磨煤机存煤量测量

要实现钢球磨煤机的自动控制，关键要找到一个测量磨煤机存煤量的有效方法。球磨机内的负荷很难直接测量，但通过分析可知，它与球磨机噪声、磨电流及磨出入口差压等之间有一定的关系，一般可采用多种方法进行信息融合软测量。所谓软测量就是通过在线的可测量的过程变量（辅助变量）来估计不可在线测量的变量（主导变量）。与球磨机内负荷变量有关的辅助变量主要有以下5种。

（1）差压法　是很多厂家用来判定球磨机内存煤量的方法。球磨机进出口差压信号在一定程度上能间接反映筒内的存煤量情况，当球磨机正常运行且条件不变的情况下，磨进出口压差越大，说明筒内存煤量越多；反之，存煤量则越少。但是差压信号易受其他因素，如风量、煤质及钢球装载量等的影响，因而动态响应较慢，可靠性较差，难以保证球磨机的更佳存煤量，导致自动系统难以长期投入运行。

（2）功率电流法　通过电流来判断球磨机筒内存煤量是很多厂家的经验做法。当启动一台空磨，然后缓慢向磨中加煤，则电流将稳定增加直至更大。如加煤过量，则电流会再次下降。功率电流法反映存煤量会受到钢球装载量、风量和煤质的影响，当然相对于差压法受到的耦合影响较小。如果采用功率电流法来控制给煤量，必须建立相关的钢球补充机制和设定电流修正系数。

（3）音频法　通过音频传感器或传声器采集音频信号，根据不同存煤量状态下滚筒发出的不同噪音来判断存煤量的多少。当球磨机内存煤量较少时，钢球间及钢球与筒体的撞击机会将增大，发出的声音频率高，声强大；当存煤量较多时，金属间由于有较软的煤屑起缓冲作用，发出的声音频率低、声强弱。它是利用频谱分析、小波变换技术识别和提取能敏感反映煤位高低的声信号特征量来表征存煤量。音频法受到钢球装载量、煤质等因素的影响，不同机组之间存在很大差异。

（4）振动法　通过测量球磨机前轴承或者后轴承的振动加速度信号来反映球磨机中存煤量的多少。在球磨机前后轴承上加装振动加速度传感器，对采集到的振动信号进行处理，得到表征筒内存煤量的结果。振动法取用的信号源是相同的，但在应用中有不同的处理方式。国内用振动法测量筒内存煤量绝大多数是直接利用振动传感器输出电压信号的有效值进行判断分析，并通过变送器将电压信号转换为标准电流信号。

（5）秤重法　在球磨机的轴颈处加秤，直接称出筒内煤重量的方法。此类方法投资很大，控制效果不理想，在国内很少应用。利用上述多个量，通过综合模拟分析，采用信号处理技术与多函数拟合，就可得到全负荷量程内可靠的球磨机负荷量的大小。对于其中的噪声测量，可通过噪声传感器，并采用计算机多媒体技术和快速傅里叶分析方法，识别其噪声特征谱，以得到精确稳定的测量参数。