球磨機的磨礦作業(yè)是礦石選礦前的一道必要工序，除了少部分單體解離度高的砂礦和高品位富礦之外，其他礦石都要經過破碎和磨礦獲得理想的單體解離度后再進行選礦作業(yè)，磨礦作業(yè)常使用的設備是球磨機。

球磨機在礦物加工過程中起到了至關重要的地位，由于球磨機是否正常工作對整個磨礦過程至關重要，長期以來人們一直在致力于改進和完善球磨機的工作性能。球磨機自動控制一直是國內外礦物加工領域研究的難點，這主要是因為一般情況下球磨機都存在著返砂線路，從而導致磨礦回路存在著正反饋特性，所以單一參數的改變會導致系統失去平衡，保持平衡是球磨機自動控制的主要意義之一。

對其實現自動控制一直是眾多礦山企業(yè)追求的目標，因此各個研究單位都致力于獲得各類參數以直接或問接地反映磨機的工作情況，磨機桶壁振動法監(jiān)測磨機負荷是諸多測量方法中非常有潛力的一種手段。

從對球磨機自動控制的檢測手段來講，目前我們比較容易獲得的是給礦量、給水量、球磨機工作電流等一些外部變量，這些變量對于球磨機本身工作情況的反映并不充分，由此也引入了球磨機負荷檢測的諸多方法，這主要有接觸式測量與非接觸式測量兩種。

非接觸式測量

非接觸式測量主要以“電耳法”測量為代表，這種方法具有在線性、實時性高，安裝簡便等特點，但由于其非接觸測量，對獲得球磨機內部的信息較少，且其易受其他外部的聲音或振動等因素干擾，只能間接反映球磨機內部球料比的變化，因此應用的不是很廣泛。

接觸式測量

對于接觸式測量，桶壁的振動信號更可以直接反映球磨機內的運行狀態(tài)，準確度和靈敏度都有大幅度提高，但由于其供電、通訊及系統可靠性等方面的諸多限制，多數的研究還處于實驗室階段，還未見現場實際應用的先例。

在“十一五”期間，球磨機負荷接觸式測量取得了突破性進展，已經找到若干種同工況相關的特征參數提取方法。解決在線性連續(xù)性測量成為這個研究方向的首要任務?；谶@些情況，現場工業(yè)應用主要按照如圖1方式進行設計。

上述方案主要將系統分為兩部分。球磨機振動信號采集部分在旋轉桶壁上進行連續(xù)數據采集，通過信號調理部分將振動模擬信號數字化，并以無線的方式發(fā)送出來。地面的數據接收處理部分將獲得的采集信號進行解碼，由信號處理單元對采集到的波形加以分析，后將結果傳遞到控制系統。

本系統采用了無線數據傳輸技術，將球磨機桶壁振動信號實時地傳遞到地面接收端，并進行了信號分析，實現負荷監(jiān)測。本設計從系統功耗和采集精度兩方面人手，找到合理的功耗、精度及無線傳輸實時性的平衡點，并對電子系統設計進行可靠性升級，從而使之成為能夠連續(xù)可靠運行的一款工業(yè)級產品。另外一方面，通過本系統設計及研究，找到了一種為大型移動、旋轉設備從電源配送到高精度信號采集、存儲、無線發(fā)送等一系列的在線分析解決方案，使原來對這類設備接觸式測量的一些成果可以盡快市場化，從而有效地為我國此類礦山企業(yè)的相關設備提供服務，提升我國在球磨機負荷在線監(jiān)測領域的儀器水平。

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