CN1023835C

CN1023835C - 料位仪

Info

Publication number: CN1023835C
Application number: CN 91108963
Authority: CN
Inventors: 陈汉达
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1991-09-20
Publication date: 1994-02-16
Anticipated expiration: 2006-09-20
Also published as: CN1059597A

Abstract

本种料位仪，由计算系统通过电容传感器分别与所有独立和相互断开的电极相接。本发明可用以连续测量，克服了物料温度、湿度、密度等的变化和物料涨落变化造成的影响，并对这些影响进行全自动调整，本料位仪不怕沾滞物料，测量精度高，使用方便。

Description

本发明属于测量仪器，特别是用于料仓内各种物料（颗粒状、粉末状）料位高度的连续测量。

料位测量在目前有各种测量仪器，其中较为普通的是中国专利号88220707.5公开的一种料位测量仪，其主要特点是它以物料为电介质的被测电容，有电容测量电路和指示器，被测电容用料仓中的金属体做为电容的两个电极，金属体穿过料仓时用绝缘体隔离，在料仓的下部增设短金属体，它和料仓边壁做为补偿电容的两个电极，短金属体穿过料仓时用绝缘体偶离，补偿电容经补偿电容测量电路成负反馈加在电容测量电路上，该料位测量仪虽然解决了在仓内温度、湿度、密度等大幅度变化情况下能够正常使用的问题，但其还存在仪器比较复杂，调整很麻烦，且其测量精度不够高。

本发明的目的是提出一种简单、使用方便，精度高的料位测量仪。

本发明的主要特点是计算系统通过电容传感器分别与所有独立和相互断开的电极相接，并且该电极是特制的，非常有效地解决了测量中的各种问题。

本发明料位仪可以连续测量，能克服物料温度、湿度、密度变化及仓内物料涨落变化等造成的影响，并对这些影响进行自动调整，本料位仪不怕沾滞物料，测量精度高，使用方便。

图1为料位仪系统框图

图中A为电容传感器、15为电极固定头、16为上开关电极、17为第四电极、18为第三电极、19为第二电极、20为第一电极、21为下开关电极。

图2为电缆结构图，图中1为钢丝绳，2为护套、3为芯线、4为护套、5为屏敝网、6为护套、7为屏敝网、8为护套、9为屏敝导体、10为护套、11为屏敝导体、12为护套、13为电极、14为护套。

图3为电极断点图。图中标号与图2相同。

下面结合附图详细描述本发明。由图1知计算系统由计算机、打印机和显示器组成，在计算机上分别引出6条线通过电容传感器A分别与所有独立和互相断开的电极相接，本例以6极电极为例，电极数可以根据需要进行调整，可多、可少。其简单原理是，各个相互隔离的电极的电容量通过电容传感器A进入计算机进行处理，得出料仓内的料位，由于在上、下开关电极之间的电极采用长度等分分段形式，使得方便的采用计算机对测量结果进行修正，故料位测量只同物料高度有关，而受仓内介质的介电常数、温度、湿度、密度的影响很小。又由于在电极上采用了电容隔离技术，使得四个等分分段电极之间相互影响极小，并对电极信号的引出得以实现。

下面讲述料位仪的工作过程。物料首先淹没最下面的开关电极，输出开关信号，表示已有料。

物料淹至第一段电极，输出信号为计算机设置比例运算。

物料淹至第二段电极，第一电极兼作为比例补偿电极用。

物料淹至第三段电极时，第一、二电极作为比例补偿电极用。

物料淹至第四段电极时，第一、二、三电极作为比例补偿电极用。

物料淹至上开关电极，即输出开关信号，表示满仓极限。

第四电极未淹时，可当作空气电容采样电极修正空气变化电容量。

当上开关电极发出满仓信号时，可得出各电极的斜率及密度差，自动进行物料高度线性化校正。在物料下降过程中，与上述过程反推即可知。

图2是电极结构图，图中钢丝绳1作为电极整体的支承件，上、下两端固定在仓顶和仓底，护套2套在钢丝绳的外面，防止钢丝绳同信号芯线3相对运动时损伤芯线3。护套2的四周有6根芯线，在每根芯线外包有一层绝缘层4，在绝缘层4与绝缘层6之间有一信号芯线有源屏敝线5，以防止信号芯线与地之间产生直接电容。有源屏敝线是用射极跟随器电路构成的，也可由其它电路做有源屏敝线。在6的外层又有一层屏敝接地层，以上结构可以保证6根信号芯线互不干扰。在屏敝接地层7的外面有一电缆成型工艺用的绝缘护套8，在护套8的外层有一屏敝导体9，做为接地层，屏敝导体9的外层有一绝缘层10，该绝缘层的外面有一有源屏敝层11，绝缘层10的作用是将有源屏敝层11与接地层9隔离开。有源屏敝层11是用射级跟随器与测量极接通的。其作用是隔离电极13与接地层9之间的分布电容。有源屏敝层11的外面有一绝缘层12，电极13套在绝缘层12的外面，电极13主要是用来测量该电极与仓壁之间的电容量，最后一层绝缘层14是用来防止物料潮气，以免电极产生漏电。

图3是电极断开点示意图。由图3可以知道电缆内部是如何联接的。芯线3的6根导线分别接到对应的6个电极上，电极13测到的信号通过芯线3传至对应的电容传感器A，电容传感器A的信号进入计算系统进行计算，得出料位的高度。屏敝网5接有源屏敝层11，主要作用是防止电极13与地之间产生很大的分布干扰电容。屏敝网7接屏敝导体9到地，防止有源屏敝层11之间产生交叉干扰，以上论述了一根电极的结构，由于各个电极的结构都是相同的，在此不一一论述了。

Claims

1、一种料位仪由计算系统通过电容传感器分别与所有独立和相互断开的电极连接其特征是设置了上下开关电极，在上下开关电极之间的电极为长度等分电极，长度等分电极之间互为补偿。

2、按权利要求1、所述的料位仪其特征是所说的电极由钢丝绳1做为中心支撑，在钢丝绳的外部有护套2，在护套2外有若干根芯线3，该若干根芯线互不干扰，在芯线3的外层有护套8和屏蔽导体9用于接地，在屏蔽导体9和有源屏蔽层11之间有绝缘层10，有源屏蔽层11外面有一绝缘层12，电极13套在12上，在电极13的外面有一护套14。

3、按权利要求1、2所述的料位仪其特征是芯线3外套有护套4，屏蔽网5，护套6和屏蔽接地层7，以保证信号芯线3之间互不干扰。