CN104819753A - 液下料位计 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液下料位计，包括：牵引索、悬挂装置、升降装置和传感器装置；传感器装置包括两根探针，其中一根探针上设接收探头，另一所述探头上设有发送探头；所述接收探头和发送探头输出端均连接至所述升降装置内的中央处理器，并根据所接触的介质向所述中央处理器发送感应信号，所述中央处理器根据所述感应信号控制所述升降装置的电机的控制电路；并根据所述电机的转速获得所述传感器装置的升降位移。不仅能够测量单层液位或料位，同时还能测量双层物位，包括双层液位、液下料位及双层料位，结构简单，应用广泛，测量准确。

Description

液下料位计

技术领域

本发明涉及料位测量技术，特别是一种能探测液下料位的一种液下料位计。

背景技术

现有的室外或环境恶劣的球形摄像头容易脏污，普通料位计用来测量容器内液体的液位以及粉末或颗粒状固体的料位，通常分别称为液位计和料位计，但是，现有的液位计仅限于测量液体的液位，而料位计也只能测量容器内的料位，对于液下的料位则无法实现测量，且现有料位计功能单一，可靠性差。

发明内容

本发明提供一种液下料位计，用于克服现有技术中的缺陷，不仅能测量单层的液位和料位，也可以测量液下的料位，应用广泛，测量准确。

本发明提供自清洗球形摄像头及采用自清洗球形摄像头作为传感器的一种料位计，包括：

牵引索，一端连接传感器装置，另一端连接升降装置，并在所述升降装置的作用下完成对所述传感器装置的升降运动；

悬挂装置，用于悬挂所述牵引索；

升降装置，用于控制所述牵引索的拉伸长度，进而控制所述传感器装置的升降高度；包括辊筒和驱动所述辊筒转动的电机，所述牵引索缠绕在所述辊筒上；

传感器装置，包括两根探针，其中一根探针上设接收探头，另一所述探头上设有发送探头；

所述接收探头和发送探头输出端均连接至所述升降装置内的中央处理器，并根据所接触的介质向所述中央处理器发送感应信号，所述中央处理器根据所述感应信号控制所述升降装置的电机的控制电路；并根据所述电机的转速获得所述传感器装置的升降位移。

其中：

所述传感器装置内部还设置有摄像头、激光器和照明光源。

进一步的：

所述摄像头设置在一球体内；

所述球体上设置有用于驱动所述摄像头相对于所述球体旋转的第一驱动装置。

更进一步的：

所述球体上方设置有护罩；

所述护罩内壁上设有用于将所述球体表面灰尘清除的清扫刷；

所述球体两端设置有吊耳，所述球体与所述吊耳之间可旋转地连接；

所述球体通过所述第二驱动装置绕所述吊耳在所述护罩内旋转。

特别是：

所述吊耳上设有喷气管和喷水管；

所述护罩内设有用于清洗的条形凹槽，所述条形凹槽两侧装设有条形密封圈；

所述喷气管和喷水管连接所述条形凹槽。

其中：

还包括重力传感器和失重传感器；

所述重力传感器安装在牵引索上与所述传感器装置相连以测量传感器重力信号；

所述失重传感器安装在所述升降装置内，用于感应所述传感器装置的失重信号；

所述重力传感器和所述失重传感器的输出端均与所述升降装置的电机的控制电路连接。

进一步的：

所述料位计还包括用于限定所述摄像头摆动的导向装置；

所述导向装置包括两导向套；

每一所述探针分别穿设与一个所述导向套内。

进一步的：

所述料位还包括雷达传感器和导波雷达传感器；

所述雷达传感器安装在所述传感器装置上，或安装在两所述导向杆上部之间。

所述导向杆为所述导波雷达导波杆。

本发明提供的液下料位计，不仅能够测量单层液位或料位，同时还能测量双层物位，包括双层液位、液下料位，结构简单，应用广泛，测量准确。

单独做自清洗摄像头用时，可定期或远控进行旋转清灰，在下雨天效果更佳。可在其上部设蓄水装置可远控冲洗，冬季用防冻玻璃水，下设供水排水管。方便使用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的液下料位计的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施案例提供一种自清洗球形摄像头及使用自清洗球形摄像头做传感器组成的带摄像料位计，包括：

牵引索1，一端连接传感器装置，另一端连接升降装置，并在升降装置的作用下完成对传感器装置的升降运动；

悬挂装置2，用于悬挂牵引索；本实施例中为两个定滑轮；

升降装置3，用于控制牵引索的拉伸长度，进而控制传感器装置的升降高度；包括辊筒和驱动辊筒转动的电机，牵引索缠绕在辊筒上；电机与辊筒之间传动连接，包括直联，即电机的主轴与辊筒主轴通过联轴器连接或键连接，传动比为1，也可以通过减速器连接，或通过齿轮传动连接或通过链条链轮传动连接等，传动比依具体传动装置而定；

传感器装置4，包括收发探头感应电路、接近感应器和两根探针41，其中一根探针上设接收探头41a，另一探头上设有发送探头41b，收发探头感应电路输入端连接接收探头41a和发送探头41b，收发探头感应电路输出端连接升降装置内的中央处理器，收发探头感应电路包括接收探头感应电路和接收探头感应电路，其中接收探头感应电路与接收探头41a连接，或与接收探头41a集成于一体；发送探头感应电路与发送探头41b连接，或与发送探头41b集成于一体；中央处理器控制升降装置中电机的控制电路；收发探头感应电路根据发送探头和接收探头所接触的介质向中央处理器传送感应信号；中央处理器与电机的控制电路连接，中央处理器综合上述感应信号以及对电机转速的计数器等信号进行计算分析，获得传感器装置的升降位移。

测量单层液位或料位时，启动电机，同时，中央处理器通过计数器对电机的转动匝数进行记录，辊筒转动使得牵引索带动传感器装置下降，未接触物料或液体介质时，发送探头与接收探头之间的介质是空气，随着传感器装置的下移，当探头接触到物料或液体时，发送探头与接收探头之间的介质为相应的物料或液体，收发探头感应电路向中央处理器发信号，中央处理器待探头处于失重状态时并结合其他传感信号，对电机控制电路发停止信号，控制电机停止转动，中央处理器结合传感器感应信号根据电机的转动匝数、辊筒的直径以及电机与辊筒之间的传动比能够获得传感器装置下降的位移，也就是液位或料位；

当测量液下料位时，启动电机，同时，中央处理器通过计数器电路对电机的转动匝数进行记录，辊筒转动使得牵引索带动传感器装置下降，未接触液体介质时，发送探头与接收探头之间的介质是空气，随着传感器装置的下移，当探头接触到液体时，发送探头与接收探头之间的介质为液体，收发感应电路向中央处理器发送信号，中央处理器对电机的转数进行记录，探头继续下移，待探头接触到固体时，发送探头与接收探头之间的介质为物料，收发探头感应电路再次向中央处理器发送信号，对电机的转数再次进行记录，探头继续下移处于失重状态，电机停止转动，中央处理器根据前一次电机的转动匝数、辊筒的直径以及电机与辊筒之间的传动比能够获得传感器装置的首次下降位移，也就是液位；中央处理器根据后一次电机的转动匝数、辊筒的直径以及电机与辊筒之间的传动比能够获得传感器装置的再次下降位移，也就是料位；

当测量双层液体液位时原理同液下料位一致。

传感器装置将就地内部图像信号通过悬挂装置的软电缆回传，可直观观察被测容器，料仓及液下等实际情况。

本实施例中还包括失重传感器，重力传感器，接近传感器以上各传感器输出至中央信号处理器。中央信号处理器结合各个传感器信号。输出信号控制升降装置的电机的升降。中央信号处理器对计数器回路传来的计数信号进行与传感信号进行综合分析计算得出测量液位物位信号。

作为上述实施例的进一步地优选方案：

传感器装置4内部还设置有摄像头42、激光器和照明光源。

摄像头能够对液下的物料的动态进行拍摄，通过外接显示设备就能够很好的观测液下物料的动态，为了便于在光线不足的状态下，对液下进行连续监测，可通过照明光源，提供光源。因测量料位时，粉尘会充满料仓，激光器可发射一个较明量的光柱，摄像头可对光柱及光柱终点的位置可较为清楚的观察到料位表面位置及物料起伏动态。

为了实现对液下更广泛的范围进行无死角拍摄，摄像头可选择球体摄像头，也可以采用下述方案：

将摄像头42设置在一球体43内；球体上设置有用于驱动摄像头相对于球体旋转的第一驱动装置。摄像头通过第一驱动装置在球体内做任意角度摆动，摄像头42与球体43之间可采用球铰。

为保护摄像头，可在球体上方设置有护罩44；

护罩44内壁上还设有用于将球体表面灰尘清除的清扫刷；球体43两端设置有吊耳45，球体43与吊耳45之间可旋转地连接；球体43通过第二驱动装置绕吊耳45在护罩44内旋转。球体43在第二驱动装置的作用下要两端吊耳45转动，转动的同时，球体43表面与护罩44内壁的清扫刷接触，球体43表面的灰尘被扫掉。

为了进一步清除灰尘，可在吊耳45上设喷气管；喷气管的喷口朝向球体。清扫的灰尘能通过喷气管吹掉。

本实施例中在吊耳上设喷气管和喷水管，护罩内设有用于清洗的条形凹槽，条形凹槽两侧装设有条形密封圈，气流和水流从条形凹槽一端进入另一端出去。

摄像头内设喷气管和喷水管除实现自清洗功能，还可做冷却作用，用于温度较高的场合应用。

上述球形摄像头具有自清洗功能，可旋转透明外罩，与外罩向配合的清洗护罩，内部摄像头。耳轴及清洗用气、水系统，透明外罩旋转在内部电机驱动下旋转经过护罩进行清洗。

也可应用于其他窥视检测作用，例如锅炉空预器吹灰器，脱硝吹灰器等，可清楚吹灰部位辅助控制吹灰器，提高吹灰器效果。

单独做自清洗摄像头用时，可定期或远控进行旋转清灰，在下雨天效果更佳。可在其上部设蓄水装置可远控冲洗，冬季用防冻玻璃水，下设供水排水管。方便使用

为了防止球形摄像头下降时摆动，可将探针加长做为导向杆(或在原探针外侧增加上下通长导向杆)，且在导向杆中间增加多组收发探头。水平一组收发探头对应使用，各组之间互不干扰。球形摄像头两吊上各设一套筒，两套筒分别套在两导向杆上。导向杆在安装料位计时固定在料仓内。球形摄像头沿导向杆上下滑动，是保证摄像头不摆动。同时在球形摄像头上下滑动时对导向杆起到清灰作用。保证收发探头测量效果。

可增设雷达传感器和导波雷达传感器；雷达传感器安装在传感器装置上。作为可升降的雷达探头。或雷达传感器安装在两导向杆上部之间，作为固定的导波雷达探头。导向杆为导波雷达传感器的导波杆。起到一物多用的作用。

自清灰摄像头球形罩结合纳米防污染，抗刮擦抗磨技术结合使用效果更好。

料位计内还可以设温度传感器，振动传感器，方向传感器，超声波传感器、射频导纳传感器、接近开关等传感器进行辅助测量及判断，在液下测量时可设压力传感器。辅助检测判断及自我保护等作用。

为适应高温、高粉尘等恶劣环境可将摄像头球体做成带隔热层结构，内部通压缩空气进行冷却。同时外露部分于介质接触的部分制作成高防护等级，防止进入灰尘和水。

或将球形摄像头缩小全部在报风的保护管内做成高防护等级的探头用于高温等恶劣条件下。

此料位计，也可应用于其他窥视检测作用，例如锅炉空预器吹灰器，脱硝吹灰器等，可清楚吹灰部位辅助控制吹灰器，提高吹灰器效果。月球车功能加上，以实现更多功能。

单独做自清洗摄像头用时，可定期或远控进行旋转清灰，在下雨天效果更佳。可在其上部设蓄水装置可远控冲洗，冬季用防冻玻璃水，下设供水排水管。方便使用。

此自清洗摄像头实用价值高，以及用此自清洗摄像头做成的物位计应用广泛，多传感组合测量准确，直观。根据应用场合不同可选用其全部或部分部件功能达到经济实用的效果。本装置类似蛟龙号，再辅助应用的其他很多需窥视领域，应用意义非凡。

Claims (8)

1.一种液下料位计，其特征在于，包括：

牵引索，一端连接传感器装置，另一端连接升降装置，并在所述升降装置的作用下完成对所述传感器装置的升降运动；

悬挂装置，用于悬挂所述牵引索；

升降装置，用于控制所述牵引索的拉伸长度，进而控制所述传感器装置的升降高度；包括辊筒和驱动所述辊筒转动的电机，所述牵引索缠绕在所述辊筒上；

传感器装置，包括两根探针，其中一根探针上设接收探头，另一所述探头上设有发送探头；

所述接收探头和发送探头输出端均连接至所述升降装置内的中央处理器，并根据所接触的介质向所述中央处理器发送感应信号，所述中央处理器根据所述感应信号控制所述升降装置的电机的控制电路；

并根据所述电机的转速获得所述传感器装置的升降位移。

2.根据权利要求1所述的液下料位计，其特征在于：

所述传感器装置内部还设置有摄像头、激光器和照明光源。

3.根据权利要求2所述的液下料位计，其特征在于：

所述摄像头设置在一球体内；

所述球体上设置有用于驱动所述摄像头相对于所述球体旋转的第一驱动装置。

4.根据权利要求3所述的液下料位计，其特征在于：

所述球体上方设置有护罩；

所述护罩内壁上设有用于将所述球体表面灰尘清除的清扫刷；

所述球体两端设置有吊耳，所述球体与所述吊耳之间可旋转地连接；

所述球体通过所述第二驱动装置绕所述吊耳在所述护罩内旋转。

5.根据权利要求4所述的液下料位计，其特征在于：

所述吊耳上设有喷气管和喷水管；

所述护罩内设有用于清洗的条形凹槽，所述条形凹槽两侧装设有条形密封圈；

所述喷气管和喷水管连接所述条形凹槽。

6.根据权利要求1-5任一所述的液下料位计，其特征在于：

还包括重力传感器和失重传感器；

所述重力传感器安装在牵引索上与所述传感器装置相连以测量传感器重力信号；

所述失重传感器安装在所述升降装置内，用于感应所述传感器装置的失重信号；

所述重力传感器和所述失重传感器的输出端均与所述升降装置的电机的控制电路连接。

7.根据权利要求2-5任一所述的液下料位计，其特征在于：

所述料位计还包括用于限定所述摄像头摆动的导向装置；

所述导向装置包括两导向套；

每一所述探针分别穿设与一个所述导向套内。

8.根据权利要求7所述的液下料位计，其特征在于：

所述料位计还包括雷达传感器和导波雷达传感器；

所述雷达传感器安装在传感器装置上，或安装在两所述导向杆上部之间。所述导向杆作为导波雷达的导波杆。