本發明專利技術涉及涉及隔膜泵技術領域，具體涉及一種用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法、監測系統及隔膜泵單向閥。本發明專利技術通過增加安裝氣壓罐的壓力變送器，進而實時檢測進料管內的壓力，并采集壓力數據；再通過算法獲得壓力波動值，根據壓力波動值能夠判斷隔膜泵單向閥的運行狀態，能夠根據壓力數據監測及時監測得到單向閥損壞前如卡阻和故障狀態，進而在隔膜泵單向閥完全損壞前即可得到直觀的監測或數據反饋。本發明專利技術便于技術人員進行分析并能夠及時停機，進行維修或維護，避免了單向閥局部磨損出現缺口前嚴重磨損或缺口出現迅速擴大，進而避免閥箱損壞等不可逆的損壞，從而降低維修成本和減少維修工作量，大大提高了礦漿輸送的生產效益。
1、隔膜泵是一種離心泵，其特點是使用隔膜來隔開泵的進出口，使之間不會相互污染，在許多工業領域得到廣泛應用。隔膜泵主要由單向閥、隔膜、活塞缸、曲柄滑塊機構、減速機和電動機等部分組成。用于礦漿輸送的隔膜泵的工作原理為：電動機驅動曲柄滑塊機構，帶動活塞作往復運動，活塞通過液壓油帶著隔膜作往復運動；由于隔膜腔室與進、出料單向閥形成一個密閉的容積腔，當隔膜往后運動使容積腔的體積變大，出料單向閥關閉，且進料單向閥打開，礦漿進到隔膜腔內，至隔膜運動到最后點，進料完成；當隔膜開始往前運動，隔膜腔內壓力升高，使進料單向閥關閉；隔膜繼續往前云端，使隔膜腔內壓力高于出口管道壓力時，出料單向閥打開，礦漿從隔膜腔內排出，如此反復實現了礦漿的輸送。
2、然而，在礦漿輸送的實際生產過程中，經常發生因上游工序出現漏點，造成隔膜泵輸送的礦漿中包含超限尺寸的礦石顆粒，而這些顆粒在通過隔膜泵單向閥時，極易造成單向閥卡阻，出現單向閥閉合不嚴的情況。由于隔膜泵輸送的是高壓力、高濃度的礦漿流，當單向閥閉合不嚴時，高壓礦漿會對單向閥的未閉合缺口過度沖刷，造成單向閥局部嚴重磨損；并且，單向閥局部磨損出現缺口時，由于高壓礦漿的沖刷力作用，單向閥缺口會迅速被擴大，若未及時發現并停機，將會造成閥箱損壞，從而增加維修成本以及維修工作量；由于維修停機，也會對整個選礦廠的生產組織帶來極大的影響，降低了生產效益；因此實現對隔膜泵單向閥的在線監測就顯得尤為重要。
r/>技術實現思路
1、本專利技術的目的在于：針對現有技術存在礦漿輸送過程中隔膜泵單向閥容易卡阻而不能及時被發現和維修，導致單向閥頻繁損壞、更換成本較高的問題，提供用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法、系統及隔膜泵單向閥。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案為：
3、一種用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，包括以下步驟：
4、s1：安裝壓力變送器于隔膜泵進料管的氣壓罐，使壓力變送器能夠實時監測所述進料管內的壓力，并采集壓力數據；
5、s2：將所述壓力變送器監測到的壓力數據傳輸至plc控制系統，選取所述壓力數據，并儲存為多個數組；
6、s3：實時計算每個數組中所述壓力數據的平均值，計算每個所述壓力數據與對應的平均值之差的絕對值，獲得與每個所述壓力數據對應的壓力波動值；
7、s4：設定壓力波動值的閾值的取值范圍為5～15kpa；根據所述壓力波動值，判斷所述隔膜泵單向閥的運行狀態；
8、如果所述壓力波動值未超出所述閾值，則判斷所述隔膜泵單向閥處于正常狀態；
9、如果所述壓力波動值超出所述閾值至少兩次，且恢復正常的時間≥1s；則判斷所述隔膜泵單向閥處于故障狀態；
10、相比于傳統的隔膜泵單向閥的使用，因無法得知單向閥完全損壞前的運行狀態，導致單向閥頻繁損壞，而只能等待單向閥損壞后才進行更換維修，導致更換成或維修本較高；本專利技術所述用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，通過增加安裝氣壓罐的壓力變送器，進而實時檢測進料管內的壓力，并采集壓力數據；再通過算法獲得壓力波動值，根據壓力波動值能夠判斷隔膜泵單向閥的運行狀態，能夠根據壓力數據監測及時監測得到單向閥損壞前如卡阻和故障狀態，進而在隔膜泵單向閥完全損壞前即可得到直觀的監測或數據反饋，便于技術人員進行分析并能夠及時停機，進行維修或維護，避免了單向閥局部磨損出現缺口前嚴重磨損或缺口出現迅速擴大，進而避免閥箱損壞等不可逆的損壞，從而降低維修成本和減少維修工作量，大大提高了礦漿輸送的生產效益。
11、本專利技術所述的隔膜泵單向閥狀態監測方法的進一步改進，s4具體包括以下步驟：設定第一時間段和第二時間段；所述第一時間段為喂料過程中操作人員手動調節泵頻率的時間；所述第二時間段為所述第一時間段后所述隔膜泵運行的時間；
12、如果在所述第一時間段內，所述壓力波動值超出所述閾值的次數少于二次，且所述壓力波動值隨時間持續升高，恢復正常的時間＜1s，則判斷所述隔膜泵單向閥為調整狀態；
13、如果在所述第二時間段內，所述壓力波動值超出所述閾值的次數有二至五次，且恢復正常的時間≥1s，則判斷所述隔膜泵單向閥為卡閥狀態；
14、如果所述壓力波動值超出所述閾值的次數五次以上，且持續超出所述閾值而未恢復正常，則判斷所述隔膜泵單向閥為泄露狀態。
15、作為本專利技術的進一步改進，所述用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，在能夠采集壓力數據數據進行轉換、比較、分析的基礎上，能夠較為清晰和明確地得到處于不同階段的隔膜泵單向閥的運行狀態，一方面能夠避免因調整狀態對隔膜泵單向閥故障狀態的誤判，另一方面能夠判斷具體的卡閥狀態還是泄露狀態，可對隔膜泵單向閥的維修作更詳細的維修方案進行選擇，通過不同的運行情況作出對應的檢查維護操作，進一步節約了維護成本、降低了勞動強度，增加了生產的穩定性。
16、本專利技術所述的隔膜泵單向閥狀態監測方法的進一步改進，設定所述壓力波動值的閾值為7.5kpa。
17、作為本專利技術的進一步改進，在能夠明確設定壓力波動值閾值范圍的基礎上，根據隔膜泵單向閥的使用時長和可能磨損的情況，能夠將所述允許
18、本專利技術所述隔膜泵單向閥狀態監測方法的進一步改進，所述步驟s4具體還包括：如果所述壓力波動值超出所述閾值，且壓力波動值在5～7.5kpa的范圍，則判斷所述隔膜泵單向閥為彈簧故障狀態。
19、作為本專利技術的進一步改進，不但能夠判斷隔膜泵單向閥處于故障狀態，并且，根據使用經驗，進一步優化判斷依據，進而能夠從壓力波動值如果在具體更窄范圍如5～7.5kpa的范圍內，則判斷出使隔膜泵單向閥為彈簧故障狀態，進一步使維修和部件維護的方向更具體化，有利于維修人員更快地完成維修，進一步提高生產效益。
20、本專利技術所述隔膜泵單向閥狀態監測方法的進一步改進，還包括步驟s5：將所述壓力波動值的數據繪制為壓力波動曲線，通過人機交互系統實時展示所述壓力波動曲線；并根據所述壓力波動值，在所述壓力波動曲線上標注所述隔膜泵單向閥的運行狀態。
21、作為本專利技術的進一步改進，所述用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，在能夠監測并分析得到隔膜泵單向閥實時運行狀態的基礎上，進一步更直觀地將壓力波動值通過人機交互系統，如顯示屏展示為壓力波動曲線，并結合已經在橫坐標時刻，縱坐標為壓力波動值，超出閾值的壓力波動值的某個點進行標記，進而能夠判斷出現壓力波動值超出閾值的歷史數據，為隔膜泵單向閥的運行狀態監測和判斷提供更多的分析數據，進一步提高監測和狀態判斷便捷性和可靠性。
22、本專利技術所述隔膜泵單向閥狀態監測方法的進一步改進，每個所述數組包含壓力數據的個數≥五個；所述第一時間段設置為5～10min，所述第一時間段內，每間隔0.1～0.5s選取一個所述壓力數據作為數組。
23、作為本專利技術本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，S4具體包括以下步驟：設定第一時間段和第二時間段；所述第一時間段為喂料過程中操作人員手動調節泵頻率的時間；所述第二時間段為所述第一時間段后所述隔膜泵運行的時間；
3.根據權利要求2所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，設定所述壓力波動值的閾值為7.5Kpa。
4.根據權利要求2所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，每個所述數組包含壓力數據的個數≥五個；所述第一時間段設置為5～10min，所述第一時間段內，每間隔0.1～0.5s選取一個所述壓力數據作為數組。
5.根據權利要求2所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，所述第二時間段內，每間隔5～30s選取一個所述壓力數據作為所述數組。
6.根據權利要求1所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，S4具體還包括：如果所述壓力波動值超出所述閾值，且壓力波動值在5～7.5Kpa的范圍，則判斷所述隔膜泵單向閥為彈簧故障狀態。
7.根據權利要求1-6任意一項所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，還包括步驟S5：將所述壓力波動值的數據繪制為壓力波動曲線，通過人機交互系統實時展示所述壓力波動曲線；并根據所述壓力波動值，在所述壓力波動曲線上標注所述隔膜泵單向閥的運行狀態。
8.一種隔膜泵單向閥狀態監測系統，其特征在于，實現如權利要求1所述的隔膜泵單向閥狀態監測方法，包括：所述系統具體包括：隔膜泵氣壓罐(1)、壓力變送器(2)和PLC控制器(3)和HMI操作顯示系統(4)；所述隔膜泵氣壓罐(1)連通并固定連接于進料管(5)；所述壓力變送器(2)通過電連接并固定于所述隔膜泵氣壓罐(1)，進而能夠采集所述隔膜泵氣壓罐(1)內的壓力值，并將壓力值作為壓力數據傳輸于所述PLC控制器(3)；所述壓力變送器(2)電連接于所述PLC控制器(3)，進而在PLC控制器(3)的控制下運行；所述HMI操作顯示系統(4)用于人機交互設置參數和顯示結果。
9.根據權利要求8所述的隔膜泵單向閥狀態監測系統，其特征在于，所述隔膜泵單向閥包括：閥座(101)、閥錐(102)、壓蓋(103)和彈性件(104)；所述閥錐(102)的導向四爪(1021)高度為29～30mm；所述閥座(101)的密封圈(1011)的厚度設置為42～43mm。
10.根據權利要求8或9所述的隔膜泵單向閥狀態監測系統，其特征在于，所述隔膜泵單向閥的閥錐(102)和閥座(101)為48CrNiMoV材質。
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【技術特征摘要】
1.一種用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，s4具體包括以下步驟：設定第一時間段和第二時間段；所述第一時間段為喂料過程中操作人員手動調節泵頻率的時間；所述第二時間段為所述第一時間段后所述隔膜泵運行的時間；
3.根據權利要求2所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，設定所述壓力波動值的閾值為7.5kpa。
4.根據權利要求2所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，每個所述數組包含壓力數據的個數≥五個；所述第一時間段設置為5～10min，所述第一時間段內，每間隔0.1～0.5s選取一個所述壓力數據作為數組。
5.根據權利要求2所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，所述第二時間段內，每間隔5～30s選取一個所述壓力數據作為所述數組。
6.根據權利要求1所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，s4具體還包括：如果所述壓力波動值超出所述閾值，且壓力波動值在5～7.5kpa的范圍，則判斷所述隔膜泵單向閥為彈簧故障狀態。
7.根據權利要求1-6任意一項所述的用于礦漿輸送的隔膜泵單向閥狀態監測方法，其特征在于，還包括步驟s5：將所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：林春驗，游成濤，江新飛，黃宇松，唐智穎，胡瓊，周毅松，劉偉，咼長安，賈劉軍，段興華，朱云鐘，周洋，楊天祥，曹冠軍，
申請(專利權)人：重鋼西昌礦業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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