江西理工大学何桂春获国家专利权
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龙图腾网获悉江西理工大学申请的专利一种浮选机泡沫层参数检测方法、系统及浮选机获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120587010B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511100645.7,技术领域涉及:B03D1/02;该发明授权一种浮选机泡沫层参数检测方法、系统及浮选机是由何桂春;昌越;江银美;周易帆;刘孟飞;闵婕;曹智文设计研发完成,并于2025-08-07向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种浮选机泡沫层参数检测方法、系统及浮选机在说明书摘要公布了:本发明提供一种浮选机泡沫层参数检测方法、系统及浮选机,涉及浮选机参数检测技术领域,包括:连续采集浮选机内部不同深度的电导率数据,进行预处理后,利用温度数据校准,最后形成三维电导率数据集;结合区域搜索半径和时空距离衰减规律,对三维电导率数据集进行插值扩充,得到完整的电导率数据集;通过改进的小波变换模极大值检测和模糊C均值聚类算法,识别矿浆与泡沫的分界面,采用滑动窗口法剔除伪界面点,初步确定泡沫层厚度估计值;结合电导率变化速率、泡沫‑矿浆电导比及泡沫层上方液体流速,对泡沫层厚度估计值进行修正,最终确定每个时刻的泡沫层厚度值。本发明有助于提高泡沫层参数检测的准确性与可靠性。
本发明授权一种浮选机泡沫层参数检测方法、系统及浮选机在权利要求书中公布了:1.一种浮选机泡沫层参数检测方法,其特征在于,具体步骤包括: S1:在检测时间段内,连续采集浮选机内部不同深度处的电导率数据,对所述电导率数据进行预处理,利用温度数据对电导率数据进行校准后,得到三维电导率数据集;所述预处理包括异常值剔除和缺失值填补; S2:结合区域搜索半径和时空距离衰减规律,对三维电导率数据集进行插值扩充,得到连续的完整电导率数据集; S3:通过改进的小波变换模极大值检测算法分析完整电导率数据集,结合模糊均值聚类算法识别出矿浆-泡沫分界面;基于完整电导率数据集,设定电导率分界阈值,并采用滑动窗口验证法剔除伪界面点,初步确定泡沫层厚度估计值; S4:结合电导率变化速率、泡沫-矿浆电导比以及泡沫层上方液体流速,对泡沫层厚估计值进行修正,确定检测时间段内每个时刻的泡沫层厚度值;所述泡沫-矿浆电导比指泡沫层电导率与矿浆层电导率的比值; S3的具体执行过程为:对完整电导率数据集进行多尺度小波分解,采用改进的db4小波基函数实施5层分解,提取各尺度下的模极大值特征;基于模极大值特征,结合预设的泡沫-矿浆电导率过渡区间,通过模糊均值聚类算法将三维数据点划分为矿浆层、过渡层和泡沫层三类; 其中,聚类目标函数如下: 式中,为目标函数值,用于表征所有数据点到聚类中心的加权距离平方和,优化目标是使其最小化;为聚类类别数,,对应矿浆层、过渡层、泡沫层三个物理状态,为聚类类别的索引;为完整电导率数据集中数据点的数量,为完整电导率数据集中数据点的索引;表示隶属度函数,用于表述第个数据点属于第类的概率;为模糊指数,用于控制聚类模糊程度的超参数,越大分类越模糊;为第个数据点的电导率值;为第类聚类的聚类中心的电导率值; 基于聚类结果动态设定电导率分界阈值: 式中,和分别为矿浆层和泡沫层的聚类中心的电导率值; 采用宽度为10cm的滑动窗口沿深度方向验证界面连续性,剔除偏离窗口内主流分类结果超过的伪界面点,接着输出检测时间段内每个时刻的泡沫层厚度估计值,形成连续的泡沫层厚度-时间序列; 其中,计算某一时刻下泡沫层厚度估计值所依据的具体逻辑为:获取这一时刻下聚类中标识为泡沫层的点的深度范围,找到泡沫层聚类中的深度最大值和最小值,将其深度最大值和最小值的差值作为该时刻下的泡沫层厚度估计值; 其中,剔除伪界面点的具体过程为:计算窗口内所有数据点的电导率均值和标准差,依据如下公式设定阈值: 式中,为窗口内所有数据点的电导率均值,是窗口内所有数据点的电导率标准差; 剔除所有满足以下条件的数据点: 式中,表示为窗口内第个数据点的电导率值,为窗口内数据点的索引,为窗口内所有数据点的电导率均值; S4的具体执行过程为:建立泡沫层厚度动态修正模型,结合实时电导率变化速率、泡沫-矿浆电导比以及泡沫层上方液体流速对检测时间段内每个时刻的泡沫层厚度估计值进行修正,确定该时刻的泡沫层厚度值,所述泡沫-矿浆电导比指泡沫层电导率与矿浆层电导率的比值; 其中,泡沫层厚度动态修正模型的模型表达式如下: 式中,为时间修正后的泡沫层厚度值,表示时间的泡沫层厚度估计值,为检测时间段内的时间变量,和分别为矿浆的最大特征电导率和最小特征电导率,根据矿浆的物理特性确定,为电导率瞬时变化速率,表示泡沫-矿浆电导比,为时间的泡沫层电导率,指时间下所有被标识为泡沫层的电导率的均值,为时间的矿浆层电导率,指时间下属于矿浆层这一聚类的电导率均值;为时间的泡沫层上方液体流速,为参考流速,、和为预设权重,,且满足; 其中,的计算公式如下: 式中,为电导率瞬时变化速率,表示的电导率值,表示时刻的电导率值,为时间间隔,其中,表示采样频率。
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