某選煤廠屬于型煉焦煤選煤廠，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為5.0Mt/a，主選采用無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選+尾煤濃縮浮選的聯(lián)合工藝，入選原煤全部來(lái)自于某礦井。主要分選設(shè)備采用三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器進(jìn)行洗選。重介質(zhì)密控系統(tǒng)主要用于測(cè)量重介質(zhì)的洗選密度，通過(guò)PLC的PID調(diào)節(jié)來(lái)控制清水閥的開度，保證重介質(zhì)懸浮液的密度趨近于設(shè)定密度。重介質(zhì)懸浮液的密度是否穩(wěn)定將直接影響原煤的分選，決定產(chǎn)品的灰分和生產(chǎn)率。
壓差式密度計(jì)沒有輻射源，它可以直接測(cè)量和顯示實(shí)時(shí)的密度值，具有抗震動(dòng)、測(cè)量誤差小、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的壓差式密度計(jì)利用阿基米德原理，其工作原理是一定高度的液柱產(chǎn)生的壓力與該液體的密度成正比，即：P=ρgh。式中：P為一定高度的液柱產(chǎn)生的壓力；ρ為該液體的密度；g為測(cè)量地重力加速度；h為液柱的高度。
差壓密度計(jì)的壓力部分主要由兩個(gè)膜盒密封裝置和壓力差壓變送器組成，來(lái)自管道不同高度的盒密封裝置經(jīng)導(dǎo)壓管直接作用于壓力變送器，通過(guò)變送器上的傳感元件將壓力差轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)經(jīng)終端設(shè)備根據(jù)截至在一定垂直距離上的差壓值計(jì)算出介質(zhì)的密度，然后轉(zhuǎn)化為4~20mA 電流信號(hào)接入到PLC中。
經(jīng)研究分析，為了提高密度檢測(cè)、控制水平，減少對(duì)人身危害，選用JK型壓差式密度計(jì)測(cè)量密度。選煤廠重介質(zhì)懸浮液上料管的流速一般都很快，會(huì)造成大的測(cè)量誤差和測(cè)量的不穩(wěn)定性，甚至無(wú)法測(cè)量，所以需要控制好流速，才能穩(wěn)定測(cè)量。控制流速，考慮旁通安裝，這樣便于選擇小管徑的密度計(jì)，節(jié)約材料成本。密度計(jì)測(cè)量室與膜片之間有足夠?qū)挼木嚯x，喇叭狀弧形焊接，這種結(jié)構(gòu)的好處除了介質(zhì)不會(huì)直接沖刷膜片保證產(chǎn)品的壽命外，也能防止顆粒介質(zhì)或起泡集聚所帶來(lái)的誤差（見圖1）。改造期間，為保證生產(chǎn)秩序的正常進(jìn)行，在不影響現(xiàn)有密度計(jì)的使用前提下，將原有測(cè)量磁性物含量的管道拆除，經(jīng)測(cè)量、制作、安裝新管道，把差壓變送器安裝于其上。
差壓變送器就是測(cè)量被測(cè)介質(zhì)的壓強(qiáng)差，即△P=ρg△h，經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換器運(yùn)算，被轉(zhuǎn)化為4~20mA信號(hào)輸出到PLC。利用PLC內(nèi)部PID運(yùn)算進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，通過(guò)接收現(xiàn)場(chǎng)密度計(jì)返回的4~20mA電流信號(hào)與外部設(shè)定密度值進(jìn)行比較，通過(guò)模擬量模塊輸出4~20mA信號(hào)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)閥門電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制閥門的開度，當(dāng)測(cè)量密度高于設(shè)定密度時(shí)，控制步進(jìn)閥打開，清水進(jìn)入313桶，密度降低；當(dāng)測(cè)量密度低于設(shè)定密度時(shí)，步進(jìn)閥動(dòng)作，閥門關(guān)閉，密度升高至設(shè)定密度，達(dá)到自動(dòng)平衡。通過(guò)PLC的自動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)了密度的自動(dòng)跟蹤無(wú)需干預(yù)，保證了生產(chǎn)所需的合格重介質(zhì)懸浮液。
