仪器仪表学报

作者：李曦婷，高云鹏，谢 琴，杨唐胜，王俊霖

单位：李曦婷,1.湖南大学电气与信息工程学院,,高云鹏,1.湖南大学电气与信息工程学院,,谢 琴,1.湖南大学电气与信息工程学院,,杨唐胜,1.湖南大学电气与信息工程学院,,王俊霖,1.湖南大学电气与信息工程学院,

关键词：浮选过程;电阻抗成像;全变差正则化;卡尔曼滤波;液位检测

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

针对浮选过程矿浆液位难以准确检测、可视化程度低、现有电阻抗成像算法过于平滑的问题,提出了全变差正则化与卡尔曼滤波相结合的混合TV-KF矿浆液位电阻抗成像方法。首先,构建浮选矿浆液位测量场域模型获取场域边界电压,建立基于全变差正则化的浮选过程误差函数计算矿浆液位初始电导率值;其次,基于全变差正则化算法计算电导率值作为卡尔曼滤波算法预测方程的先验信息,利用不同时刻的测量电压值对卡尔曼滤波算法的更新方程和预测方程进行迭代;最后,基于提出的TV-KF电阻抗成像算法求解矿浆液位电导率分布,获得准确的矿浆液位检测结果。仿真和实测结果表明:所提算法重建的矿浆与泡沫分界面清晰度更高、边缘特性更好,获取的矿浆液位信息全面准确,在不同矿浆液位仿真模型中PCC均达到85%以上,相比其他重建算法IRE值更低、重建效果更优;现场实验平台矿浆液位实测最大误差<2.4cm,满足浮选工业现场液位准确检测需求;相较已有方法具有更强的泡沫层信息可视化能力及浆料适用性、对泡沫波动变化有更高的灵敏度,可持续稳定测量矿浆液位,对当前浮选现场有良好应用价值。

来源：2025年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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