乳化液是液压支架和液压支柱的传动介质,在液压系统中起血液作用。《煤矿安全规程》规定乳化液的浓度一般在3%～5%之间。浓度过低,会大大缩短设备使用寿命,容易引起液压系统事故的发生;浓度过高,会使乳化油的消耗量增加,从而导致生产成本上升。乳化液的配比浓度受很多因素的影响,包括水压、温度、流量、配比装置准确度等。现有的乳化液配比装置配制精度不高,效率低,受人为因素影响较大。针对上述问题,我们开发了以单片机为核心,机、电、液一体化的矿用乳化液矢量自动配比装置。装置采用闭环控制,设计方案和传统的间歇式的、开环控制装置有着本质的区别。本课题运用超声波技术检测乳化液的浓度,通过变频技术调节乳化油的流量,能完成乳化液浓度的自动配比,无须人工操作。装置具有良好的人机工作界面,可实时显示乳化液的浓度,清水的流量,乳化液的液位等,方便了现场操作,并具有自动闭锁和报警功能。本装置具有防爆性能和抗干扰措施,解决了因环境温度变化对乳化液的浓度造成的影响。系统软件运用结构化设计思想,采用C51编程,进行了模块化设计,建立了矢量控制算法,并验证了该模型在实际生产过程中的正确性和可靠性。为了适应数字矿山的发展趋势,我们对装置进行了功能扩展。装置通过工业以太网与井上的计算机相连,有利于生产过程的管理和监控。本装置运行稳定、精度高,其运行的各项指标均达到了设计要求,大大提高了配比效率,满足了煤矿企业生产要求,取得了较好的经济效益和社会效益。