沉淀物厚度检测系统及检测方法与流程

1.本公开涉及水处理的技术领域，具体地，涉及一种沉淀物厚度检测系统及检测方法。


背景技术：

2.在水处理领域，例如，洗煤厂，利用煤泥水处理系统对煤泥进行处理是洗煤厂生产的重要环节之一。利用沉淀作用将煤泥水的混合溶液中的悬浮物分离沉淀，将沉淀出的煤泥沉淀进行回收，并对澄清后的水进行重新利用。其中，为了保证煤泥的沉降效果通常会在煤泥水的混合溶液中加入絮凝剂，絮凝剂的添加量是影响煤泥沉降效果的重要因素。在实际生产中，通常会根据煤泥性质、煤泥量、水质、絮团情况、悬浮物的沉降速度、煤层厚度等参数来控制向沉淀池中加入絮凝剂的量，其中，比较重要的参数是煤泥厚度，煤泥厚度是影响添加絮凝剂添加量的最重要的因素，因此需要对沉淀池中煤泥沉淀的厚度进行检测。
3.在相关技术中，沉淀池中沉淀的厚度检测主要采取的是超声检测，但此种方式由于受到沉淀池中复杂方式的影响而存在着比较大的误差，因此，为了使检测结果更准确，寻求一种抗干扰能力更强、检测精度更高的沉淀厚度检测系统以及检测方法就显得尤为重要。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种沉淀物厚度检测系统及检测方法，通过该检测系统对沉淀池中的沉淀物进行检测，抗干扰能力更强，检测的精度更高，从而使检测的结果更准确。
5.为了实现上述目的，本公开的第一方面提供了一种沉淀物厚度检测系统，包括：
6.透明取样管，用于沿竖直方向向下伸入沉淀池并对沉淀池中的水和沉淀物进行取样；
7.透光率检测仪，所述透光率检测仪用于对所述透明取样管自初始检测位置开始进行透光率检测；
8.驱动装置，与所述透明取样管驱动连接，用于驱动所述透明取样管沿竖直方向移动；以及
9.控制装置，与所述透光率检测仪和所述驱动装置通信连接；
10.用于获取所述透光率检测仪的透光率检测信息以及所述驱动装置的驱动信息；并根据所述透光率检测信息以及所述驱动信息确定所述沉淀池中沉淀的厚度。
11.可选地，所述透明取样管包括透明管体以及设于所述透明管体进料端的止回装置，所述止回装置配置为能够在取样时使水和沉淀物进入所述透明管体，并在取样结束时，密封所述透明管体的进料端；和/或
12.所述驱动装置包括电机组件、卷筒和牵引绳，所述牵引绳的一端与透明取样管连接，所述牵引绳的另一端固定于卷筒上，所述电机组件与所述卷筒驱动连接，以驱动卷筒转动，进而通过所述牵引绳带动所述透明取样管沿竖直方向移动。
13.可选地，还包括第一安装架、导向环、环形清洗组件以及第一限位组件，所述透光率检测仪、所述导向环、所述环形清洗组件以及所述第一限位组件均设置在第一安装架，所述环形清洗组件设于所述透光率检测仪的下方，所述透明取样管可移动地穿过所述导向环、所述透光率检测仪以及所述环形清洗组件，所述第一限位组件设于透明取样管的上方，用于限制所述透明取样管的上升高度。
14.可选地，所述环形清洗组件包括环形喷管、连通管以及喷头，所述连通管的一端用于与水泵连通，所述连通管的另一端与所述环形喷管连通，多个所述喷头沿所述环形喷管的周向设于所述环形喷管的内壁，以用于对所述透明取样管进行清洗；
15.和/或所述第一限位组件包括拉力传感器以及重环，所述重环设于所述拉力传感器的下方且与所述拉力传感器连接，所述拉力传感器与所述控制装置电连接，所述透明取样管位于所述重环的下方；
16.所述透明取样管沿竖直方向向上移动抵接于重环，以使所述控制装置控制所述驱动装置停止驱动所述透明取样管移动。
17.可选地，所述导向环的数量为多个，且沿竖直方向间隔设于所述第一安装架。
18.可选地，还包括排料装置，所述排料装置包括驱动机构和排料杆，所述排料杆设于所述透明取样杆的下方，所述排料杆与所述驱动机构驱动连接，以驱动所述排料杆沿第一方向移动。
19.可选地，所述排料装置还包括限位机构，所述限位机构包括原点限位件和目标限位件，所述原点限位件设于所述排料杆移动路径的初始位置，用于对所述排料杆的初始位置进行限定，所述目标限位件设于所述排料杆移动路径的目标位置，用于对所述排料杆的目标位置进行限定；
20.其中，当所述排料杆处于所述目标位置时，所述排料杆处于所述透明取样管的正下方。
21.本公开的第二方面提供了一种沉淀物厚度检测方法，所述方法步骤包括：
22.透明取样管沿竖直方向伸入沉淀池中，对水和沉淀物进行取样；
23.透光率检测仪对所述透明取样管自初始检测位置开始进行透光率检测；
24.获取所述透光率检测仪的透光率检测信息以及驱动装置的驱动信息；
25.根据所述透光率检测信息以及所述驱动信息确定所述沉淀池中沉淀的厚度。
26.可选地，所述获取所述透光率检测仪的透光率检测信息以及驱动装置的驱动信息；并根据所述透光率检测信息以及所述驱动信息确定所述沉淀池中沉淀的厚度，包括：
27.根据所述透光率检测仪的透光率检测信息，确定所述透明取样管中水和沉淀物分层界面处的透光率，并记录所述分层界面处的透光率出现的时间；
28.根据所述驱动装置的驱动信息和所述分层界面处的透光率出现的时间，确定所述透明取样管中水层的厚度；
29.根据所述透明取样管中水层的厚度，确定所述沉淀池中沉淀物的厚度
30.可选地，根据所述透明取样管中水层的厚度，确定所述沉淀池中沉淀物的厚度，包括：
31.获取所述透明取样管的初始检测位置与所述透明取样管进料口之间的距离；
32.将透明取样管的初始检测位置与透明取样管进料口之间的距离的数值减去所述
透明取样管中水城的厚度的数值，得到所述透明取样管中沉淀物的厚度；
33.所述透明取样管中沉淀物的厚度为沉淀池中沉淀物的厚度。
34.通过上述技术方案，驱动装置与透明取样管驱动连接，驱动透明取样管沿竖直方向向下伸入沉淀池中，以用于对沉淀池中的水和沉淀物进行取样，透光率检测仪能够对透明取样管由初始检测位置进行透光率检测，控制装置与透光率检测仪以及驱动装置通信连接，控制装置用于接收透光率检测仪发出的透光率检测信息以及用于接收驱动装置的驱动信息，控制装置根据透光率检测信息以及驱动信息确定透明取样管中沉淀的厚度，透明取样管中沉淀的厚度就等同于沉淀池中沉淀的厚度。使用该检测系统将沉淀池中的水和沉淀进行取样后再使用透光率检测仪进行检测，以确定沉淀池中的沉淀物的厚度，避免了在沉淀池中直接检测时复杂环境的影响，抗干扰能力强，检测的精度更高，从而使检测的结果更准确。
35.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
36.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
37.图1是本公开示例性实施方式中提供的沉淀池中沉淀物厚度检测系统的结构简图，其中，图中未示出控制装置；
38.图2是本公开示例性实施方式中提供的排料装置的结构示意图；
39.图3是图1中a的局部放大图；
40.图4是本公开示例性实施方式中提供的透明取样管的结构示意图；
41.图5是本公开示例性实施方式中提供的止回装置的结构示意图；
42.图6是本公开示例性实施方式中提供的第一导向环的结构示意图；
43.图7是本公开示例性实施方式中提供的第二导向环的结构示意图；
44.图8是本公开示例性实施方式中提供的环形清洗组件的结构示意图；
45.图9是本公开示例性实施方式中提供的不同浓度的煤泥水对应的透光率的表格；
46.图10是本公开示例性实施方式中提供的透明取样管取样完毕后沿竖直方向向上移动，透光率检测仪自初始检测位置对透明取样管进行检测时，不同时刻，初始检测位置到透光率检测仪之间的距离；
47.图11是本公开示例性实施方式中提供的透明取样管取样完毕后沿竖直方向向上移动，透光率检测仪自初始检测位置对透明取样管进行检测时，不同时刻对应的透光率检测仪检测的透光率；
48.图12是本公开示例性实施方式中提供的透明取样管取样完毕后沿竖直方向向上移动，透光率检测仪自初始检测位置对透明取样管进行检测时，初始检测位置到透光率检测仪之间的距离以及不同距离对应的透光率；
49.图13时本公开示例性实时方式中提供的沉淀物厚度的检测方法的流程图。
50.附图标记说明
51.10-底架；20-驱动装置；21-电机组件；22-卷筒；23-牵引绳；30-第二安装架；40-第一滑轮；50-第二滑轮；60-第一安装架；70-拉力传感器；80-重环；90-透明取样管；91-透明
管体；911-初始检测位置；912-连接板；92-止回装置；921-本体；922-止挡板；923-限位块；100-导向环；101-第一导向环；1011-第一主体部；1012-第一导向部；102-第二导向环；1021-第二主体部；1022-第二导向部；200-环形清洗组件；201-环形喷管；202-连通管；203-喷头；300-排料装置；301-驱动机构；302-基座；303-导轨；304-原点限位件；305-目标限位件；306-限位环；307-承载架；308-排料杆；400-透光率检测仪。
具体实施方式
52.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
53.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指如图1的图面方向的上、下，也可指为沉淀物检测系统在使用时空间上的上、下；“内、外”是指部件或结构本身轮廓的内、外；图1中x向为第一方向，箭头所指的方向为第一方向的正向，反之为第一方向的负向；使用的术语“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。
54.如图1至图8所示，在本公开的第一方面，提供了一种沉淀池中沉淀物厚度检测系统，包括透明取样管90、透光率检测仪400、驱动装置20以及控制装置，透明取样管90与驱动装置20驱动连接，用于驱动透明取样管90沿竖直方向移动，能够使透明取样管90沿竖直方向深入沉淀池中，并且对沉淀池中的水和沉淀物进行取样，取样完成后，驱动装置20驱动透明取样管90，以驱动透明取样管90沿竖直方向向上移动，透光率检测仪400能够对透明取样管90自初始位置开始进行透光率检测。控制装置与透光率检测仪400以及驱动装置20均通信连接，控制装置用于获取透光率检测仪400的透光率检测信息以及驱动装置20的驱动信息，并根据透光率检测信息以及驱动信息确定透明取样管90中沉淀的厚度，透明取样管90中沉淀的厚度就等同于沉淀池中沉淀的厚度。使用该沉淀厚度检测系统将沉淀池中的水和沉淀进行取样后再使用透光率检测仪400进行检测，以确定沉淀池中的沉淀物的厚度，避免了在沉淀池中直接检测时复杂环境的影响，抗干扰能力强，检测的精度更高，从而使检测的结果更准确。
55.在上述的实施方式中，控制装置还能够用于控制驱动装置20的启停以及运转，进而控制透明取样管90的移动与停止。透光率检测信息包括透光率的数值，驱动信息包括驱动装置20驱动透明取样管90移动的速度。
56.在一些实施方式中，透明取样管90包括透明管体91、设于透明管体91进料端的止回装置92以及设于透明管体91远离进料端的另一端的连接板912，止回装置92被配置为能够在取样时使水和沉淀物进入透明管体91，并在取样结束后，能够密封透明管体91的进料端。
57.在上述的实施方式中，止回装置92可构造为现有的能够用于水和沉淀通过的单向阀。此外，止回装置92可根据实际需要采取任意合适的结构进行构造。例如，如图1、图4和图5所示，止回装置92包括本体921和止挡板922，本体921上开设有物料通道，物料通道的进口位于透明管体91外，物料通道的出口位于透明管体91内，止挡板922覆盖于出口且与本体921转动连接。在水和沉淀物由物料通道的进口进入透明管体91时，在水和沉淀物的压力推动下，迫使挡板转动，以打开止挡板922，进而使水和沉淀物能够进入到透明管体91内；当水
和沉淀物由透明管体91流出时，透明管体91内的水和沉淀物能够推动止挡板922转动，将止挡板922重新覆盖于物料通道的出口，以将透明管体91的进料端密封，防止透明管体91内的水和沉淀物漏出。其中，本体921上还可设置限位块923，以限制止挡板922转动的角度，使得止挡板922开合到适当的角度，便于透明管体91内的水和沉淀物能够推动止挡板922转动，进而将止挡板922覆盖到物料通道的出口。适当的角度一般为止挡板922与本体921端面的夹角小于90
°
且大于60
°
，例如，可以取70
°
或80
°
。
58.应当理解的是，透明取样管90能够依靠自身重力缓慢沉降到沉淀池的池底。
59.如图1和图4所示，在一些实施方式中，透明管体91由透明有机玻璃制成，透明管体91远离进料端的另一端为开口结构，以使透明管体91内的气体能够排出透明管体91，便于在取样时水和沉淀物由物料通道的进口进入透明管体91，连接板912通过连接杆与透明管体91连接。此外，设于透明管体91的初始检测位置911为触发透光率检测仪400进行检测的位置，具体可在初始检测位置911贴上黑色的标签，其中，初始检测位置911为由止回装置92的物料通道的进口开始计算，向透明管体91远离止回装置92的方向测量预设距离后确定。其中，预设距离为被测沉淀池中池底到水面的距离。
60.如图1所示，在一些实施方式中，驱动装置20包括电机组件21、卷筒22和牵引绳23，牵引绳23的一端与透明取样管90连接，牵引绳23的另一端固定于卷筒22上，电机组件21与卷筒22驱动连接，以驱动卷筒22转动，进而通过牵引绳23带动透明取样管90沿竖直方向移动，
61.在一些实施方式中，电机组件21可构造为减速电机，减速电机与卷筒22驱动连接，传动方式可根据实际需要构造，例如，包括但不限于带传动、链条传动或齿轮传动。
62.在一些实施方式中，控制装置可采用plc控制柜(图中未示出)，透明取样管90能够由透光率检测仪400的检测区域穿过，并且在竖直方向由减速电机驱动卷筒22，卷筒22转动以使牵引绳23带动透明取样管90在竖直方向上移动，控制装置能够实时获取透光率检测仪400检测到的透光率的数值，并自动记录不同透光率出现的时间，而且还能够检测到减速电机的转速，进而确定透明取样管90的移动速度。
63.在一些实施方式中，如图1所示，沉淀物厚度检测系统还包括第一安装架60、导向环100、环形清洗组件200以及第一限位组件，透光率检测仪400、导向环100、环形清洗组件200以及第一限位组件均设置在第一安装架60，环形清洗组件200设于透光率检测仪400的下方，透明取样管90可移动地穿过导向环100、透光率检测仪400以及环形清洗组件200，第一限位组件设于透明取样管90的上方，用于限制透明取样管90的上升高度。导向环100能够对透明取样管90进行限位以及导向，使得透明取样管90能够沿竖直方向移动，根据实际需要，导向环100的数量可为多个，多个导向环100沿竖直方向间隔设于第一安装架60，以更好地对透明取样管90进行限位以及导向。
64.此外，如图6和图7所示，导向环100包括第一导向环101和第二导向环102，第一导向环101和第二导向环102均由金属制成，如图6所示，第一导向环101包括第一主体部1011和第一导向部1012，第一主体部1011构造为圆环状且安装于第一安装架60上，具体地，可将第一主体部1011焊接于第一安装架60，第一导向部1012构造为喇叭状，第一导向部1012横截面较小的一端与第一主体部1011连接。第二导向环102包括第二主体部1021和第二导向部1022，第二主体部1021的两端分别连接有第二导向部1022，第二主体部1021构造为圆环
状且安装在第一安装架60，具体地，可将第二主体部1021焊接于第一安装架60，第二导向部1022构造为喇叭状，第一导向部1012横截面较小的一端与第一主体部1011连接。第一导向环101具有一个第一导向部1012，透明取样管90由第一导向环101的第一导向部1012所在端伸入时，能够起到导向作用，第一主体部1011可用于对透明取样管90进行限位。第二导向环102具有两个分别设于第二主体部1021两端的第二导向部1022，透明取样管90由第二导向环102的两端伸入时，均能够对透明取样管90起到导向作用，第二主体部1021能够用于对透明取样管90进行限位。可根据实际需求将多个第一导向环101和/或多个第二导向环102设置在第一安装架60上，以对透明取样管90进行限位以及导向。
65.在一些实施方式中，环形清洗组件200包括环形喷管201、连通管202以及喷头203，环形喷管201围成的环形空间供透明取样管90穿过，环形喷管201的内壁沿周向间隔设置有多个喷头203，多个间隔设置的喷头203能够用于对透明取样管90进行清洗，连通管202的一端与环形喷管201连通，连通管202的另一端与水泵连通，以将水通过连通管202输送到环形喷管201，再由环形喷管201上设置的喷头203喷出，以对透明取样管90外壁进行清洗。取样后的透明取样管90在沿竖直方向上升的过程中，先经过环形清洗组件200的清洗，以减小透明取样管90外壁粘附沉淀物对透光率检测仪400的检测结果产生影响。
66.在一些实施方式中，如图1和3所示，第一限位组件包括拉力传感器70以及重环80，重环80设于拉力传感器70的下方且与拉力传感器70连接，拉力传感器70与控制装置电连接或通信连接，透明取样管90位于重环80的下方，透明取样管90沿竖直方向向上移动抵接于重环80，重环80给予拉力传感器70的拉力减小，拉力传感器70信号改变且反馈给控制装置，控制装置收到拉力传感器70的信号，控制减速电机停止驱动，以使透明取样管90停止移动，对透明取样管90高度位置进行限制，其中，重环80可构造为铁环。
67.在一些实施方式中，沉淀物厚度检测系统还包括底架10、第二安装架30、第一滑轮40、第二滑轮50。底架10横跨在沉淀池，第一安装架60、第二安装架30、减速电机以及卷筒22均设置在底架10上，第一滑轮40和第二滑轮50设置在第二安装架30，构造为减速电机的电机组件21通过带传动与卷筒22驱动连接，牵引绳23的一端固定在卷筒22上，牵引绳23的另一端穿过第一滑轮40和第二滑轮50，并且与透明取样管90的远离进料端的另一端连接，具体地，牵引绳23连接于连接板912。
68.拉力传感器70和重环80设于第二安装架30，拉力传感器70的数量可设置为多个，例如，如图1和图3所示，拉力传感器70的数量可设置为两个，两个拉力传感器70固定在第二安装架30上，重环80通过线绳与两个拉力传感器70连接，且重环80设于拉力传感器70的下方，线绳与重环80的固定位置可根据实际需要进行调整。固定透明取样管90的牵引绳23自重环80内穿过并连接于设于重环80下方的透明取样管90。
69.导向环100、透光率检测仪400以及环形清洗组件200均设于第一安装架60上，环形清洗组件200位于透光率检测仪400的下方。导向环100可根据需要选用第一导向环101或第二导向环102。
70.如图1和图2所示，在一些实施方式中，沉淀物厚度检测系统还包括排料装置300，排料装置300包括驱动机构301和排料杆308，排料杆308设于透明取样管90的下方，排料杆308与驱动机构301驱动连接，以驱动排料杆308沿第一方向移动。
71.在上述的实施方式中，排料装置300还包括限位机构，限位机构包括原点限位件
304和目标限位件305，原点限位件304设于排料杆308移动路径的初始位置，用于对排料杆308初始位置进行限定，目标限位件305设于排料杆308移动路径的目标位置，用于对排料杆308的目标位置进行限定。其中，当排料杆308处于目标位置时，排料杆308处于透明取样管90的正下方，当需要排料时，将透明取样管90沿竖直方向向下移动，排料杆308通入止回装置92，将止回装置92的止挡板922通开，将透明取样管90中的水和沉淀物放掉。
72.在一些实施方式中，如图1和图2所示，驱动机构301可构造为液压缸，排料装置300还包括基座302、导轨303、限位环306、承载架307.构造为液压缸的驱动机构301设置在底架10上，构造为液压缸的驱动机构301与控制装置电连接，基座302滑动连接于导轨303上，基座302上开设有圆形通孔，圆形通孔上设置有承载架307，承载架307具有供水和沉淀物通过的间隙，承载架307的中间位置设置有排料杆308，排料杆308周向围设有限位环306，限位环306构造为喇叭状，用于透明取样管90的导向以及限位。排料杆308可构造为钢筋。导轨303上设置有原点限位件304和目标限位件305，原点限位件304和目标限位件305均可构造为接近开关。基座302与驱动机构301的活塞杆固定连接且设于原点限位件304和目标限位件305之间。当需要对取样后的透明取样管90排料时，控制装置(例如使用plc控制柜)控制驱动机构301启动，推动基座302沿导轨303滑动，基座302抵接于目标限位件305后停止，此时，排料杆308处于透明取样杆的正下方，控制装置驱动减速电机，以使透明取样管90沿竖直方向向下移动，排料杆308通入止回装置92的物料通道，以通开止挡板922，透明取样管90中的沉淀物和水通过承载架307之间的间隙排出，其中，水和沉淀物排出透明取样管90时，沉淀物先排出，然后水再排出，会把透明取样管90的透明管体91的内壁进行清洗，以待下次检测使用。待到透明取样管90中的沉淀物和水排放干净，控制装置控制减速电机运行，将透明取样管90提升，待透明取样管90上升到远离排料杆308或抵接于重环80，然后启动排料装置300的驱动机构301的活塞杆收缩，将基座302以及设于基座302上的排料杆308烟导轨303回收，当基座302抵接于原点限位件304时，控制装置控制驱动机构301停止运作，排料完成。当排料装置300的基座302抵接于原点限位件304时，能够避让开透明取样管90的沿竖直方向移动的空间，不会对透明取样管90取样过程的移动形成阻碍。
73.本公开示例性地描述基于沉淀物厚度检测系统对沉淀池中的沉淀物进行检测的过程。在正式进行检测前，先做预准备工作，预准备工作包括以下：前期先测量被检测的沉淀池中由池底到水面的距离，标记为沉淀池总距离，然后在透明取样管90上由止回装置92的物料通道的进口为起点测量出等于沉淀池总距离的长度，使用黑色标签贴在透明管体91上，标记为初始检测位置911。然后对透明取样管90由最高点(即透明取样管90抵接于重环80时所处的位置)沿竖直方向下降到被检测的沉淀池的池底，标记为预设取样时间段。记录透明取样管90由沉淀池的池底返回到最高点的时间段，标记为预设检测时间段。记录透明取样管90由最高点下降至排料杆308通入透明取样管90的透明管体91后开始排料的时间段，标记为预设排料准备时间段。记录透明取样管90开始排料至排料完成的时间段，标记为预设排料时间段。记录透明取样管90在排料完成时刻起提升至脱离排料杆308的时间段，标记为预设脱离排料杆308时间段。记录排料杆308由初始位置移动至透明取样管90正下方的时间段，标记为第一时间段；记录排料杆308由透明取样管90正下方移动到初始位置的时间段，标记为第二时间段。根据经验配置与被检测的沉淀池中的水和沉淀物的分层界面的浓度，并预先使用透光率检测仪400进行测量，得到沉淀池中水和沉淀物分层界处的透光率数
值，标记为分层界面透光率。
74.预准备工作进行完毕后，开始正式进行检测，具体为，预先打开与环形清洗组件200连通的水泵，喷头203开始喷水。启动减速电机，控制装置控制减速电机驱动卷筒22转动以释放牵引绳23，牵引绳23以前期测量预设取样时间时相同的速度释放，经过预设取样时间段，透明取样管90依靠自身重力到达沉淀池的池底进行取样，在透明取样管90进入池底进行取样的的过程中，止回装置92的挡板在水的冲击下打开，沉淀池中的水和沉淀物慢慢进入透明取样管90中，然后控制装置控制减速电机开始反转，驱动卷筒22沿相反的方向转动，将透明取样管90沿竖直方向移动上升。同时，控制装置控制与之通信连接的透光率检测仪400打开，在透明取样管90上升时，环形清洗组件200对透明取样管90的外壁进行喷淋，以清洗透明取样管90。被清洗后的透明取样管90继续上升通过透光率检测仪400直到抵接于用于限位的重环80后，改变拉力传感器70的检测数值，以反馈给控制装置，控制装置控制减速电机停止转动，透明取样管90停止上升。或者透明取样管90由沉淀池的池底沿竖直方向移动预设时间后停止。
75.其中，在透明取样管90上升的过程中，透明取样管90外管壁上的初始检测位置911经过透光率检测仪400时，透光率检测仪400开始对取样后的透明取样管90进行透光率检测，控制装置开始计时并记录每个时刻的透光率检测仪400的检测数值，获取分层界面透光率出现的时刻，并根据减速电机的转速获取透明取样管90的移动的速度，计算出透明取样管90上由初始检测位置911到透明取样管90中水和沉淀物的分层界面处的距离，该距离为透明取样管90中水层的厚度，由沉淀池的池底到水面的总距离(即透明取样管90上的初始检测位置911到止回装置92进口所在的端面的位置)的数值减去透明管中水层的总厚度，得到透明取样管90中沉淀物的厚度，也即为沉淀池中沉淀物的厚度。然后可以根据沉淀池中沉淀的厚度，用于指导沉淀池排料和调整药剂的添加。
76.在透明取样管90取样检测完成后，控制装置开始控制排料装置300的液压缸的活塞杆伸长，驱动与活塞杆连接的基座302朝向透明取样管90的正下方进行移动，在经过第一时间段后或基座302抵接于目标限位件305后，设于基座的排料杆308位于透明取样管90的下方，控制装置控制减速电机转动，以驱动透明取样管90沿竖直方向向下移动，经过预设准备排料时间段，排料杆308通开止回装置92后开始进行排料，经过预设排料时间段，透明取样管90中的水和沉淀物排放完毕，控制装置控制减速电机进行反转，以驱动透明取样管90沿竖直方向向上移动，经过预设脱离排料杆308时间段，后控制装置控制排料装置300的液压缸的液压杆回缩，以带动基座302以及设置在基座302上的排料杆返回初始位置，在经过第二时间段或基座302抵接于原点限位件304后，排料装置300的基座302停止移动，同时，透明取样管沿竖直方向上升抵接于重环后，透明取样管90停止移动，沉淀检测系统对沉淀池中沉淀厚度的检测整个过程完毕。
77.应当理解的是，控制装置对构造为减速电机电机组件21和构造为液压缸驱动机构301的控制是能够根据实际需要采用操作人员操作控制装置的方式进行控制的，此处不做限制。
78.本公开的第二方面，提供了一种沉淀物厚度检测方法，可以基于上述的检测系统，如图13所示，该方法包括：
79.步骤s100,透明取样管沿竖直方向伸入沉淀池中，对水和沉淀物进行取样；
80.步骤s200,透光率检测仪对透明取样管自初始检测位置开始进行透光率检测；
81.步骤s300,获取透光率检测仪的透光率检测信息以及驱动装置的驱动信息；
82.步骤s400,根据透光率检测信息以及驱动信息确定沉淀池中沉淀的厚度。
83.在上述方法中，能够将沉淀池中的水和沉淀物取样到透明取样管90中进行检测，避免了在沉淀池中直接检测时复杂环境的影响，抗干扰能力强，检测的精度更高，从而使检测的结果更准确。
84.在上述方法中，驱动装置20的驱动信息为上述检测系统中构造为减速电机的电机组件21的转速，控制根据减速电机的转速获取透明取样管90沿竖直方向移动的速度，透光率检测信息为透光率检测仪400在不同时刻对透明取样管90进行检测的透光率数值。
85.在上述步骤s100，构造为减速电机的电机组件21通过驱动卷筒22转动，以使缠绕在卷筒22上的牵引绳23带动透明取样管90沿竖直方向移动深入沉淀池中，对沉淀池中的水和沉淀物进行取样。
86.在上述步骤s200中，透明取样管90深入沉淀池中取样完毕后，透明取样管90在牵引绳23的带动下，沿竖直方向上升，此时透光率检测仪400启动开始工作，透明取样管90在经过透光率检测仪的检测区域时，设于透明取样管初始检测位置911的黑色标签触发透光率检测仪400进行检测。
87.在上述步骤s300和步骤s400中，获取透光率检测仪400的透光率检测信息以及驱动装置20的驱动信息；根据透光率检测信息以及驱动信息确定沉淀池中沉淀的厚度中包括：控制装置根据获取透光率检测仪400的检测信息确定透明取样管90中水和沉淀物的分层界面处的透光率，具体为：根据经验预先配置不同浓度的沉淀物和水的混合溶液，并确定水和沉淀池分层界面处的浓度，并对其进行透光率检测，确定水和沉淀物分层界面处的透光率，并记录在控制装置(图中未示出，可为plc控制箱)中，然后对透明取样管90进行检测，获取每个时刻透光检测仪400对透明取样管90进行检测的透光率的数值，并记录水和沉淀物分层界面处的透光率出现的时间。
88.然后再结合根据驱动装置20的驱动信息，即减速电机的转速来获取透明取样管90的移动的速度，计算出透明取样管90上由初始检测位置911到透明取样管90中水和沉淀物的分层界面处的距离，该距离为透明取样管90中水层的厚度。
89.此外，根据透明取样管90中水层的厚度，确定沉淀池中沉淀物的厚度包括：获取透明取样管90的初始检测位置911与透明取样管90进料口(即止回装置92进口所在的端面)之间的距离，此距离为由沉淀池的池底到水面的总距离，使用该距离的数值减去透明取样管90中水层的总厚度的数值，得到透明取样管90中沉淀物的厚度，也即为沉淀池中沉淀物的厚度。然后可以根据沉淀池中沉淀的厚度，用于指导沉淀池排料和调整药剂的添加。
90.可以理解的是，该方法还可以通过其他的驱动装置驱动透明取样管90进行移动，例如，液压缸或电动缸，透明取样管90固定于液压缸或电动缸的活塞杆，以驱动透明取样管90沿竖直方向深入沉淀池进行取样，此时，驱动装置的驱动信息为液压缸或电动缸的活塞杆的移动速度，也即为透明取样管90的移动速度。
91.此外，为了加深理解，将根据透光率得到沉淀池中沉淀物浓度的方法的详细内容加以描述，以洗煤厂的煤泥水沉淀池为例，如图9中表格所示，首先人工取样配备不同浓度的煤泥水分别进行透光率检测，得到不同浓度的煤泥水所对应的透光率，图9中bi为配置的
煤泥水的不同浓度，透光率ai为不同煤泥水浓度对应的透光率，图9中列出了b1-b8共8种煤泥水浓度，且列出了8种煤泥水浓度对应的透光率a1-a8；如图10中的表格所示，根据减速电机带动牵引绳23的运行速度，确定不同时刻的透明取样管90初始检测位置911与透光率检测仪400正在检测位置的距离，图10的表格中列出了透光率检测仪400自初始检测位置911开始检测后，不同时刻ti，透明取样管90的初始检测位置911距离透光率检测仪400正在检测位置的距离。其中，图10的表格中列出了t1-t8共8个时刻，以及这8个时刻对应的高度h1-h8；如图11表格所示，确定不同时刻ti透光率检测仪400检测到的透光率ai，其中，t1-t8是与图10的表格中相同的时刻，图11的表格中列出了t1-t8对应的透光率a1-a8；根据图10和图11的数据，得到透明取样管90的初始检测位置911到透光率检测仪400正在检测位置的距离与透光率的关系，即图12中的表格所示。其中，高度hi即为透明取样管90的初始检测位置911到透光率检测仪400正在检测位置的距离，ai为不同距离hi对应的透光率，其中，图12的表中示出了高度h1-h8；绘制透明取样管90的初始检测位置911到透光率检测仪400正在检测位置的距离与透光率的关系曲线以及回归方程；根据生产经验确定待检测的沉淀池中水和沉淀物分层界面处的物料浓度；根据图9表中的数据得到水和沉淀物分层界面处的物料浓度对应的透光率，标记为分层界面透光率，根据上述的透明取样管90的初始检测位置911到透光率检测仪400正在检测位置的距离与透光率的关系曲线或回归方程得到分层界面透光率对应的透明取样管90中水和沉淀物的分层界面处到初始检测位置911的距离，该距离为透明取样管90中水层的厚度；其中，因为透明取样管90上的初始检测位置911到止回装置92物料通道的进口的距离所在端面为沉淀池的池底到水面的距离，并标定为沉淀池总厚度，因此使用沉淀池总厚度减去经过计算得到的透明取样管90中水层的厚度，得到沉淀池中沉淀物的厚度。例如，假定前期标校得到的沉淀池中水和沉淀物分层界面处的透光率为60％，对应透明取样管90的初始检测位置911到透光率检测仪400的距离与透光率的关系曲线或回归方程或表格查询可知清水层厚度h0为200cm，在考虑沉淀池池总的深度为600cm，得到沉淀层厚度h＝600cm-200cm＝400cm,即沉淀池内沉淀物厚度为400cm。
92.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
93.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
94.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

技术特征：
1.一种沉淀物厚度检测系统，其特征在于，包括：透明取样管，用于沿竖直方向向下伸入沉淀池并对沉淀池中的水和沉淀物进行取样；透光率检测仪，所述透光率检测仪用于对所述透明取样管自初始检测位置开始进行透光率检测；驱动装置，与所述透明取样管驱动连接，用于驱动所述透明取样管沿竖直方向移动；以及控制装置，与所述透光率检测仪和所述驱动装置通信连接；用于获取所述透光率检测仪的透光率检测信息以及所述驱动装置的驱动信息；并根据所述透光率检测信息以及所述驱动信息确定所述沉淀池中沉淀的厚度。2.根据权利要求1所述的沉淀物厚度检测系统，其特征在于，所述透明取样管包括透明管体以及设于所述透明管体进料端的止回装置，所述止回装置配置为能够在取样时使水和沉淀物进入所述透明管体，并在取样结束时，密封所述透明管体的进料端；和/或所述驱动装置包括电机组件、卷筒和牵引绳，所述牵引绳的一端与透明取样管连接，所述牵引绳的另一端固定于卷筒上，所述电机组件与所述卷筒驱动连接，以驱动卷筒转动，进而通过所述牵引绳带动所述透明取样管沿竖直方向移动。3.根据权利要求1所述的沉淀物厚度检测系统，其特征在于，还包括第一安装架、导向环、环形清洗组件以及第一限位组件，所述透光率检测仪、所述导向环、所述环形清洗组件以及所述第一限位组件均设置在第一安装架，所述环形清洗组件设于所述透光率检测仪的下方，所述透明取样管可移动地穿过所述导向环、所述透光率检测仪以及所述环形清洗组件，所述第一限位组件设于所述透明取样管的上方，用于限制所述透明取样管的上升高度。4.根据权利要求3所述的沉淀物厚度检测系统，其特征在于，所述环形清洗组件包括环形喷管、连通管以及喷头，所述连通管的一端用于与水泵连通，所述连通管的另一端与所述环形喷管连通，多个所述喷头沿所述环形喷管的周向设于所述环形喷管的内壁，以用于对所述透明取样管进行清洗；和/或所述第一限位组件包括拉力传感器以及重环，所述重环设于所述拉力传感器的下方且与所述拉力传感器连接，所述拉力传感器与所述控制装置电连接，所述透明取样管位于所述重环的下方；所述透明取样管沿竖直方向向上移动抵接于重环，以使所述控制装置控制所述驱动装置停止驱动所述透明取样管移动。5.根据权利要求4所述的沉淀物厚度检测系统，其特征在于，所述导向环的数量为多个，且沿竖直方向间隔设于所述第一安装架。6.根据权利要求4所述的沉淀物厚度检测系统，其特征在于，还包括排料装置，所述排料装置包括驱动机构和排料杆，所述排料杆设于所述透明取样管的下方，所述排料杆与所述驱动机构驱动连接，以驱动所述排料杆沿第一方向移动。7.根据权利要求6所述的沉淀物厚度检测系统，其特征在于，所述排料装置还包括限位机构，所述限位机构包括原点限位件和目标限位件，所述原点限位件设于所述排料杆移动路径的初始位置，用于对所述排料杆的初始位置进行限定，所述目标限位件设于所述排料杆移动路径的目标位置，用于对所述排料杆的目标位置进行限定；其中，当所述排料杆处于所述目标位置时，所述排料杆处于所述透明取样管的正下方。8.一种沉淀物厚度检测方法，其特征在于，所述方法包括：
透明取样管沿竖直方向伸入沉淀池中，对水和沉淀物进行取样；透光率检测仪对所述透明取样管自初始检测位置开始进行透光率检测；获取所述透光率检测仪的透光率检测信息以及驱动装置的驱动信息；根据所述透光率检测信息以及所述驱动信息确定所述沉淀池中沉淀的厚度。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取所述透光率检测仪的透光率检测信息以及驱动装置的驱动信息；并根据所述透光率检测信息以及所述驱动信息确定所述沉淀池中沉淀的厚度，包括：根据所述透光率检测仪的透光率检测信息，确定所述透明取样管中水和沉淀物分层界面处的透光率，并记录所述分层界面处的透光率出现的时间；根据所述驱动装置的驱动信息和所述分层界面处的透光率出现的时间，确定所述透明取样管中水层的厚度；根据所述透明取样管中水层的厚度，确定所述沉淀池中沉淀物的厚度。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述透明取样管中水层的厚度，确定所述沉淀池中沉淀物的厚度，包括：获取所述透明取样管的初始检测位置与所述透明取样管进料口之间的距离；将透明取样管的初始检测位置与透明取样管进料口之间的距离的数值减去所述透明取样管中水城的厚度的数值，得到所述透明取样管中沉淀物的厚度；所述透明取样管中沉淀物的厚度为沉淀池中沉淀物的厚度。

技术总结
本公开涉及一种沉淀物厚度检测系统及检测方法，该检测系统包括透明取样管、透光率检测仪、驱动装置以及控制装置，驱动装置与透明取样管驱动连接，驱动透明取样管沿竖直方向伸入沉淀池中进行取样，透光率检测仪能够对透明取样管由初始检测位置进行透光率检测，控制装置与透光率检测仪以及驱动装置通信连接，用于接收透光率检测信息以及和驱动信息，确定透明取样管中沉淀的厚度，透明取样管中沉淀的厚度就等同于沉淀池中沉淀的厚度。使用该检测系统将沉淀池中的水和沉淀进行取样后再使用透光率检测仪进行检测，以确定沉淀池中的沉淀物的厚度，避免了在沉淀池中直接检测时复杂环境的影响，抗干扰能力强，检测的精度更高，从而使检测的结果更准确。测的结果更准确。测的结果更准确。


技术研发人员：蒋涵元 吕文韬 白龙 宋万军 周建国 王青海
受保护的技术使用者：山西鲁能河曲电煤开发有限责任公司
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/9/14