综采工作面乳化液浓度在线监控系统

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1、一、研究课题名称：综采工作面乳化液浓度在线监控系统1.选题依据（1）选题背景：目前，我国大多数煤矿对矿用乳化液浓度的检测手段还比较落后，还是采用传统的检测手段，破乳法和折光仪检测法。且传统的乳化液浓度检测方法都需要人工取样与目测读数，测量精度不高，而且都不能在线监测乳化液浓度的变化。（2）选题的研究意义:乳化液是液压系统的传动介质，乳化液中乳化油的百分比，即乳化液的浓度是评价乳化液性能的一个重要指标。《煤矿安全规程》规定乳化液的浓度一般为3％～5％(质量分数)，乳化液浓度是否适当，直接影响到液压支架、液压支柱以及其他液压元件的寿命和生产成本。浓度过低，液压元件将受到水的直接侵蚀

2、而生锈，导致元件失效，从而缩短设备使用寿命；浓度过高，会使乳化油的消耗量增加，从而导致生产成本上升。因此，实现乳化液浓度的自动检测和配比对保护液压系统元件，延长其使用寿命，以及降低生产成本尤为重要。（3）在综合国内外文献资料的基础上，对我国煤炭企业传统的乳化液浓度检测方法现状、存在的问题、具体的解决方案进行分析，介绍了乳化液浓度在线监控系统的组成与工作原理。二、研究方案1.研究目标2.研究内容1.拟解决的关键问题2.拟采取的研究方法[硕士学位论文开题报告]：题目：综采工作面乳化液浓度在线监控系统作者：陈二斌学号：G一、选题的依据和意义1.1课题的目的和意义乳化液是液压系统的传动

3、介质，乳化液中乳化油的百分比，即乳化液的浓度是评价乳化液性能的一个重要指标。《煤矿安全规程》规定乳化液的浓度一般为3％～5％(质量分数)，乳化液浓度是否适当，直接影响到液压支架、液压支柱以及其他液压元件的寿命和生产成本。浓度过低，液压元件将受到水的直接侵蚀而生锈，导致元件失效，从而缩短设备使用寿命；浓度过高，会使乳化油的消耗量增加，从而导致生产成本上升。因此，实现乳化液浓度的自动检测和配比对保护液压系统元件，延长其使用寿命，以及降低生产成本尤为重要。本课题具有重要的现实意义：目前国内已有许多高校和科研机构在从事乳化液浓度的自动检测和配比研究，尤其是把乳化液浓度的检测技术和配比技

4、术结合起来，研发了矿用乳化液浓度的自动检测与配比系统，从而提高了乳化液浓度的检测和配比效率，对促进煤矿安全生产，提高管理水平，以及降低工人的劳动强度起到了重要的作用。1.2国内外研究动向目前，我国大多数煤矿对矿用乳化液浓度的检测手段还比较落后，还是采用传统的人工检测手段，主要包括：破乳法和折光仪检测法。对于乳化液浓度的在线监测还是个空白，只能现场检测，而不能实现实时监测。通过实时监测乳化液浓度，让自动配比装置来始终保持合理配比。自动配液代表了乳化液配制方法的发展趋势，配制合理、稳定浓度的乳化液是国内外生产厂家设计研究的课题。目前，人们越来越趋向于采用先进的传感检测和计算机控制技

5、术，将乳化液的浓度检测和配比结合起来实现乳化液浓度的在线检测和自动配比。二、综采工作面乳化液浓度在线监控系统2.1系统功能概述《煤矿安全规程》规定乳化液的浓度必须保持在既定工况的最佳值，浓度过高泡沫多，成本也高，刺激皮肤，冷却性差；浓度过低，则防锈性、抑制细菌能力和润滑性都变差。而乳化液配比浓度受很多因素的影响,包括水压、水质、温度、流量、配比装置准确度等。现有的乳化液配制，大多数靠取样用光折射计观察，其精度不高，效率低，受人为因素影响较大。该系统采用“超声波乳化液浓度在线检测仪”，利用超声波在全溶性液体中的传播状态是随溶液的温度、压力、介质混合单元数、单元浓度而变化的原理，通

6、过特定的计算方法和数据处理，实时测量乳化液样品浓度值，根据其浓度的不同，此仪器输出：4-20mA或0-5V任一开关量，RS485接口传输，通过实测数据域设定数据的比较，完成对乳化液浓度的实时监测和自动配比。2.2系统分析1.综采工作面乳化液浓度在线监控系统能实现自动监测和自动配比，能适应高产高效的自动化工作面；2.在煤炭行业的设备监控监护方面具有领先性，系统的开发是在信息化水平比较高的矿井进行的，能够帮助煤炭企业将信息化建设提升到行业领先水平。3.将乳化液浓度的自动检测和配比系统纳入整个综采工作面的综合监测与控制系统。2.3乳化液检测管理的缺陷现在在神东这样先进的矿井仍然不能实

7、现乳化液浓度的实时监测，只能定时间的去人工检测，如果现场工作者不能很好的执行定时检测，乳化液的合理浓度的就不能保证，具体表现在：1.人工检测的精度不能保证；2.人工检测完全靠制度去维持；3.机电运行管理工作者不能得到连续的浓度数据，完全靠汇报和自检。2.4系统建成后的效果：1.能实现乳化液浓度的连续的实时监测；2.杜绝人为的乳化液浓度失调，且能实现自动配比；3.能实现矿调度和机电管理部门对设备运行的有力监管；4.实现设备的高效运行和保护。三、乳化液浓度在线监测系统实现方案乳化液浓度在线监测系