CN101451871A

CN101451871A - 落料堆高度的测量装置

Info

Publication number: CN101451871A
Application number: CNA2007101719572A
Authority: CN
Inventors: 郭云昌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-10

Abstract

本发明公开了落料堆高度的测量装置，含有防护固定装置、自由摆动装置、摆动角度检测装置和信号输出装置；防护固定装置用于安装摆动装置、摆动角度检测装置和信号输出装置，同时提供防护功能，自由摆动装置包括轴和摆，轴固定在防护固定装置上，摆可以绕轴摆动一定角度，角度大小受防护固定装置的限制，摆的形状和重量应根据被测料和料堆坡面的角度来设计，使得料堆面上升到摆的位置时，可以推动摆偏离自由下垂位置到一个摆动角度检测装置可以检测到的位置，信号输出装置用于提供报警信号输出，有时摆动角度检测装置同时具备信号输出功能。

Description

落料堆高度的测量装置

【技术领域】

本发明涉及高度测量装置，特别是落料堆高度的测量装置。

【背景技术】

在化工、冶金、煤炭、电力、农业等领域，在其输送物料的过程中，经常需要测量料斗、料仓、料场中的料堆高度。落料堆是指固体物料(包括粉状物料)，从落料口或物料输送装置上，自由下落在容器内或堆料场上形成的类似圆锥形的料堆。

现有的料堆高度的测量装置可以分为不接触式和接触式。

与被测物料不接触的有：雷达式、超声波式、射线式。

雷达式、超声波式通常安装在料堆顶部，通过向料堆发射电磁波或超声波、测量反射波、根据反射波的到达时间来计算料堆顶部到测量装置之间的距离变化，从而来测量料堆高度。其缺点在于发射的电磁波或超声波的角度比较大，当料堆面有倾斜角度时，很难确定料堆高度。射线式分有放射源和无放射源两种。有放射源的测量装置通过测量料堆对射线的阻挡作用来确定料堆高度，缺点是有放射源、使用管理不便；无放射源的测量装置通过测量不同高度的料堆对天然环境射线的不同影响来确定料堆高度，缺点是反应慢、不够准确。

与被测物料接触的有：重锤式、电容式(及其变种射频导纳式、射频锁相、场效应等)、阻旋式、震动式，音叉式、电阻式。

重锤式通过下放重锤到料堆面上后悬挂线的张力变小判断重锤已经到料堆面上，然后根据悬挂线放下去的长度来确定料堆高度。缺点是实时性很差，重锤容易被料堆埋住不能上来。电容式通过测量料堆高度变化后引起测量装置的电容的介电常数的变化来测量料堆高度。缺点是受被测物料的温度、湿度、介电常数的影响较大，仪器比较复杂，调整困难，同时测量精度不高。阻旋式和震动式的原理是：探头被物料埋住后动不了了，由此感知料堆高度。缺点是有主动运动部件、易磨损。如果装在侧面，容易被落料砸坏，还不易测到料堆的高点。如果装在顶部，传动轴太长，容易损坏。音叉式容易被物料碰坏，同时其抗干扰能力较差。电阻式接触料位仪在测量料堆高度时，由于受到其料的高温，多粉尘，湿度大等因素影响，时常会发出错误信号，使得料位报警不正确，给生产带来一定的危害。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种新型的料堆高度测量装置。

该装置含有防护固定装置、自由摆动装置、摆动角度检测装置和信号输出装置。防护固定装置用于安装摆动装置、摆动角度检测装置和信号输出装置，同时提供防护功能。自由摆动装置包括轴和摆，轴固定在防护固定装置上，摆可以绕轴摆动一定角度，角度大小受防护固定装置的限制，摆的形状和重量应根据被测料和料堆坡面的角度来设计，使得料堆面上升到摆的位置时，可推动摆偏离自由下垂位置到一个摆动角度检测装置可以检测到的位置，同时当料堆面比摆的位置低时，摆在重力作用下可回到自由下垂位置；摆的上端根据摆动角度检测装置的要求，采用金属、磁铁或其他特殊材料。摆动角度检测装置可以是微动开关、行程开关、霍尔传感器、位移传感器、角度传感器等能够感知摆动装置摆动的器件。信号输出装置用于提供报警信号输出，有时摆动角度检测装置同时具备信号输出功能；信号输出通常有继电器接点输出、4～20mA输出、数字通讯输出、指示灯或数字显示等。

具体的技术方案：防护固定装置可以是一段钢管、方盒子、内部经过加工的圆柱体或其他形状的用于防护并安装自由摆动装置、摆动角度检测装置和信号输出装置的壳体，同时提供整个测量装置在使用现场的固定孔或固定卡环等。信号输出装置用螺丝固定在防护固定装置内，接受摆动角度检测装置的信号，经过处理后，输出料堆高度信号。摆动角度检测装置用螺丝固定在防护固定装置内。自由摆动装置的摆动轴连接到防护固定装置上，使摆能够自由摆动。信号输出通常有继电器接点输出、4～20mA输出、数字通讯输出、指示灯或数字显示等。该装置可以紧挨着落料点，直接感知料堆斜面的高度，测量精确，摆动装置小巧牢固，便于安装，便于做随料堆斜面的高度上下运动的随动式连续测量。

摆动装置平常处于自由下垂状态，当料堆高度由于落料而升高时，碰撞摆动装置，并使摆动装置偏离自由下垂状态一个角度，摆动角度检测装置检测到该状态，从而由信号输出装置发出报警。

本发明所公开的落料堆高度的测量装置的积极效果是：

(1)该装置制造简单，成本低廉；

(2)该装置操作简单，维护成本也较低；

(3)该装置测试时不受客观的环境影响，可以进行连续测试，同时测量的精度较高；

(4)该装置报警的效果较为明显，即反应较快，同时其可靠性较好；

(5)该装置对人体以及环境都没有污染，安全并且环保；

(6)该装置可以应用于化工、冶金、煤炭、电力，农业等领域，尤其是环境条件比较差的情况。

【附图说明】

图1为摆动装置处于自由下垂状态的料堆高度检测装置示意图；

图2为摆动装置处于受料堆斜面的力而偏离下垂状态的料堆高度检测装置示意图。

附图中的标号分别为：1防护固定装置，2摆动角度检测装置，3摆动轴，4摆，5信号输出装置，6为料堆高度检测装置，7为料堆。

【具体实施方式】

以下提供本发明落料堆高度的测量装置的具体实施方式，提供1个实施例，但本发明不限于所提供的实施例。

参见附图1和2。该装置6由防护固定装置1，摆动角度检测装置2，摆动轴3，摆4和信号输出装置5组成。自由摆动装置包含摆动轴3和摆4，采用扇形钢片，以增加感知灵敏度，并以钢片的平面对准料堆中心，在摆的上端固定磁钢；摆动角度检测装置采用干簧管；信号输出连接到干簧管内电气触点。当料堆7高度在摆动装置以下时，扇形钢片处于垂直状态，摆上的磁钢接近干簧管，干簧管内电气触点保持连接状态，输出闭合。当料堆7高度达到摆动装置时，落料7沿料堆斜面往下流动带动扇形钢片抬起一个角度，使摆上的磁钢远离干簧管，干簧管内电气触点动作，转换到断开状态，输出开路，发出料堆7达到设定高度的报警信号。

Claims

1.一种落料堆高度的测量装置，其特征在于，含有防护固定装置、自由摆动装置、摆动角度检测装置和信号输出装置；防护固定装置用于安装摆动装置、摆动角度检测装置和信号输出装置，同时提供防护功能，自由摆动装置包括轴和摆，轴固定在防护固定装置上，摆可以绕轴摆动一定角度，角度大小受防护固定装置的限制，摆的形状和重量应根据被测料和料堆坡面的角度来设计，使得料堆面上升到摆的位置时，可以推动摆偏离自由下垂位置到一个摆动角度检测装置可以检测到的位置，信号输出装置用于提供报警信号输出，有时摆动角度检测装置同时具备信号输出功能。

2.根据权利要求1所述的一种落料堆高度的测量装置，其特征在于，所述的摆的上端根据摆动角度检测装置的要求，采用金属、磁铁或其他特殊材料。

3.根据权利要求1所述的一种落料堆高度的测量装置，其特征在于，所述的摆动角度检测装置为微动开关、行程开关、霍尔传感器、位移传感器、角度传感器等能够感知摆动装置摆动的器件中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种落料堆高度的测量装置，其特征在于，所述的信号输出为开关量输出、模拟量输出、数字通讯输出、指示灯或数字显示中的一种或其组合。