真空过滤机理想的工作液位，要求长期稳定在既不跑溢流又不泄真空的区间。目前，自动控制液位大多是靠控制阀门开度、调节入料量来实现的。这种方法虽然对稳定液位起到一定作用，但不能解决生产过程中料量过剩或不足的问题。当料量多时，只能调节闸阀起节流作用，缓解一时的生产矛盾，如果持续时间较长，必然造成生产环节失调；当料量少时，过滤机处理能力不减，液位自然下降，过滤机处于低液位泄漏真空区运行，形成恶性循环，达不到预期的效果。因此，实现液位自动调节是十分必要的。

1.真空过滤机液位自动调节系统的结构及组成

真空过滤机液位自动调节系统由单管差压计液位测量装置、PI调节器、I/V转换电路、V/f调频器等 4个环节组成，与被控对象构成了负反馈闭环控制系统。

（1）单管压差计液位测量装置。单管压差计的主要功能是将被测定液位的某个给定范围变成对应的信号，即电流Ih。图7-27所示是单管压差计的原理结构。其中，A1和A2是两个固定的电容极板，B是弹性感压膜片，三者互相绝缘构成两个压容室。设δ为被测液体的密度，单管插入被测液体的垂直高度为h，P0为大气压强，则左边压容室气压为P0，右边压容室气压为P=P0 + hδ，即弹性感压膜片右边压强比左边大hδ，正比于单管插入深度h，因此，左、右两个压容室的电容差和输出电流Ih正比于h，由此测出液位的高度。

（2）PI调节器。PI调节器的主要功能是将输入偏差信号ΔI进行比例积分运算，输出控制信号，以提高自动调节系统的动态质量和控制精度。

（3）V/f调频器。它以50 Hz三相电压为电源，用0～5 V或 4～20 mA弱电作信号控制三相电源的频率，使电动机的转速随频率的变化而变化。

（4）I/V转换电路。I/V转换电路通过一个250 Ω电位计将调频器输出的4～20 mA电流变成对应的1～5 V电压信号，以此作为调频器的控制信号。调频器所需输出的最高频率由电位计WR1决定，输出的最低频率由电位计WR2决定。调频器的最高频率和最低频率所对应的电流分别是20 mA和4 mA。

图7-27　单管压差计的原理结构

2.真空过滤机液位自动调节系统的工作原理(www.daowen.com)

真空过滤机液位自动控制系统原理图如图7-28所示。

图7-28　真空过滤机液位自动控制系统原理图

当控制系统投入运行后，如果浮选来料多，过滤机处理能力不适应，液位必然呈上升趋势，当实际液位高于给定值时，PI调节器输入端出现正偏差信号，输出信号增大，调频器频率升高，滤盘转速上升，以增大处理量来扼制液位上升。若浮选来料少，过滤机处理能力不减，液位呈下降趋势，当实际液位低于给定值时，PI调节器输入端出现负偏差信号，输出信号减小，通过调频器使过滤机转速降低，减少处理量。上述转速与处理量的增减变化是连续不断的，直到浮选来料与过滤机的处理量达到平衡，将过滤机的液位稳定在给定工作区域为止。当液位超出极限区时，即发出报警。

3.真空过滤机液位自动控制系统的特点

（1）结构简单。

（2）控制精度高。该系统根据过滤机入料量多少而改变过滤机转速，最终使来料与处理量达到平衡，因此能使过滤机液位处于最佳位置。

（3）适应性强。该系统完全能适应浮选的生产需要。当浮选精煤量大时，过滤机处理量也随之变大；反之，浮选精煤量小时，处理量也随之变小。其跟踪应变性能很强，不会造成工艺间的失调。

4.真空过滤机液位自动控制系统的应用实例及效果

真空过滤机液位自动控制系统安装在开滦林西矿选煤厂PG116-12型真空过滤机上，该机平均处理能力为0.18 t（干煤）/（m2·h），滤饼水分在30.73%以上。该机安装使用了液位自动调节系统，并采取其他措施后，通过自动调节系统自动调节入料量。干煤处理能力提高了3.28倍，滤饼水分下降了6.01%。