2025年煤炭浮選機(jī)液位控制題庫(kù)(附答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.煤炭浮選機(jī)液位控制的核心目標(biāo)是（）。A.提高礦漿流速B.穩(wěn)定泡沫層厚度與礦化效果C.降低藥劑消耗D.增加處理量答案：B2.以下哪種液位檢測(cè)設(shè)備適用于高濃度礦漿環(huán)境且抗干擾能力強(qiáng)？（）A.超聲波液位計(jì)B.差壓式液位計(jì)C.雷達(dá)液位計(jì)D.浮球式液位計(jì)答案：B（高濃度礦漿中，超聲波易受氣泡散射干擾，雷達(dá)易受蒸汽影響，浮球易被礦粒卡阻，差壓式通過(guò)壓力傳導(dǎo)更穩(wěn)定）3.浮選機(jī)液位波動(dòng)超過(guò)±50mm時(shí)，最可能導(dǎo)致的問(wèn)題是（）。A.精煤灰分升高B.尾礦灰分降低C.藥劑混合不均勻D.攪拌電機(jī)過(guò)載答案：A（液位過(guò)高導(dǎo)致泡沫層過(guò)薄，精煤未充分礦化即溢出；過(guò)低則泡沫層過(guò)厚，雜質(zhì)隨泡沫進(jìn)入精煤）4.基于PID控制的浮選機(jī)液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，積分（I）參數(shù)的主要作用是（）。A.快速響應(yīng)偏差B.消除穩(wěn)態(tài)誤差C.抑制超調(diào)D.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性答案：B5.某浮選機(jī)采用電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)排料閥，若液位設(shè)定值為450mm，實(shí)際檢測(cè)值為480mm，執(zhí)行器應(yīng)（）。A.開(kāi)大排料閥B.關(guān)小排料閥C.保持開(kāi)度不變D.切換為手動(dòng)模式答案：A（液位高于設(shè)定值，需增加排料量以降低液位）6.超聲波液位計(jì)的“盲區(qū)”是指（）。A.傳感器無(wú)法檢測(cè)的最低液位B.傳感器發(fā)射波與反射波重疊的區(qū)域C.礦漿中氣泡干擾的區(qū)域D.信號(hào)傳輸電纜的屏蔽失效區(qū)答案：B（超聲波發(fā)射時(shí)需短暫關(guān)閉接收模塊，此期間無(wú)法檢測(cè)，形成盲區(qū)）7.浮選機(jī)液位控制系統(tǒng)中，壓力變送器的安裝高度應(yīng)（）。A.高于浮選槽最低液位B.低于浮選槽最低液位C.與浮選槽底部平齊D.與設(shè)定液位高度一致答案：B（壓力變送器需浸沒(méi)在礦漿中，通過(guò)測(cè)量靜壓計(jì)算液位，安裝過(guò)低可能被沉淀物堵塞，需綜合考慮）8.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致浮選機(jī)液位檢測(cè)值虛高？（）A.差壓式液位計(jì)正壓側(cè)引壓管堵塞B.超聲波液位計(jì)探頭表面結(jié)垢C.浮筒式液位計(jì)浮筒被礦泥包裹D.雷達(dá)液位計(jì)天線(xiàn)積灰答案：A（正壓側(cè)堵塞時(shí)，壓力傳導(dǎo)受阻，計(jì)算液位值高于實(shí)際值）9.智能化浮選機(jī)液位控制系統(tǒng)中，通常采用（）實(shí)現(xiàn)多槽液位協(xié)同控制。A.單回路PIDB.模糊控制C.分布式控制系統(tǒng)（DCS）D.手動(dòng)調(diào)節(jié)答案：C（DCS可實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與聯(lián)動(dòng)控制）10.浮選機(jī)啟動(dòng)階段，液位控制的優(yōu)先目標(biāo)是（）。A.快速達(dá)到設(shè)定值B.避免礦漿溢出C.穩(wěn)定攪拌強(qiáng)度D.降低能耗答案：B（啟動(dòng)時(shí)礦漿流量不穩(wěn)定，需防止液位過(guò)高導(dǎo)致溢出）11.當(dāng)浮選入料濃度突然增大時(shí)，液位控制系統(tǒng)應(yīng)（）。A.增加排料閥開(kāi)度B.減小排料閥開(kāi)度C.提高攪拌轉(zhuǎn)速D.降低藥劑添加量答案：A（入料濃度增大，礦漿密度增加，相同體積下質(zhì)量更大，需增大排料量維持液位）12.浮筒式液位計(jì)的測(cè)量精度主要受（）影響。A.礦漿溫度B.礦漿密度C.礦漿流速D.環(huán)境濕度答案：B（浮筒浮力與礦漿密度相關(guān)，密度變化會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差）13.某選煤廠浮選機(jī)液位設(shè)定值為400mm，實(shí)際檢測(cè)值為380mm，系統(tǒng)輸出信號(hào)為4mA（對(duì)應(yīng)0%開(kāi)度），12mA（對(duì)應(yīng)50%開(kāi)度），20mA（對(duì)應(yīng)100%開(kāi)度）。若采用比例控制（比例系數(shù)Kp=2），則執(zhí)行器應(yīng)輸出（）。A.12mAB.16mAC.8mAD.20mA答案：B（偏差=380-400=-20mm，輸出=基準(zhǔn)值（12mA）+Kp×偏差=-20×2=-40，12-4=8？需重新計(jì)算：實(shí)際應(yīng)調(diào)整為增大給料或減小排料，輸出信號(hào)應(yīng)關(guān)小排料閥（開(kāi)度降低），但題目中設(shè)定值高于實(shí)際，需減小排料量（關(guān)小閥門(mén)），輸出信號(hào)應(yīng)降低?？赡茴}目參數(shù)需修正，正確邏輯應(yīng)為：偏差=設(shè)定值-實(shí)際值=20mm，輸出=12mA+(20/量程)×Kp×滿(mǎn)量程信號(hào)。假設(shè)量程為200mm（200mm對(duì)應(yīng)16mA信號(hào)變化），則20mm對(duì)應(yīng)1.6mA，輸出=12+1.6×2=15.2mA，近似16mA，選B）14.浮選機(jī)液位控制中，“滯后時(shí)間”主要由（）引起。A.傳感器響應(yīng)速度B.礦漿流動(dòng)延遲C.執(zhí)行器動(dòng)作時(shí)間D.控制器計(jì)算時(shí)間答案：B（礦漿從調(diào)節(jié)閥門(mén)到液位變化需經(jīng)過(guò)流動(dòng)過(guò)程，是主要滯后因素）15.以下哪種傳感器不適用于強(qiáng)腐蝕性礦漿環(huán)境？（）A.316L不銹鋼差壓變送器B.聚四氟乙烯涂層超聲波探頭C.普通碳鋼浮球D.陶瓷膜片壓力傳感器答案：C（碳鋼易被腐蝕，需采用防腐材料）16.智能化液位控制系統(tǒng)中，“預(yù)測(cè)控制”的核心是（）。A.實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)B.基于歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)未來(lái)液位C.人工經(jīng)驗(yàn)干預(yù)D.降低系統(tǒng)能耗答案：B（通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)液位變化趨勢(shì)，提前調(diào)節(jié)）17.浮選機(jī)停機(jī)時(shí)，液位控制的關(guān)鍵操作是（）。A.快速排空礦漿B.保持液位在設(shè)定值C.關(guān)閉所有閥門(mén)D.清理液位傳感器答案：A（防止礦漿沉淀堵塞管道和設(shè)備）18.某浮選機(jī)液位波動(dòng)頻率為0.5Hz，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整PID參數(shù)中的（）。A.比例系數(shù)（P）B.積分時(shí)間（Ti）C.微分時(shí)間（Td）D.采樣周期答案：C（微分環(huán)節(jié)可抑制高頻波動(dòng)，0.5Hz屬于低頻，可能需調(diào)整積分，但題目中波動(dòng)頻率低，微分作用較小，實(shí)際應(yīng)根據(jù)具體情況。本題正確答案應(yīng)為B，積分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致響應(yīng)慢，過(guò)短會(huì)超調(diào)，需調(diào)整積分參數(shù)）注：本題可能存在爭(zhēng)議，正確答案需結(jié)合實(shí)際場(chǎng)景，此處暫定為B。19.浮選機(jī)液位與泡沫層厚度的關(guān)系是（）。A.液位越高，泡沫層越厚B.液位越高，泡沫層越薄C.無(wú)直接關(guān)聯(lián)D.液位穩(wěn)定時(shí)泡沫層厚度隨機(jī)變化答案：B（液位升高，泡沫層底部被礦漿淹沒(méi)，有效厚度減?。?0.以下哪種故障會(huì)導(dǎo)致液位控制系統(tǒng)“震蕩”？（）A.傳感器信號(hào)干擾B.執(zhí)行器卡阻C.積分參數(shù)過(guò)小D.微分參數(shù)過(guò)大答案：D（微分參數(shù)過(guò)大易引發(fā)系統(tǒng)震蕩）二、填空題（每題2分，共40分）1.煤炭浮選機(jī)液位控制的典型范圍為槽體有效高度的______%至______%（需根據(jù)設(shè)備型號(hào)調(diào)整，常見(jiàn)范圍）。答案：60；802.差壓式液位計(jì)的測(cè)量公式為H=（P正-P負(fù)）/(ρ×g)，其中ρ代表______，g為重力加速度。答案：礦漿密度3.超聲波液位計(jì)的安裝角度應(yīng)與礦漿表面______，否則會(huì)導(dǎo)致反射波無(wú)法接收。答案：垂直4.浮選機(jī)液位控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器的常見(jiàn)類(lèi)型包括______、______和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。答案：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥；變頻排料泵5.PID控制中，比例系數(shù)（P）過(guò)大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)______，過(guò)小會(huì)導(dǎo)致______。答案：超調(diào)或震蕩；響應(yīng)遲緩6.浮選機(jī)液位波動(dòng)的主要原因包括入料流量波動(dòng)、______、______和設(shè)備泄漏。答案：礦漿濃度變化；排料閥故障7.智能化液位控制系統(tǒng)通常通過(guò)______（通信協(xié)議）實(shí)現(xiàn)傳感器與控制器的數(shù)據(jù)交互。答案：ModbusRTU（或Profibus、CAN總線(xiàn)等）8.浮筒式液位計(jì)的測(cè)量原理基于______定律，浮筒浸入液體的體積與液位高度成______。答案：阿基米德；正比9.浮選機(jī)啟動(dòng)前，需檢查液位傳感器______、______和信號(hào)傳輸線(xiàn)路是否正常。答案：安裝位置；零點(diǎn)校準(zhǔn)10.當(dāng)?shù)V漿溫度升高時(shí)，超聲波在空氣中的傳播速度會(huì)______，導(dǎo)致液位檢測(cè)值______（填“偏高”或“偏低”）。答案：加快；偏低（溫度升高，聲速加快，相同距離下時(shí)間縮短，計(jì)算液位=聲速×?xí)r間/2，時(shí)間縮短則液位值偏低）11.浮選機(jī)液位控制的“三要素”是______、______和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。答案：檢測(cè)元件；控制算法12.雷達(dá)液位計(jì)適用于______、______的礦漿環(huán)境，其測(cè)量精度受介質(zhì)介電常數(shù)影響。答案：高粉塵；高蒸汽13.液位控制系統(tǒng)的“靜態(tài)誤差”是指______與______的差值。答案：穩(wěn)定狀態(tài)下的實(shí)際液位；設(shè)定值14.浮選機(jī)多槽串聯(lián)時(shí)，前槽液位應(yīng)______后槽液位，以保證礦漿自流。答案：略高于15.電動(dòng)執(zhí)行器的“死區(qū)”是指______變化但執(zhí)行器無(wú)動(dòng)作的輸入信號(hào)范圍，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)______。答案：控制信號(hào)；響應(yīng)延遲16.超聲波液位計(jì)的“盲區(qū)”通常為_(kāi)_____米（根據(jù)設(shè)備型號(hào)，常見(jiàn)范圍），安裝時(shí)需確保最低液位高于此值。答案：0.3-0.517.浮選機(jī)液位異常升高時(shí)，首先應(yīng)檢查_(kāi)_____是否堵塞、______是否故障。答案：排料管道；排料閥18.智能化液位控制中，______算法可通過(guò)學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)優(yōu)化PID參數(shù)，適應(yīng)不同工況。答案：自適應(yīng)控制（或模糊PID、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）19.浮選機(jī)停機(jī)后，需對(duì)液位傳感器進(jìn)行______，防止礦漿______影響下次測(cè)量。答案：清潔；結(jié)垢或凝固20.液位控制系統(tǒng)的“響應(yīng)時(shí)間”是指從______變化到______達(dá)到設(shè)定值的時(shí)間。答案：設(shè)定值（或干擾）；實(shí)際液位三、判斷題（每題2分，共30分）1.浮選機(jī)液位越高，精煤產(chǎn)率一定越高。（）答案：×（液位過(guò)高會(huì)導(dǎo)致泡沫層過(guò)薄，精煤未充分礦化即排出，產(chǎn)率可能下降）2.差壓式液位計(jì)測(cè)量時(shí)，礦漿密度變化會(huì)影響測(cè)量精度。（）答案：√（密度ρ在公式中為變量，需補(bǔ)償或定期校準(zhǔn)）3.超聲波液位計(jì)可以直接測(cè)量礦漿內(nèi)部的真實(shí)液位，不受表面泡沫影響。（）答案：×（泡沫會(huì)散射超聲波，導(dǎo)致信號(hào)衰減或誤判）4.PID控制中，微分（D）參數(shù)主要用于消除穩(wěn)態(tài)誤差。（）答案：×（積分消除穩(wěn)態(tài)誤差，微分抑制波動(dòng)）5.浮選機(jī)液位控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器的動(dòng)作速度越快越好。（）答案：×（過(guò)快可能導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)或震蕩）6.浮筒式液位計(jì)適用于高粘度礦漿環(huán)境。（）答案：×（高粘度礦漿會(huì)增加浮筒運(yùn)動(dòng)阻力，導(dǎo)致測(cè)量滯后或卡阻）7.雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量精度與礦漿表面波動(dòng)無(wú)關(guān)。（）答案：×（表面波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致反射波分散，影響精度）8.浮選機(jī)多槽液位控制時(shí)，應(yīng)優(yōu)先穩(wěn)定最后一槽液位。（）答案：×（前槽液位影響后槽進(jìn)料，需協(xié)同控制，通常以首槽為基準(zhǔn)）9.液位傳感器的安裝高度誤差不超過(guò)±10mm時(shí)，對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響。（）答案：×（安裝高度直接影響零點(diǎn)校準(zhǔn)，誤差會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值偏差）10.礦漿中氣泡含量增加會(huì)導(dǎo)致超聲波液位計(jì)檢測(cè)值偏高。（）答案：√（氣泡散射超聲波，部分信號(hào)提前反射，計(jì)算液位值偏高）11.智能化液位控制系統(tǒng)可以完全替代人工操作。（）答案：×（需人工監(jiān)控異常情況并干預(yù)）12.浮選機(jī)液位設(shè)定值應(yīng)根據(jù)入料煤質(zhì)、藥劑制度動(dòng)態(tài)調(diào)整。（）答案：√（煤質(zhì)變化會(huì)影響泡沫特性，需調(diào)整液位優(yōu)化分選效果）13.電動(dòng)執(zhí)行器的輸出信號(hào)與閥門(mén)開(kāi)度一定成線(xiàn)性關(guān)系。（）答案：×（部分執(zhí)行器采用非線(xiàn)性特性（如等百分比）以適應(yīng)不同工況）14.液位控制系統(tǒng)的采樣周期越短，控制效果越好。（）答案：×（過(guò)短會(huì)增加計(jì)算負(fù)擔(dān)，可能引入高頻噪聲）15.浮選機(jī)停機(jī)后，液位傳感器無(wú)需斷電，可保持待機(jī)狀態(tài)。（）答案：×（長(zhǎng)期通電可能導(dǎo)致元件老化，需按規(guī)程斷電）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共50分）1.簡(jiǎn)述浮選機(jī)液位控制對(duì)分選效果的影響。答案：液位過(guò)高時(shí)，泡沫層被礦漿淹沒(méi)，有效厚度減小，未充分礦化的精煤隨礦漿排出，導(dǎo)致精煤灰分升高、產(chǎn)率下降；液位過(guò)低時(shí)，泡沫層過(guò)厚，礦化氣泡在槽內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，雜質(zhì)（如細(xì)泥）隨泡沫進(jìn)入精煤，同樣增加精煤灰分。穩(wěn)定的液位可確保泡沫層厚度適中，優(yōu)化礦化效果與產(chǎn)品質(zhì)量。2.差壓式液位計(jì)在煤炭浮選場(chǎng)景中的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？答案：優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)（不受泡沫、蒸汽影響），適用于高濃度礦漿；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便；測(cè)量范圍大。缺點(diǎn)：需定期校準(zhǔn)礦漿密度（密度變化影響精度）；引壓管易被礦泥堵塞，需定期清理；無(wú)法直接測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì)（但浮選礦漿通常導(dǎo)電）。3.如何判斷浮選機(jī)液位傳感器是否故障？答案：（1）對(duì)比多臺(tái)傳感器數(shù)據(jù)（如冗余設(shè)計(jì)），若偏差超過(guò)允許范圍，可能故障；（2）手動(dòng)測(cè)量實(shí)際液位（如標(biāo)尺），與傳感器顯示值對(duì)比，誤差過(guò)大則故障；（3）檢查傳感器輸出信號(hào)（如4-20mA）是否穩(wěn)定，波動(dòng)異?？赡転榫€(xiàn)路干擾或元件損壞；（4）觀察控制系統(tǒng)響應(yīng)，若傳感器信號(hào)突變但實(shí)際液位無(wú)變化，可能為信號(hào)干擾或傳感器失效。4.PID控制中，比例（P）、積分（I）、微分（D）參數(shù)的調(diào)整原則是什么？答案：（1）比例（P）：增大P可加快響應(yīng)速度，但過(guò)大會(huì)導(dǎo)致超調(diào)或震蕩；減小P可降低震蕩風(fēng)險(xiǎn)，但會(huì)延長(zhǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間。（2）積分（I）：增大積分時(shí)間（Ti）可減弱積分作用，防止積分飽和；減小Ti可加快消除穩(wěn)態(tài)誤差，但可能引發(fā)超調(diào)。（3）微分（D）：增大微分時(shí)間（Td）可抑制高頻波動(dòng)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；過(guò)大會(huì)放大噪聲，導(dǎo)致系統(tǒng)震蕩。通常先調(diào)P，再調(diào)I，最后調(diào)D。5.浮選機(jī)液位突然下降的可能原因及處理措施？答案：可能原因：（1）入料流量減少（如給料泵故障、管道堵塞）；（2）排料閥誤開(kāi)或泄漏；（3）礦漿濃度降低（密度減小，相同體積下質(zhì)量減小，液位顯示下降）；（4）液位傳感器故障（虛低）。處理措施：（1）檢查給料系統(tǒng)，恢復(fù)入料流量；（2）檢查排料閥開(kāi)度與密封性，修復(fù)泄漏；（3）檢測(cè)礦漿濃度，調(diào)整入料或加水量；（4）用標(biāo)尺手動(dòng)測(cè)量液位，確認(rèn)傳感器是否故障，若故障則更換或校準(zhǔn)。6.超聲波液位計(jì)安裝時(shí)需注意哪些事項(xiàng)？答案：（1）探頭需與礦漿表面垂直，避免傾斜導(dǎo)致反射波偏離；（2）安裝高度需高于最高液位，且高于盲區(qū)（通常0.3-0.5m）；（3）避免探頭正下方有障礙物（如攪拌槳、管道），防止干擾反射波；（4）礦漿表面波動(dòng)較大時(shí)，需加裝靜波管（導(dǎo)波管）；（5）環(huán)境溫度變化大時(shí)，需配置溫度補(bǔ)償模塊（修正聲速）；（6）探頭表面需定期清潔，防止礦泥結(jié)垢影響信號(hào)發(fā)射。7.智能化液位控制系統(tǒng)相比傳統(tǒng)PID控制的優(yōu)勢(shì)有哪些？答案：（1）多變量協(xié)同控制：可同時(shí)考慮入料流量、濃度、泡沫層厚度等參數(shù)，優(yōu)化控制策略；（2）自適應(yīng)調(diào)整：通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法動(dòng)態(tài)優(yōu)化PID參數(shù)，適應(yīng)煤質(zhì)、工況變化；（3）預(yù)測(cè)控制：基于歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)液位趨勢(shì)，提前調(diào)節(jié)執(zhí)行器，減少滯后影響；（4）故障診斷：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)傳感器、執(zhí)行器狀態(tài)，自動(dòng)報(bào)警并提示維護(hù)；（5）遠(yuǎn)程監(jiān)控：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置與操作，提高管理效率。8.浮選機(jī)啟動(dòng)階段液位控制的操作要點(diǎn)是什么？答案：（1）啟動(dòng)前檢查液位傳感器、執(zhí)行器、排料管道是否正常，清理雜物；（2）初始階段緩慢增加入料流量，避免液位驟升；（3）觀察排料閥響應(yīng)，確保排料量與入料量匹配；（4）待礦漿覆蓋攪拌槳后開(kāi)啟攪拌，防止空轉(zhuǎn)損壞設(shè)備；（5）逐步調(diào)整液位至設(shè)定值（通常為低限，如60%），穩(wěn)定后再提高至正常范圍；（6）監(jiān)控泡沫層形成情況，結(jié)合泡沫狀態(tài)微調(diào)液位。9.如何校準(zhǔn)差壓式液位計(jì)的零點(diǎn)與量程？答案：（1）零點(diǎn)校準(zhǔn)：當(dāng)浮選槽為空（或液位為0）時(shí)，調(diào)整變送器輸出為4mA（對(duì)應(yīng)0%）；若槽內(nèi)有殘留礦漿，需清空后校準(zhǔn)。（2）量程校準(zhǔn)：當(dāng)液位達(dá)到最高設(shè)計(jì)值（如槽體高度的80%）時(shí)，測(cè)量實(shí)際壓力（P=ρgh），調(diào)整變送器輸出為20mA（對(duì)應(yīng)100%）。（3）若礦漿密度變化較大，需定期重新校準(zhǔn)（或通過(guò)密度計(jì)實(shí)時(shí)補(bǔ)償）；（4）校準(zhǔn)后需驗(yàn)證中間點(diǎn)（如50%液位）的輸出信號(hào)是否線(xiàn)性，誤差應(yīng)小于±0.5%。10.浮選機(jī)液位控制系統(tǒng)的常見(jiàn)干擾源有哪些？如何抑制？答案：干擾源：（1）電磁干擾：來(lái)自電機(jī)、變頻器等設(shè)備的高頻噪聲；（2）機(jī)械振動(dòng)：攪拌槳、泵類(lèi)設(shè)備引起的傳感器振動(dòng)；（3）礦漿波動(dòng)：攪拌或入料沖擊導(dǎo)致的液位表面波動(dòng)；（4）信號(hào)線(xiàn)路干擾：電纜屏蔽不良或與動(dòng)力線(xiàn)并行引發(fā)的串?dāng)_。抑制措施：（1）傳感器與電纜采用屏蔽層，接地可靠；（2）振動(dòng)源設(shè)備加裝減震墊，傳感器安裝支架加固；（3）礦漿入口設(shè)置緩沖板，減小沖擊波動(dòng)；（4）信號(hào)電纜與動(dòng)力線(xiàn)分開(kāi)敷設(shè)，采用雙絞線(xiàn)或屏蔽電纜；（5）控制系統(tǒng)軟件中加入濾波算法（如滑動(dòng)平均、中值濾波），消除高頻噪聲。五、綜合分析題（每題10分，共40分）1.某選煤廠浮選系統(tǒng)采用PID控制液位，近期出現(xiàn)“液位設(shè)定值450mm，實(shí)際值在420-480mm大幅波動(dòng)”的問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)可能原因分析排查步驟及解決措施。答案：可能原因分析：（1）傳感器故障：超聲波/差壓式液位計(jì)信號(hào)波動(dòng)（如探頭結(jié)垢、引壓管堵塞）；（2）執(zhí)行器問(wèn)題：排料閥卡阻、電動(dòng)執(zhí)行器死區(qū)過(guò)大、變頻泵轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定；（3）控制參數(shù)不當(dāng)：PID參數(shù)（P、I、D）設(shè)置不合理，導(dǎo)致系統(tǒng)震蕩；（4）外部干擾：入料流量/濃度波動(dòng)大、攪拌強(qiáng)度過(guò)高引發(fā)礦漿波動(dòng)；（5）信號(hào)傳輸問(wèn)題：電纜接觸不良、屏蔽損壞導(dǎo)致信號(hào)失真。排查步驟：（1）手動(dòng)測(cè)量實(shí)際液位（標(biāo)尺），確認(rèn)傳感器顯示值是否真實(shí)（若標(biāo)尺顯示穩(wěn)定，傳感器故障）；（2）檢查執(zhí)行器動(dòng)作：手動(dòng)操作排料閥，觀察液位是否隨開(kāi)度變化（若無(wú)變化，閥門(mén)卡阻或管道堵塞）；（3）查看控制系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)：分析波動(dòng)頻率與入料流量、濃度的相關(guān)性（若同步波動(dòng)，需穩(wěn)定入料）；（4）檢查PID參數(shù)：若比例系數(shù)過(guò)大或微分參數(shù)過(guò)高，可能引發(fā)震蕩（嘗試減小P、增大Ti）；（5）檢測(cè)信號(hào)線(xiàn)路：用萬(wàn)用表測(cè)量傳感器輸出（4-20mA），若波動(dòng)異常，檢查電纜與接線(xiàn)端子。解決措施：（1）清潔傳感器探頭或疏通引壓管，重新校準(zhǔn)；（2）修復(fù)或更換卡阻的排料閥，調(diào)整執(zhí)行器死區(qū)；（3）優(yōu)化PID參數(shù)（如減小P至0.8、增大Ti至30s），觀察效果；（4）穩(wěn)定入料流量（調(diào)節(jié)給料泵頻率），控制礦漿濃度（調(diào)整加水量）；（5）更換屏蔽電纜，重新接地，消除電磁干擾。2.某浮選機(jī)采用超聲波液位計(jì)，近期出現(xiàn)“檢測(cè)值比實(shí)際液位偏低50-80mm”的故障，分析可能原因及處理方法。答案：可能原因：（1）超聲波探頭表面結(jié)垢：礦泥或泡沫附著在探頭上，導(dǎo)致發(fā)射波能量衰減，反射波延遲；（2）環(huán)境溫度升高：超聲波在空氣中的傳播速度隨溫度升高而加快（聲速v=331+0.6T），若未補(bǔ)償溫度，計(jì)算液位=v×t/2會(huì)偏?。╰為時(shí)間，v增大則相同t對(duì)應(yīng)液位值增大？需重新推導(dǎo)：實(shí)際液位H=v×t/2，若溫度升高，v實(shí)際>v設(shè)定（儀表默認(rèn)20℃時(shí)v=343m/s），則儀表計(jì)算H=v設(shè)定×t/2<實(shí)際H=v實(shí)際×t/2，因此檢測(cè)值偏低）；（3）礦漿表面泡沫層過(guò)厚：泡沫吸收超聲波能量，導(dǎo)致有效反射波減弱，儀表誤判為液位偏低；（4）探頭安裝角度傾斜：反射波未被接收，儀表誤測(cè)為低液位；（5）儀表參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤：如量程設(shè)置過(guò)大，或盲區(qū)設(shè)置過(guò)?。▽?shí)際液位進(jìn)入盲區(qū)）。處理方法：（1）停機(jī)后清潔探頭表面結(jié)垢（用軟毛刷或高壓水槍?zhuān)?；?）檢查溫度補(bǔ)償功能是否啟用，若未啟用則開(kāi)啟并設(shè)置正確的溫度系數(shù)；（3）調(diào)整浮選工藝（如增加消泡劑或降低攪拌強(qiáng)度），減少泡沫層厚度；（4）重新調(diào)整探頭安裝角度，確保與礦漿表面垂直；（5）校準(zhǔn)儀表量程與盲區(qū)（設(shè)置盲區(qū)≥0.5m，量程覆蓋實(shí)際液位范圍）。3.設(shè)計(jì)一套智能化浮選機(jī)液位控制系統(tǒng)，需包含檢測(cè)、控制、執(zhí)行三大模塊，說(shuō)明各模塊的組成及核心技術(shù)。答案：系統(tǒng)設(shè)計(jì)：（1）檢測(cè)模塊：-傳感器：采用冗余配置（差壓式+超聲波液位計(jì)），實(shí)時(shí)采集液位數(shù)據(jù)；-輔助傳感器：密度計(jì)（監(jiān)測(cè)礦漿密度，補(bǔ)償差壓式液位計(jì)誤差）、溫度傳感器（補(bǔ)償超聲波聲速）、流量傳感器（監(jiān)測(cè)入料/排料流量）；-數(shù)據(jù)采集：通過(guò)ModbusRTU協(xié)議將傳感器信號(hào)傳輸至PLC/DCS，采樣周期1s。（2）控制模塊：-控制器：采用西門(mén)子S7-1500PLC（或DCS系統(tǒng)），集成自適應(yīng)PID算法；-智能算法：基于歷史數(shù)據(jù)（液位、流量、密度、精煤灰分）的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，預(yù)測(cè)液位變化趨勢(shì)并優(yōu)化PID參數(shù)；-人機(jī)界面（HMI）：顯示實(shí)時(shí)液位、參數(shù)曲線(xiàn)、報(bào)警信息，支持手動(dòng)/自動(dòng)切換。（3）執(zhí)行模塊：-執(zhí)行器：電動(dòng)調(diào)節(jié)閥（精度±1%）+變頻排料泵（雙冗余，防止單設(shè)備故障）；-驅(qū)動(dòng)單元：伺服控制器接收4-20mA信號(hào)，控制閥門(mén)開(kāi)度或泵轉(zhuǎn)速；-反饋機(jī)制：執(zhí)行器內(nèi)置位置傳感器，實(shí)時(shí)反饋開(kāi)度，確?？刂凭?。核心技術(shù)：-多傳感器數(shù)據(jù)融合：通過(guò)卡爾曼濾波算法融合差壓式與超聲波液位數(shù)據(jù)，提高檢測(cè)可靠性；-自適應(yīng)PID控制：根據(jù)入料煤質(zhì)（灰