某選煤廠屬于型煉焦煤選煤廠，設(shè)計生產(chǎn)能力為5.0Mt/a，主選采用無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選+尾煤濃縮浮選的聯(lián)合工藝，入選原煤全部來自于某礦井。主要分選設(shè)備采用三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器進(jìn)行洗選。重介質(zhì)密控系統(tǒng)主要用于測量重介質(zhì)的洗選密度，通過PLC的PID調(diào)節(jié)來控制清水閥的開度，保證重介質(zhì)懸浮液的密度趨近于設(shè)定密度。重介質(zhì)懸浮液的密度是否穩(wěn)定將直接影響原煤的分選，決定產(chǎn)品的灰分和生產(chǎn)率。
壓差式密度計沒有輻射源，它可以直接測量和顯示實時的密度值，具有抗震動、測量誤差小、維護(hù)簡單等特點。傳統(tǒng)的壓差式密度計利用阿基米德原理，其工作原理是一定高度的液柱產(chǎn)生的壓力與該液體的密度成正比，即：P=ρgh。式中：P為一定高度的液柱產(chǎn)生的壓力；ρ為該液體的密度；g為測量地重力加速度；h為液柱的高度。
差壓密度計的壓力部分主要由兩個膜盒密封裝置和壓力差壓變送器組成，來自管道不同高度的盒密封裝置經(jīng)導(dǎo)壓管直接作用于壓力變送器，通過變送器上的傳感元件將壓力差轉(zhuǎn)為電壓信號，電壓信號經(jīng)終端設(shè)備根據(jù)截至在一定垂直距離上的差壓值計算出介質(zhì)的密度，然后轉(zhuǎn)化為4~20mA 電流信號接入到PLC中。
經(jīng)研究分析，為了提高密度檢測、控制水平，減少對人身危害，選用JK型壓差式密度計測量密度。選煤廠重介質(zhì)懸浮液上料管的流速一般都很快，會造成大的測量誤差和測量的不穩(wěn)定性，甚至無法測量，所以需要控制好流速，才能穩(wěn)定測量。控制流速，考慮旁通安裝，這樣便于選擇小管徑的密度計，節(jié)約材料成本。密度計測量室與膜片之間有足夠?qū)挼木嚯x，喇叭狀弧形焊接，這種結(jié)構(gòu)的好處除了介質(zhì)不會直接沖刷膜片保證產(chǎn)品的壽命外，也能防止顆粒介質(zhì)或起泡集聚所帶來的誤差（見圖1）。改造期間，為保證生產(chǎn)秩序的正常進(jìn)行，在不影響現(xiàn)有密度計的使用前提下，將原有測量磁性物含量的管道拆除，經(jīng)測量、制作、安裝新管道，把差壓變送器安裝于其上。
差壓變送器就是測量被測介質(zhì)的壓強(qiáng)差，即△P=ρg△h，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器運算，被轉(zhuǎn)化為4~20mA信號輸出到PLC。利用PLC內(nèi)部PID運算進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，通過接收現(xiàn)場密度計返回的4~20mA電流信號與外部設(shè)定密度值進(jìn)行比較，通過模擬量模塊輸出4~20mA信號，驅(qū)動步進(jìn)閥門電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作控制閥門的開度，當(dāng)測量密度高于設(shè)定密度時，控制步進(jìn)閥打開，清水進(jìn)入313桶，密度降低；當(dāng)測量密度低于設(shè)定密度時，步進(jìn)閥動作，閥門關(guān)閉，密度升高至設(shè)定密度，達(dá)到自動平衡。通過PLC的自動功能實現(xiàn)了密度的自動跟蹤無需干預(yù)，保證了生產(chǎn)所需的合格重介質(zhì)懸浮液。
