浅谈球磨机设备负荷检测方法

1、工业生产实践表明球磨机的声响与其物料负荷具有一定的关系、这种方法的实质就是根据球磨机所产生噪间的不同来确定球磨机内的物料负荷。当球磨机中物料负荷增加时，球磨机噪音强度减小；反之，球磨机噪间强度就增加，即在球磨机噪音强度和球磨机中物料负荷之间存在着关系。因此，可以利用球磨机的噪间强度来评估球磨机中的物料负荷。
声响法检测球磨机负荷既可以用于湿式磨矿又可以用于干式磨矿，可以提高磨矿处理能力及其产品的细度、并能节省钢耗和能耗：相对其它方法来说，测量信号比较灵敏。这种方法遇到的主要问题是其它磨机所产生的干扰、传感器的位置必须选择正确、以避免这种干扰现象。另我，声响法只能确定料球比，而不能确定介质充填率，也不能确定磨矿浓度。
2、有功功率法
湿式球磨机的工作特性可以直接用消耗的有用功率来描述。当磨机及其转速均固定时，根据理论推算和实际检测结果表明球磨机电机有功功率和球磨机负荷之间存在有一定的关系。随着球磨机负荷的增加、开始时球磨机电机的有功功率明显上升、到达某一极值后、随着球磨机负荷的增加、有功功率反而下降，此极值可以认为是球磨机负荷的最佳点。因此，有用功率直接与球磨机负荷有关。
有功功率法检测信号受周围环境的影响比较少，检测结果比较准确，但检测信号灵敏度不高，影响控制效果，而且影响有功功率的因素较多，单靠球磨机的有功功率信号既不能确切判断球磨机中介质充填率的水平。也不能确切判断球料比的水平：另外，由于球磨机有功功率有一极大值。因此当功率降低时难以根据检测信号来判断球磨机负荷是增大还是减小。
3、振动法
球磨机运转时，研磨体和物料偏于磨机的一侧，并不断地滚滑和下落、冲击研磨物料、磨机的转动部分处于严重的不平衡状态，造成不平衡的离心力，使磨机系统振动。在磨机转速不变时其振动强度与被磨物料多少有关，检测出磨机的振动强度就可间接反映出磨机中物料负荷的情况。
振动法检测信号的灵敏度比较高、能随时显示球磨机内物料的变化、而且不受周围噪声源的影响，传感器密封好，能有效防水、防尘，因而可以适应选矿厂的恶劣工作环境。但是当电网电压特别是电网频率发生变化时，磨机转速的微小波动，或者磨机内研磨体的损耗等的影响会使物料负荷控制点产生漂移，影响检测和控制质量、不能检测出磨矿浓度的大小以及介质充填率。
4、压力传感器法
（1）利用一种负荷传感器安装在球磨机的给矿端和排矿端的轴承下连续对磨机称重，从而确定球磨机内球介质、矿石和水的总量，确定磨机的负荷。其优点是简单、缺点是检测精度不高、不能准确检测出球磨机中球介质、矿石和水各自的量。另外，球磨机衬板的磨损、矿石性质的变化、钢球添加前后重量的变化等都会对检测结果产生比较大的影响。
（2）南非某研究所通过在磨机内安装压力传感器的方法来测定磨机内负荷的情况，为确定磨机的负荷提供了一种新方法，该方法是在磨机内衬上安装了一个能测定径向压力和切向压力的传感器，则压力传感器测量得到的信息通过传导引入微机，微机可以将信号进行处理，得到频谱图，通过分析可以知道球负荷和物料负荷的比例，通过个压力传感器的传递、掌握了大量磨机内运行的状态。该检测系统的数据传递是一大难题。
（3）克拉茨（J.KOLACZ）采用一个压电应力传感器来测量磨机壳体应力的变化、传感器安装在磨机壳体应力变化最大的中间部位。当传感器位于磨机筒体顶部时，测量的是压力，而位于筒体底部时则测量的是张力，根据读数的变化来计算总压力的变化，该压力变化与磨机负荷成比例。
5、差动电磁传感器法
差动电磁传感器法由保加利亚中央综合自动化科学研究所研究，并已经获得专利。它仅测量磨机壳体振动的有用信号部分，并消除一般的干扰信号。该传感器可安装在距离球磨机机壳71～80mm处，在该距离范围内，输出信号几乎与距离变化无关。传感器的可靠性和灵敏度高，信号输送延迟较小。但这种检测系统不能检测出球磨机的介质充填率、料球比以及磨矿浓度的具体数值。
6、霍尔功率变送器法
在球磨机一双螺旋分级机组成的闭路磨矿系统中、采用测量分级机返砂量的方法间接反映球磨机负荷。在磨矿生产过程中、当球磨机负荷超过正常值时，球磨机排矿粗粒成分增加，这必将使返砂量增大：反之返砂量减少。因此，认为用测量返砂量的方法间接返映球磨机负荷是可行的，返砂量的测量，采用霍尔功率变送器测量分级机的电功率。同时这个测量不要求测量功率的绝对值，故仅测双螺旋分级机内旋三相电动机的单相功率变化值，以反映返砂量的相对变化，实现球磨机负荷的自动控制。
7、示踪原子法
国外曾经进行过研究，其主要原理就是利用示踪原子来确定物料在球磨机中的滞留时间，从而计算出物料滞留在球磨机中的量，但这种方法由于精确度不高，实施困难而未能在实际中得到应用。