在铁精粉的生产中,越来越多的选矿厂采用干排法来处理主要的废弃物—尾矿。在尾矿干排流程中,为了提高沉淀效率,选矿厂往往会在沉淀池中安装絮凝剂添加系统。但是流入沉淀池中的矿浆浓度是时刻变化的,为了节约成本、减少浪费,就必须在线检测矿浆浓度,以此来控制絮凝剂添加系统的阀门开口度。本课题基于尾矿干排的背景,以测量排入沉淀池中的矿浆浓度为实际应用,以超声波衰减法为理论基础,通过MATLAB进行数值分析,最后设计实验平台并进行实验验证,以理论与实验的方法来表明超声波法测量矿浆浓度的可行性。本文首先简要叙述了选题的研究背景和研究现状,并且对当今测量固液两相流浓度的方法进行了阐述,选取了超声法作为本次课题的测量方法。接着分析了超声波衰减的类型,利用MATLAB软件对散射衰减、黏滞衰减、热传导衰减进行了数值分析,通过控制变量法探讨了频率、粒径、浓度等因素对超声波衰减系数的影响。其次,对实验平台进行了设计和搭建。提出了两种实验方法,选取了直射式的方案。整个超声波矿浆浓度检测系统主要由单片机系统、直流偏置电路、功率放大电路、示波器、发射换能器和接收换能器组成,对设计过程中遇到的问题加以探究和解决。搭建后的实验平台能够完成衰减系数的测量,并且稳定可靠。最后,利用实验平台进行了实验。首先进行了静态及动态浓度测量实验,通过改变矿浆浓度的大小,得到了浓度与衰减系数之间的关系。然后在实验中控制粒径、浓度不变,通过改变流速、温度的大小和起泡剂的含量,探究了超声波衰减系数与流速、温度、气泡的关系,得出了相关规律,提高了检测系统的精度。除此之外还对检测系统进行了具体的系统设计,包括在选矿厂中的安装方式、原理图的设计、清洁和维护方式等。