浮选是选矿工艺的核心环节，其效果直接关系到精矿品位和回收率。浮选机液位的稳定是获得理想分选效果的关键前提。当液位自动控制系统出现持续波动、无法稳定时，会严重破坏泡沫层厚度和稳定性，导致矿物回收率下降、精矿品质恶化、药剂消耗增加等一系列问题。

面对液位持续不稳的故障，盲目调整往往事倍功半。本文将提供一个从简到繁、由表及里的系统化故障排查思路，帮助维护人员快速定位并解决问题。

一、故障现象初步判断

在开始排查前，首先明确“不稳”的具体表现：

•周期性振荡：液位围绕设定值有规律地上下波动。

•无规律剧烈波动：液位随机、大幅度变化。

•持续偏高或偏低：执行机构已到极限，仍无法达到设定液位。

•响应迟缓：设定值改变后，液位需要很长时间才能缓慢跟进。

不同的现象指向不同的故障根源。本文将重点分析最常见的“周期性振荡”和“无规律波动”。

二、系统化故障点排查路径

遵循“先外部后内部，先机械后电气，先硬件后软件”的原则，建议按以下路径进行排查。

第一阶：机械与浆体环节排查（最优先）

液位不稳很多时候并非控制系统本身问题，而是工艺或机械环节的扰动所致。

•矿浆性质突变：这是最常见的原因之一。

◦排查点：检查给矿的浓度、粒度、含气量是否发生剧烈变化。过粘的矿浆会导致闸门动作后液位响应迟钝；过多的气泡或“汽化”现象会使液位测量值失准；大颗粒物料容易在闸门槽或阀门处卡塞。

◦方法：与上游工序（如磨矿）沟通，确认来料是否稳定。可暂时将控制切至“手动”模式，观察液位在固定闸门开度下的自然波动情况。如果手动模式下依然波动，则问题大概率在工艺本身。

•执行机构（闸门/阀门）本体问题：

◦排查点：

▪卡涩/堵塞：闸门导轨是否有矿渣或异物卡住？阀门阀芯或阀座是否有磨损或结垢？

▪连杆松动：连接执行机构与闸门的连杆是否牢固？有无间隙过大或销轴磨损？

◦方法：将控制模式切换到“就地手动”，在现场反复开关执行机构，观察动作是否平稳、顺畅，有无异响或顿挫感。

第二阶：检测单元（液位计）排查

如果机械部分正常，下一个怀疑对象就是控制系统的“眼睛”——液位计。测量值不准，控制必然失准。

•液位计本身故障：

◦排查点：

▪校准漂移：液位计是否长时间未校准？零点或量程是否发生漂移？

▪探头污染：对于雷达、超声波液位计，探头表面是否附着矿浆或泡沫？这会导致信号衰减或失真。

▪安装位置：液位计探头是否安装在泡沫翻滚最剧烈或给矿直接冲击的位置？这会造成测量值剧烈跳动。

◦方法：停矿时进行清水校准。清洁探头表面。检查安装位置是否符合说明书要求，必要时加装静压管或防护挡板。

•信号传输干扰：

◦排查点：检查液位计到控制柜的信号电缆是否有破损、接头是否松动？电缆是否与动力电缆并行敷设而未采取屏蔽措施？

◦方法：在控制柜端子处用万用表测量信号值，与DCS/PLC显示值对比，看是否存在差异或波动。

第三阶：执行机构（电动/气动执行器）排查

控制系统的“手脚”出现问题，指令无法被正确执行。

•排查点：

◦机构卡涩/磨损：执行器内部齿轮、离合器等是否磨损？

◦定位器故障：对于需要精确位置控制的执行器，其配套的定位器是否工作正常？反馈电位器是否磨损？

◦气源问题：对于气动执行机构，气源压力是否稳定？过滤减压阀是否正常工作？气管有无漏气？

•方法：在控制室给出一个小的阶跃信号（如5%），观察执行机构能否迅速、准确地移动到指定位置。检查定位器的反馈杆是否与阀杆同步运动。

第四阶：控制器与参数整定排查

在确认机械、检测、执行单元均正常后，问题才可能出在控制核心——PID调节器及其参数上。

•PID参数不当：这是导致周期性振荡的典型原因。

◦现象：液位围绕设定值有规律地波动。

◦排查点：

▪比例带（P）过小：导致控制作用过强，产生超调，进而引发振荡。

▪积分时间（I）过小：积分作用太强，也会导致系统不稳定。

▪微分作用（D）使用不当：在某些有较大滞后的系统中，缺乏适当的微分作用可能无法抑制振荡。

◦方法：尝试适当增大比例带或积分时间（即减弱控制作用）。最好联系自动化工程师，根据系统响应曲线重新进行PID整定。

•控制模式或设定错误：

◦排查点：检查DCS/PLC程序，确认控制模式是否为自动？设定值曲线是否被意外修改？是否有其他连锁控制（如泡沫刮板速度）在干扰？

第五阶：DCS/PLC与软件深度排查

•扫描周期与模块故障：

◦排查点：AI/AO模块故障可能导致信号跳变。CPU扫描周期过长或程序逻辑复杂，可能导致控制输出不及时。

◦方法：检查模块诊断信息，使用编程软件监控程序运行状态，查看有无异常报警。

三、总结与建议

浮选机液位自动控制是一个典型的闭环系统，任何一个环节的故障都会导致整个系统失调。排查时必须建立系统化思维，遵循以下原则：

1.先外后内：首先排除工艺和机械等外部因素，再深入控制系统内部。

2.先易后难：从最简单的液位计清洁、连杆检查开始，逐步深入到参数整定和程序分析。

3.观察与记录：详细记录故障发生时的现象、工艺参数变化，这对定位问题至关重要。

4.加强预防性维护：定期对液位计进行校准和清洁，对执行机构进行润滑和紧固，对控制参数进行优化，防患于未然。

通过以上系统化的排查，绝大多数液位不稳的故障都能被有效定位和解决，从而保障浮选生产过程的稳定和高效。