仪器仪表学报

作者：胡爽，高云鹏，王俊霖，谢琴，杨唐胜

单位：胡爽,湖南大学电气与信息工程学院长沙410082,,高云鹏,湖南大学电气与信息工程学院长沙410082,gaoyp@hnu.edu.cn,王俊霖,湖南大学电气与信息工程学院长沙410082,,谢琴,湖南大学电气与信息工程学院长沙410082,,杨唐胜,湖南大学电气与信息工程学院长沙410082,tsyang@hnu.edu.cn,

关键词：泡沫层厚度;界面识别;Mann-Kendall;自适应阈值法;比例拟合

基金：国家重点研发计划(2021YFC2902700，2021YFC2902701)项目资助

针对现有浮选泡沫层厚度检测精度不高、分界面判定误差大、对复杂工况适应性差等问题，提出了一种基于Mann-Kendall自适应阈值和比例拟合补偿的浮选泡沫层厚度检测方法。首先，建立工业浮选过程泡沫层厚度检测电导率模型，分析矿浆层与泡沫层在电导率特性上的差异；其次，提出基于Mann-Kendall的趋势检验方法，通过判断整体电压序列的单调趋势识别是否存在泡沫层，并结合矿浆层与泡沫层在分界面处测量电压的差异，基于拉依达准则构建出适应不同工况的自适应阈值，实现分界面位置的准确判定；最后，根据泡沫层气含率与电导率的关系建立分界面等效电阻模型，提出基于矿浆层与泡沫层比例系数的泡沫厚度补偿算法，修正由工况扰动和泡沫不均匀性引起的测量偏差，据此实现浮选泡沫层厚度的准确测量。仿真和实测实验结果表明：Mann-Kendall自适应阈值法在不同浮选工况下均能准确识别矿浆层与泡沫层分界面的位置，且相较于现有方法，提出的基于矿浆层比例系数拟合法能更好对整体泡沫层厚度进行拟合、具有更高的测量准确度，厚度补偿的绝对误差在5mm以内，最终浮选泡沫层厚度实测误差在±1cm范围，满足浮选过程工业现场的泡沫层厚度测量要求，为浮选过程的实时监测与自动控制提供准确可靠的技术支撑。

来源：2025年第10期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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