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激光测距传感器在矿石物料高度检测方面的应用


时间:2026-02-28 19:59

激光测距传感器在矿石物料高度检测方面有多种应用,以下是主要情况和特点的介绍。

一、主要应用场景

  1. 溜井和料仓料位监测
    在井下采矿和选矿厂,溜井及料仓的料位管理是生产连续性的关键。激光测距传感器通常安装在巷道顶部或料仓顶部,垂直向下或倾斜测量矿石堆积的高度。通过实时数据,中控室可以掌握料位变化,及时安排运输或破碎作业,避免满仓导致的设备故障或空仓造成的效率损失。
  2. 移动式破碎站料位控制
    在移动破碎站(如颚式破碎机或旋回破碎机的进料口),矿石通过自卸车或皮带连续给料。在此处安装激光测距传感器,可以检测进料口上方矿石的堆积高度,反馈给给料系统以调整给料速度。这种控制方式有助于保持破碎机在相对稳定的负荷下工作,减少堵塞和空载运行的发生。
  3. 大型露天矿堆体积测量
    对于露天堆场的不规则矿堆,单点高度测量难以反映整体库存。通过使用二维或三维激光扫描仪对矿堆进行多线扫描,获取密集的点云数据,可以计算出矿堆的体积。结合矿石的密度数据,可估算库存量,用于月度或年度盘点。
  4. 皮带输送机转载点料堆高度监测
    在皮带输送机的转载点(如落料口),矿石下落容易形成堆集。安装激光测距传感器可以检测堆料高度,当高度超过设定值时发出信号,避免因堆料过高而堵塞溜槽或损伤皮带。

二、应用优势

非接触式测量:不与高温、高硬度或粘性矿石直接接触,减少了传感器磨损和维护需求。

响应速度较快:测量频率较高(部分产品可达数赫兹至数百赫兹),能够捕捉料位的动态变化,适用于连续给料的控制场景。

测量精度较高:在视线清晰的情况下,激光测距的精度通常可达毫米级至厘米级,能满足多数料位控制和库存管理的要求。

方向性好:激光光束发散角较小,能够瞄准特定位置进行测量,减少周围环境的干扰。

三、环境因素与应对措施

在矿山环境中应用激光测距传感器,可能会受到以下因素的影响,需要采取相应的应对措施:

环境因素 可能的影响 常用的应对方法
粉尘 高浓度粉尘会散射激光,导致信号衰减或测量值波动,严重时可能无法测到有效回波。 安装吹扫装置(如压缩空气喷嘴)保持镜头清洁;在粉尘浓度极高的区域,可考虑与超声波雷达等传感器结合使用。
水雾与雨雪 水汽和雨滴会吸收或反射激光,可能造成测量值不稳定。 选择防护等级较高的传感器(如IP65或更高);安装遮雨罩,避免镜头直接受雨。
强环境光 太阳光(尤其是红外波段)可能对传感器接收器形成干扰。 采用抗干扰传感器,抑制环境光干扰。
不规则物料表面 矿石堆表面不平整,单点测量值可能无法代表实际料位。 采用多点测量或二维扫描方式,获取多个位置的高度值,通过数据滤波或平均值算法获得相对稳定的结果。
振动与冲击 破碎机、筛分机等设备运行产生的振动可能影响传感器安装稳定性。 采用牢固的机械安装支架,必要时加装减震装置;选择适用于工业振动环境的产品。

四、选型参考要点

在实际选型时,可以根据具体的应用场景关注以下几个参数:

测量量程:根据物料堆的最大可能高度,选择合适量程的传感器,通常需要留有一定余量。

测量精度:根据不同场景的要求(如料位控制或库存盘点),选择相应的精度等级。

环境适应性:关注传感器的工作温度范围、防护等级(IP等级)、防尘和防雾功能是否匹配现场条件。

输出方式:确认传感器的输出信号(如4-20mA电流、RS485通讯、继电器开关量等)能否与现有的控制系统对接。

安装方式:考虑现场安装空间和位置,选择合适的传感器尺寸和安装附件。