CN103575354B - 颗粒状固体物料料位检测传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种颗粒状固体物料料位检测传感器，由悬挂在外壳罩上的悬挂体和悬挂在悬挂体内的吊锥体组成两套悬挂结构；当悬挂体被颗粒状固体物料侧向推斜时吊锥体也会倾斜并与内锥导体导通。通过检测与吊锥体和内锥导体分别相连的两根导线是否导通，判断颗粒状固体物料的料位面是否达到设定位置。本发明具有结构简单，抗干扰能力强，工作性能可靠等优点，无需繁杂的检测仪器和从属设备，尤其适合于在多尘、冲击大等恶劣环境中使用，也可在同一料仓外围设置多个检测位，安装多套本传感器，实现料位的多级检测。

Description

颗粒状固体物料料位检测传感器

技术领域

本发明属于传感器技术领域，涉及一种用于工业生产中，检测密闭非透明容器中颗粒状固体物料料位的传感器。

背景技术

随着科学技术的迅猛发展，物料料位检测与控制成为现代化生产中的重要组成部分，建筑材料、化工、矿山、冶金、水利、电力等行业的自动化生产中急需准确可靠、性能稳定的物料自动化检测仪器，尤其是煤矿的井下煤仓，水泥厂的生熟料库，发电厂的入炉煤仓等料位检测问题，直接影响着这些行业的自动化程度。

目前，国内外在物料检测方面采用的技术和产品常见的有以下几种：

1、超声波传感器：此仪器安装在远离物料的上方，向物料面发射和接收电磁波，并测量电磁波的反射波长、周期、测出物料面距仪器间的距离，从而测定料位。这类产品适用于宽阔场面的物料位探测，但对于容器中颗粒状物料持续下落的料位将无法检测。

2、压力传感器：利用物料重力的压强原理，在物料仓下检测压强或重量来换算料仓料位。这种测量方法无法测量容器中颗粒状物料持续下落而存在冲击的仓内固体物料料位的检测。

3、电容式料位传感器：依靠电容原理进行工作，由两极板和介质构成的电容，改变介质便改变电容量，物料作为电容的介质，淹没传感器越多，介质填充越多，电容量越大，通过检测电容量来检测物料位。这种检测方法对于粉末状状物料检测非常有效，对于颗粒状固体物料料位的检测显得无能为力。

因此，发明一种检测固体颗粒状物料连续输入下落并且按照一定速度输出的封闭容器中料位的检测仪器，对于实现诸如水泥生料仓、小麦和大米粮仓、煤矿井下煤仓、火电厂煤仓等场合的料位检测的自动化具有重要的现实意义。

发明内容

本发明提供一种固体颗粒状物料的料位传感器，利用相对摆动原理，实现封闭非透明容器中颗粒状固体物料的料位的可靠检测。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：一种颗粒状固体物料料位检测传感器，包括主管道(24)、安装底板(23)、外壳罩(15)、挂钩(16)、挂钩螺栓(17)、盖板(18)、导出管(22)、第一铜导线(27)和悬挂体；安装底板(23)的底面安装在主管道(24)外壁上，主管道(24)上的开口使主管道(24)和外壳罩(15)导通，悬挂体通过挂钩(16)、挂钩螺栓(17)悬挂在外壳罩(15)上面的盖板(18)上，第二铜导线(28)向上延伸穿过盖板(18)和导出管(22)与外界的检测仪器相连。

主管道(24)是一中空圆柱形料仓，里面存储颗粒状固体物料；外壳罩(15)的底面是一平面；安装底板(23)将主管道(24)的外圆柱面和外壳罩(15)底平面连接起来，安装底板(23)与主管道(24)的接触面形状依据主管道(24)的外圆柱面确定。

悬挂体由下半球体(1)、吊锥体(2)、内锥导体(3)、活节螺栓(4)、下陶瓷体(5)、吊绳(9)、外壳(10)、第三铜导线(11)、上陶瓷体(12)、上半球体(13)、螺栓(14)、夹紧件(26)组成；下半球体(1)、上半球体(13)、通过螺纹连接在外壳(10)的两端，构成悬挂体的外侧体；上半球体(13)和外壳(10)之间安装有绝缘的上陶瓷体(12)；下半球体(1)和外壳(10)之间安装有绝缘的下陶瓷体(5)；内锥导体(3)和下陶瓷体(5)同心安装，吊锥体(2)的外锥面和内锥导体(3)的内锥孔同心安装；吊锥体(2)通过绝缘吊绳(9)挂在上陶瓷体(12)上；吊锥体(2)和内锥导体(3)之间存在0.5-1mm的间隙，间隙大小通过吊绳(9)的长度进行调整。

本发明提供了一种颗粒状固体物料料位检测传感器，利用相对摆动原理检测与吊锥体和内锥导体分别相连的两根导线是否导通，判断颗粒状固体物料的料位面是否到达设定位置。本发明具有结构简单，抗干扰能力强，工作性能可靠等优点，无需繁杂的检测仪器和从属设备，尤其适合于在多尘、冲击大等恶劣环境中使用，也可在同一料仓外围设置多个检测位，安装多套本传感器，实现料位的多级检测。

附图说明

图1本发明总体结构主视图。

图2本发明总体结构左视图。

图中，1-下半球体；2-吊锥体；3-内锥导体；4-活节螺栓；5-下陶瓷体；9-吊绳；10-外壳；11-铜导线；12-上陶瓷体；13-上半球体；14-螺栓；15-外壳罩；16-挂钩；17-挂钩螺栓；18-盖板；22-导出管；23-安装底板；24-主管道；26-夹紧件。

具体实施方式

参照图1，一种颗粒状固体物料料位检测传感器，包括主管道(24)、安装底板(23)、外壳罩(15)、挂钩(16)、挂钩螺栓(17)、盖板(18)、导出管(22)、第一铜导线(27)和悬挂体；安装底板(23)底面安装在主管道(24)外壁上，主管道(24)上的开口使主管道(24)和外壳罩(15)导通。

悬挂体由下半球体(1)、吊锥体(2)、内锥导体(3)、活节螺栓(4)、下陶瓷体(5)、吊绳(9)、外壳(10)、第三铜导线(11)、上陶瓷体(12)、上半球体(13)、螺栓(14)、夹紧件(26)组成，利用下陶瓷体(5)和上陶瓷体(12)实现内部导线与外壳(10)、下半球体(1)和上半球体(13)之间的绝缘。当自然下垂时吊锥体(2)和内锥导体(3)之间存在间隙，间隙大小通过吊绳(9)调节。

一种颗粒状固体物料料位检测传感器有两套悬挂部分组成，一是由挂钩(16)、挂钩螺栓(17)和悬挂体组成，悬挂在外壳罩(15)上；二是由吊绳(9)、活节螺栓(4)和吊锥体(2)组成，悬挂在悬挂体内。

当颗粒状固体物料料位面在主管道的开口位置以下时，颗粒状的固体物料也就没有到达外壳罩内，则悬挂在外壳罩内的传感器悬挂体处于垂直位，同时悬挂在悬挂体内的吊锥体也处于垂直位，吊锥体和内锥导体之间存在间隙使与吊锥体相连的导线和与内锥导体相连的导线不导通，即从传感器上部的导出管中穿出的两根导线不导通。

当颗粒状固体物料料位面达到主管道的开口位置时，颗粒状的固体物料经开口从料仓主管道溢出到达外壳罩，推动悬挂在外壳罩内的传感器悬挂体整体产生倾斜，倾斜的悬挂体内部的吊锥体也处于倾斜状态，吊锥体的侧面斜靠在内锥导体上，使与吊锥体相连的导线和与内锥导体相连的导线导通，即从传感器上部的导出管中穿出的两根导线导通。

当颗粒状固体物料料位面下降到主管道的开口位置以下时，颗粒状的固体物料经开口从外壳罩内重新漏回料仓，外壳罩内没有了颗粒状的固体物料，则悬挂在外壳罩内的传感器悬挂体重新处于垂直位，悬挂在悬挂体内的吊锥体也处于垂直位，吊锥体和内锥导体之间存在间隙使与吊锥体相连的导线和与内锥导体相连的导线不导通，即从传感器上部的导出管中穿出的两根导线不导通。

Claims (1)

1.一种颗粒状固体物料料位检测传感器，其特征在于，一种颗粒状固体物料料位检测传感器，包括主管道(24)、安装底板(23)、外壳罩(15)、挂钩(16)、挂钩螺栓(17)、盖板(18)、导出管(22)、第一铜导线(27)和悬挂体；安装底板(23)的底面安装在主管道(24)外壁上，主管道(24)上的开口使主管道(24)和外壳罩(15)导通，悬挂体通过挂钩(16)、挂钩螺栓(17)悬挂在外壳罩(15)上面的盖板(18)上，第二铜导线(28)向上延伸穿过盖板(18)和导出管(22)与外界的检测仪器相连；

其中，主管道(24)是一中空圆柱形料仓，里面存储颗粒状固体物料，外壳罩(15)的底面是一平面；安装底板(23)将主管道(24)的外圆柱面和外壳罩(15)底平面连接起来，安装底板(23)与主管道(24)的接触面形状依据主管道(24)的外圆柱面确定；

其中，悬挂体由下半球体(1)、吊锥体(2)、内锥导体(3)、活节螺栓(4)、下陶瓷体(5)、吊绳(9)、外壳(10)、第三铜导线(11)、上陶瓷体(12)、上半球体(13)、螺栓(14)、夹紧件(26)组成；下半球体(1)、上半球体(13)、通过螺纹连接在外壳(10)的两端，构成悬挂体的外侧体；上半球体(13)和外壳(10)之间安装有绝缘的上陶瓷体(12)；下半球体(1)和外壳(10)之间安装有绝缘的下陶瓷体(5)；内锥导体(3)和下陶瓷体(5)同心安装，吊锥体(2)的外锥面和内锥导体(3)的内锥孔同心安装；吊锥体(2)通过绝缘吊绳(9)挂在上陶瓷体(12)上；吊锥体(2)和内锥导体(3)之间存在0.5-1mm间隙，间隙大小通过吊绳(9)的长度进行调整。