расходомер optisonic

Если говорить про расходомер optisonic, многие сразу представляют чистые трубопроводы с водой или химией. Но попробуй-ка поставь его на линию с железорудной пульпой, где сплошные абразивные частицы да взвесь магнетита. Вот тут и начинается настоящая история. Часто думают, что раз ультразвуковой, значит, универсальный и ?неконтактный? — поставил и забыл. На деле, особенно в нашем обогатительном деле, это не всегда так. Хорошо, если поток более-менее однородный, а если плотность скачет, да ещё и с промпродуктом после сепарации? Сразу начинаются вопросы к показаниям.

Почему именно Optisonic? Контекст магнитного обогащения

Мы в своё время искали решение для точного учёта расхода пульпы на выходе с секции дообогащения. Задача — не просто измерить, а привязать данные к автоматике управления процессом, чтобы оптимизировать подачу воды и реагентов. Механические счётчики быстро выходили из строя из-за износа, электромагнитные требовали определённой электропроводности среды, которая у нас нестабильна. Вот тогда и обратили внимание на ультразвуковые, в частности, на линейку расходомер optisonic.

Ключевым для нас был заявленный принцип — измерение по времени прохождения сигнала для жидких и суспензионных сред. В теории, это должно было меньше зависеть от наличия твёрдой фазы. Но теория теорией, а на практике нужно было проверить, как он поведёт себя именно с нашим продуктом — концентратом после магнитной сепарации, где плотность может доходить до 65-70% твёрдого.

Тут стоит сделать отступление про нашу специфику. Оборудование, которое мы используем, например, от ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии, направлено как раз на тонкую очистку концентрата. Их полностью автоматические промывочные магнитные сепараторы заменяют старые магнитные колонны и дегидратационные баки. Процесс интенсивный, с промывкой, и контроль расхода пульпы на разных стадиях — это кровь системы. Неверные данные — и либо теряем качество концентрата, либо перерасходуем воду и энергию.

Первые натурные испытания и подводные камни

Первый опыт установки расходомера optisonic был, скажем так, поучительным. Поставили на прямолинейный участок после отстойника, как по мануалу. Длина участка была достаточной, вибраций минимум. Но начались странные ?провалы? в показаниях в моменты запуска и остановки насосов, когда в потоке появлялись пузырьки воздуха. Ультразвук, как оказалось, их очень не любит — сигнал рассеивается.

Пришлось лезть в настройки. Стандартный профиль ?Slurry? (пульпа) не совсем подошёл. Начали экспериментировать с порогами фильтрации сигнала и усреднения данных. Важный момент — калибровка ?нуля?. Её нужно делать на заполненной, но неподвижной трубе. Если в пульпе есть осадок, который медленно сползает, это может дать ложный сигнал. Мы калибровали в момент плановой остановки линии, когда поток уже остановился, но осадок ещё не сел.

Ещё одна деталь — температура. В цехе она гуляет, а скорость звука в среде от неё зависит. Датчики температуры в приборах есть, но они измеряют температуру самой среды в трубе. А если у нас горячая пульпа от шаровых мельниц и холодная вода для промывки смешиваются? Пришлось учитывать этот фактор при интерпретации данных для системы управления. Не критично, но без поправки набегала погрешность в 1-2%, что для тоннажных потоков уже существенно.

Интеграция с системой управления обогатительной фабрикой

Когда с самими показаниями более-менее разобрались, встал вопрос интеграции. Наша цель — не просто видеть цифру на дисплее, а чтобы расходомер optisonic стал источником данных для ПЛК, управляющего, например, тем же промывочным сепаратором от Цзинькэнь. Их оборудование, как известно, построено на комплексном использовании физических принципов: электромагнетизм, гидравлика, пневматика. Для его эффективной работы нужен точный и быстрый сигнал о расходе поступающей пульпы.

Тут пригодились аналоговые выходы 4-20 мА и цифровые интерфейсы. Но важно было настроить время отклика. Слишком быстрое усреднение — прибор реагирует на каждый кратковременный всплеск. Слишком медленное — система управления запаздывает. Подбирали эмпирически, наблюдая за работой сепаратора. Когда расход падал ниже заданного, автоматика увеличивала скорость подачи пульпы; когда превышал — добавляла промывочной воды. В идеале это должно работать плавно, без ?рывков?.

Интересный случай был на одной из линий, где использовалась их пневматическая промывочная магнитная сепарация. Там циклы работы включают импульсную подачу воздуха. Вибрации от этого создавали дополнительные шумы для датчика. Помог перенос точки установки на более удалённый от клапанов участок и дополнительное крепление трубопровода. Мелочь, но без которой показания ?плясали?.

Долгосрочная надёжность в условиях абразивной среды

Самый главный вопрос для любого оборудования на обогатительной фабрике — как оно будет работать через полгода, год постоянной нагрузки. С расходомером optisonic история обнадёживающая, но с оговорками. Поскольку измерительные элементы (преобразователи) устанавливаются снаружи трубы, они не подвержены прямому абразивному износу, в отличие от лопастных или турбинных счётчиков. Это огромный плюс.

Однако, есть нюанс с состоянием внутренней стенки трубы в месте установки. Если там образуется стойкий налёт или нарост (инкрустация) из-за свойств пульпы, это может ослабить ультразвуковой сигнал. Мы раз в квартал при плановых остановах проводим визуальный контроль через смотровые люки. Пока что за два года серьёзных отложений не было, видимо, из-за высокой скорости потока.

Сами датчики требуют периодической проверки ?по месту? с помощью калибратора. Мы завели график — раз в полгода сравниваем показания с эталонным методом (замер времени наполнения мерной ёмкости). Погрешность стабильно держится в пределах заявленной производителем для таких условий, около ±1.5% от измеряемой величины. Для технологического учёта более чем приемлемо.

Мысли вслух: где он действительно нужен, а где можно обойтись

Исходя из опыта, я бы не стал ставить расходомер optisonic везде подряд. Его сильная сторона — участки, где важна точность и надёжность при работе с неоднородными, абразивными средами, и где нет возможности часто обслуживать или менять механические части. Идеальные точки: основной поток концентрата после основной сепарации, питание доводочного оборудования (тех же сепараторов Цзинькэнь), линия сброса хвостов.

А вот для грубого измерения на подаче исходной руды в мельницу, где куски породы могут создавать кавитацию и сильные турбулентные потоки, возможно, лучше подойдёт что-то попроще и дешевле. Или там, где среда почти чистая вода (например, в контуре охлаждения), можно использовать более простые типы.

В итоге, для нас расходомер optisonic стал рабочим инструментом, а не панацеей. Его внедрение потребовало времени, понимания физики процесса и особенностей нашей конкретной пульпы. Но там, где он стоит, мы получили стабильный источник данных, который позволяет тонко настраивать процесс и, в конечном счёте, влиять на качество конечного концентрата. И в связке с современным обогатительным оборудованием, таким как от ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии, он раскрывается именно как часть интеллектуальной системы управления, а не просто как измерительный прибор. Главное — не ждать от него волшебства ?из коробки?, а грамотно интегрировать в технологическую цепочку.