）、气泡标志位、回波能量、信号质量与故障状态字；两路 4–20 mA 符合 NAMUR NE43，故障时出厂默认输出 3.5 mA。浮选入料最常见的干扰是气泡，含气指数正好用来给读数做质量标记。
它要注意的地方：游离气泡使声学法读数偏高，前馈会随之多加药，只能靠选点规避；声窗端面若附着油膜或泥膜，读数会缓慢爬升且异常平稳；换煤种、入浮粒度明显变化后要核对标定。
测点放在哪里 Where the Sensor Goes
- 装在入料泵出口之后的满管段，优先竖直上升管；水平管上探头位于管道中心高度的侧向，避开管底沉积与管顶积气
- 放在矿浆预处理器（或搅拌桶）和加药点之前：声窗接触的是未加药的煤泥水，避开药剂乳化、搅拌卷气，以及油性捕收剂在声窗上成膜
- 避开泵入口负压段、跌落自流段、弧形筛筛下溜槽与入料池出口等气泡多或不满管的位置；入料自流进入料池的厂，取入料泵后的管段
- 直管段进口侧 ≥ 10D、出口侧 ≥ 5D（空间受限时最少 5D / 3D）；流速高于临界沉积流速
- 流量计与浓度计装在同一股流上、彼此靠近，算干煤泥量时两个信号才对得上；取样口设在探头旁、与探头同一高度
- 核对入浮煤泥粒度：规格书推荐 −75 μm（−200 目）质量占比 ≥ 65 %，粗粒偏多的入料先评估读数代表性与声窗磨损
图 浓度计装在入料泵出口的竖直上升段，流量计在同一管段；矿浆预处理器与加药点在测点下游（示意，非比例）
和加药系统怎么配合 Working with the Dosing Loop
- 入浮干煤泥量（t/h）＝ 入浮浓度（g/L）× 入浮流量（m³/h）÷ 1000，在 DCS 或加药 PLC 里计算；PS7000 以 4–20 mA 或 Modbus 提供浓度，流量计按现场配套（常用电磁流量计）
- 含气指数超过设定值、入料泵停或流量低于下限时，冻结浓度读数、沿用上一有效值，不让异常读数进入前馈
- 浓度 × 流量只给出加药的基准量，最终仍以精煤、尾煤灰分反馈修正；任何一台浓度计都不应单独决定加药量
- 节药效果取决于整套加药系统（前馈模型、灰分反馈、执行机构与操作管理），不应归到单台仪表上
标定与验收 Calibration and Acceptance
- 基准用烘干称重，不用快测；在探头旁的取样口同时取样，取样时刻记录到分钟，读数以 DCS 或云平台记录为准
- 标定点覆盖工作区间两端（例如 60 与 100 g/L 附近各不少于 3 点）；仪表按 Y = aX + b 回归（最多 20 点），≥ 3 点时按 r² ≥ 0.8 自动判定，不达标拒绝写入；在线进行、无需停车
- 多煤种轮换入洗的厂，可为不同煤种分别保存标定数据、按煤种切换
- 验收连续取得不少于 20 组比对，按平均偏差、趋势一致性与偏差标准差评价；考核值以试运行期实测偏差标准差为基础，由双方约定
选煤行业应用 In Coal Preparation
PS7000 在选煤厂的浮选入料、浓缩池入料等入料口测点已有应用，客户名称不公开。浓缩池入料与底流的做法见选煤厂浓缩池入料与底流煤泥水浓度在线测量；重介悬浮液密度见煤炭重介质洗选悬浮液密度控制。
报方案需要的信息：入浮管道的管径、管材与内衬，有无满管竖直段；入浮浓度与流量范围；入料泵、矿浆预处理器与加药点的相对位置（附流程图或现场照片最好）；全年水温区间；煤泥真密度与粒度组成（−75 μm 占比）；现用浓度计、流量计的型式与信号接口。
