CN104359523A - 一种长程连续射频导纳物位控制装置 - Google Patents

Abstract

一种长程连续射频导纳物位控制装置。本发明涉及连续物位测量技术领域，具体涉及一种长程连续射频导纳物位控制装置。本发明为解决现有长程连续物位测量仪表在使用方面存在的测量效率低、成本高、测量准确性差的问题。一种长程连续射频导纳物位控制装置包括传感器、二次仪表和升降机构，传感器、二次仪表和升降机构分别通过电缆依次连接，传感器竖直设置在升降机构的正下方，升降机构通过钢丝绳与传感器连接。本发明用于物位的测量。

Description

一种长程连续射频导纳物位控制装置

技术领域

本发明涉及连续物位测量技术领域，具体涉及一种长程连续射频导纳物位控制装置。

背景技术

在工农业生产自动化的过程中，需要一种性能稳定的物位仪表，对于液体或小颗粒物质进行大量程连续测量，传统的大量程连续物位测量仪表(如重锤式、超声波、射线式等)在应用过程中存在不同的局限性，例如:射线式物位计价格昂贵，对环境有所污染，重锤式物位计测量精度不高，容易发生机械故障；超声波式物位计对物位界面的要求较高，容易受到容器内粉尘干扰等等，这些在一定程度上阻碍了此类仪表的使用与发展。

发明内容

本发明为了解决现有长程连续物位测量仪表在使用方面存在的测量效率低、成本高、测量准确性差的问题，进而提出一种长程连续射频导纳物位控制装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明包括传感器、二次仪表和升降机构，传感器、二次仪表和升降机构分别通过电缆依次连接，传感器竖直设置在升降机构的正下方，升降机构通过钢丝绳与传感器连接。

本发明与现有技术相比包含的有益效果是：本发明适用于液体或小颗粒物料物位的长程连续测量，可以广泛应用于各种物料的仓储检测，如火力发电厂的粉煤仓、灰库、灰浆池、污水池等物位测量；结构简单，制造成本低，采用机械结构进行传动，使测量过程中运行稳定；安全环保，有效避免了放射性元素对环境的影响；对所处的外部环境要求低，在保证精度的同时，适用更为广泛，成本降低了70％；以定点的测量方式实现物位连续测量，测量效率高，测量精度高。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图；图2是本发明中升降机构3的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种长程连续射频导纳物位控制装置包括传感器1、二次仪表2和升降机构3，传感器1、二次仪表2和升降机构3分别通过电缆4依次连接，传感器1竖直设置在升降机构3的正下方，升降机构3通过钢丝绳5与传感器1连接。

如此设计二次仪表2通过电缆4接收到传感器1发出的信号，驱动升降机构3运动，升降机构3通过钢丝绳5带动传感器1升起或下降。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述升降机构3包括驱动器6、步进电机7、减速器8、齿轮轴9、卷线轮10、从动齿轮11和丝杠12，驱动器6与二次仪表2连接，驱动器6与步进电机7连接，步进电机7的输出端与减速器8的输入端连接，减速器8的输出端上设有齿轮轴9，齿轮轴9的一侧设有卷线轮10，卷线轮10的一个端面上固接有从动齿轮11，从动齿轮11与齿轮轴9啮合，卷线轮10的轴向中心孔上设有螺纹，卷线轮10插装在丝杠12上，丝杠12的两端水平固定，钢丝绳5均匀缠绕在卷线轮10上，钢丝绳5的一端固接在卷线轮10上，钢丝绳5的另一端与传感器1的顶端连接。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

如此设计驱动器6接收到二次仪表2发出的信号后，驱动步进电机7转动，步进电机7通过减速器8带动齿轮轴9转动，齿轮轴9与从动齿轮11啮合，从而带动卷线轮10转动，最终实现传感器1的升起或下降，同时卷线轮10在丝杠12上沿水平方向稳定移动，保证了卷线轮10到出线口的钢丝绳5始终与固定丝杠12相垂直，同时使得吊起传感器1的钢丝绳5均匀地绕排在卷线轮10上。

具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述升降机构3还包括高限位器13和低限位器14，高限位器13设置在丝杠12的一端，低限位器14设置在丝杠12的另一端，高限位器13和低限位器14分别与二次仪表2连接。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

如此设计通过高限位器13和低限位器14将输出信号传递给二次仪表2，从而能够限制传感器1升降的最高位置和最低位置。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述传感器1的探测极包括长探测极1-1和短探测极1-2。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述减速器8为蜗轮蜗杆减速器8。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

如此设计使用蜗轮蜗杆减速器8，在系统停止运行或停电的情况下升降机构3可以实现自锁，保持住传感器1的位置。

工作原理

物位的确定是由传感器1和升降机构3两部分综合决定的。传感器1采用了射频导纳技术和双探测极结构，二次仪表2通过传感器1输入信号控制步进电机7运行，以定点的测量方式实现物位连续测量。二次仪表2具有参数设置、计数显示、报警输出等功能，方便应用于远端操作。传感器1接收物料信号，根据逻辑关系判断物位的界面，同时将控制信号输入给二次仪表2；二次仪表2控制升降机构3运动，使传感器1实时跟随物料界面，同时输出物位高度。

升降机构1内部的步进电机7与卷线轮10的转数比是一个常数，卷线轮10的周长也是一个常数，因此传感器1移动的距离(也就是物位)只与步进电机7运动的步数相对应。通过计算步进电机7运动的步距数，即可达到随动测量物位的目的。

传感器1的数字逻辑关系见表1。

表1

Claims (5)

1.一种长程连续射频导纳物位控制装置，其特征在于：所述一种长程连续射频导纳物位控制装置包括传感器(1)、二次仪表(2)和升降机构(3)，传感器(1)、二次仪表(2)和升降机构(3)分别通过电缆(4)依次连接，传感器(1)竖直设置在升降机构(3)的正下方，升降机构(3)通过钢丝绳(5)与传感器(1)连接。

2.根据权利要求1所述一种长程连续射频导纳物位控制装置，其特征在于：所述升降机构(3)包括驱动器(6)、步进电机(7)、减速器(8)、齿轮轴(9)、卷线轮(10)、从动齿轮(11)和丝杠(12)，驱动器(6)与二次仪表(2)连接，驱动器(6)与步进电机(7)连接，步进电机(7)的输出端与减速器(8)的输入端连接，减速器(8)的输出端上设有齿轮轴(9)，齿轮轴(9)的一侧设有卷线轮(10)，卷线轮(10)的一个端面上固接有从动齿轮(11)，从动齿轮(11)与齿轮轴(9)啮合，卷线轮(10)的轴向中心孔上设有螺纹，卷线轮(10)插装在丝杠(12)上，丝杠(12)的两端水平固定，钢丝绳(5)均匀缠绕在卷线轮(10)上，钢丝绳(5)的一端固接在卷线轮(10)上，钢丝绳(5)的另一端与传感器(1)的顶端连接。

3.根据权利要求2所述一种长程连续射频导纳物位控制装置，其特征在于：所述升降机构(3)还包括高限位器(13)和低限位器(14)，高限位器(13)设置在丝杠(12)的一端，低限位器(14)设置在丝杠(12)的另一端，高限位器(13)和低限位器(14)分别与二次仪表(2)连接。

4.根据权利要求1所述一种长程连续射频导纳物位控制装置，其特征在于：所述传感器(1)的探测极包括长探测极(1-1)和短探测极(1-2)。

5.根据权利要求1所述一种长程连续射频导纳物位控制装置，其特征在于：所述减速器(8)为蜗轮蜗杆减速器(8)。