CN104848913A - 生物质转矩式料位计 - Google Patents

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常厚春
马革
熊伟
张衍胜
鄢雄伟
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Guangzhou Devotion Thermal Technology Co Ltd
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SUZHOU DISEN BIOLOGICAL ENERGY CO Ltd
Guangzhou Devotion Thermal Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种生物质转矩式料位计，包括具有阻力片的探杆和驱动探杆转动的动力装置，及信号采集控制装置，所述动力装置与探杆之间安装转矩转速传感器，所述信号采集控制装置与转矩转速传感器电连接。利用转矩转速传感器检测探杆的转矩/转速变化信号，把物料的料位高度转变为转矩/转速的数字信号，通过信号采集控制装置实时显示料位高度，并对料位进行精准控制。

Description

生物质转矩式料位计
技术领域
本发明属于料位测量技术领域，具体地说是一种检测生物质燃料料位的装置。
背景技术
料位计在工业生产中有着广泛的应用，其作用是检查容器中固体物料的料位变化。常见的料位计主要有以下几类：电容式料位计、超声波料位计、雷达式料位计、激光式料位计、射频导纳料位计、重锤式料位计、射线式料位计、称重式料位计和阻移式料位计等。
不同的料位计都有各自不同的测量原理和适用范围，在使用过程中有各自的缺陷。如电容式料位计的传感器必须安装在仓顶，探极须垂直插入，外壳底线须可靠连接地网；超声波料位计不能在高温下工作，且传播介质的变化会影响测量精度；雷达式料位计容易出现探头结巴等故障，不适用于过高温环境；激光式料位计易受波段干扰，成本高；射频导纳料位计对物料的介电常数有要求；射线式料位计有放射性污染且造价较高；阻移式料位计不能耐高温、易发生故障，只能简单检查上下线料位，不能实时显示料位高度。总体来说，直接信号测量的非机械式料位计还容易出现高温信号飘逸和探头受污染现象。然而，机械性料位计，如重锤式料位计只能安装在容器顶部，容易出现乱绳现象；称重式料位计设备庞大、占用空间大。在生物质热解过程中，温度高(约500℃)，物料成分繁杂，有高温燃气、碳粉、焦油、高温热载体，其中焦油会粘结传感器且有腐蚀性，故环境非常苛刻，且生产过程中需要对物料料位实时检测监控，现有的常见料位计不能适用于生物质燃料的料位检测。
中国专利文献CN202195853U公开了一种用于布袋除尘器等散状物料容器中料位测量的叶片式料位计，属于阻移式料位计，其包括叶片、传动轴、动力装置和信号采集控制装置，动力装置的输出轴与传动轴相连接，传动轴上固定有叶片，信号采集控制装置与动力装置相连接。信号采集控制装置的检测信号来源于动力装置，料位检测信号采集点不合理。另外，由于是动力装置直接地驱动传动轴，则动力装置的安装位置离料斗距离较近，在高温环境下工作，动力装置和信号采集控制装置会缩短寿命。
发明内容
为了解决现有技术存在缺陷，本发明提供了一种适于高温环境工作、检测料位准确的生物质转矩式料位计。
为了实现以上目的，本发明采取的技术方案是：一种生物质转矩式料位计，包括具有阻力片的探杆和驱动探杆转动的动力装置，及信号采集控制装置，所述动力装置与探杆之间安装转矩转速传感器，所述信号采集控制装置与转矩转速传感器电连接。
进一步地，所述转矩转速传感器与探杆之间设置传动机构。
所述传动机构由链条、安装于转矩形转速传感器的主动链轮和安装于探杆的从动链轮构成。
与现有技术相比，本发明利用转矩转速传感器检测探杆的转矩/转速变化信号，把物料的料位高度转变为转矩/转速的数字信号，通过信号采集控制装置实时显示料位高度，并对料位进行精准控制。本发明还具有以下优点：
1、只需设置一支探杆就可以实现对料位上下限的精确自动检测或控制，结构设计巧妙；
2、探杆与信号采集控制装置通过传动机构间隔分开，可以使信号采集控制装置的电子元件远离料斗，不受高温、腐蚀、粉尘、焦油粘结等苛刻环境的影响。
附图说明
图1为生物质转矩式料位计的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，生物质转矩式料位计主要由动力装置、转矩转速传感器5和传动机构、探杆组成。
由底座1、电机2、减速机3、联轴器4、转矩转速传感器5、链条6、主动链轮、从动链轮、料斗7、阻力片8、探杆9、轴承座11和信号采集控制装置10组成。
底座1安装动力装置，动力装置包括电机2、减速机3和联轴器4，减速机3和转矩转速传感器5通过联轴器4连接。转矩转速传感器5与信号采集控制装置10电连接。
传动机构由链条6、主动链轮和从动链轮组成。主动链轮安装于转矩转速传感器5，从动链轮安装于探杆9一端。
轴承座11安装料斗7和探杆9。探杆9另一端伸入料斗7中且在末端安装一阻力片8。
生物质转矩式料位计的工作原理是：电机2带动减速机3转动，减速机3输出转速＜30转/min。减速机3通过联轴器4带动转矩转速传感器5转动，转矩转速传感器5通过传动链条6带动探杆9旋转，阻力片8随着探杆9一起转动。当阻力片8转动时，由于不同料位高度所产生的阻力不同，因而传达给转矩转速传感器5的转动力矩也不一样，信号采集控制装置10所采集到信号示数不同，故信号采集控制装置10的示数就可以反应料斗内料位的高低。
生物质转矩式料位计在使用前，需在空仓情况下对信号采集控制装置调零得出初始示数。使用时，根据测量具体料位的阻力变化与初始示数的比例关系，便能通过信号采集控制装置10的示数直接确定物料的高度，同时可以根据实际使用情况设置上下限自动控制容器内的料位高度，从而达到实时监测料位和自动控制料位高度的目的。
根据经验可知，可以通过改变阻力片的大小、形状、数量，或改变转矩转速传感器的量程从而适应各种物料料位高度的监测，使用范围非常广泛。

Claims (3)

1.一种生物质转矩式料位计，包括具有阻力片的探杆和驱动探杆转动的动力装置，及信号采集控制装置，其特征在于：所述动力装置与探杆之间安装转矩转速传感器，所述信号采集控制装置与转矩转速传感器电连接。
2.根据权利要求1所述的生物质转矩式料位计，其特征在于，所述转矩转速传感器与探杆之间设置传动机构。
3.根据权利要求2所述的生物质转矩式料位计，其特征在于，所述传动机构由链条、安装于转矩形转速传感器的主动链轮和安装于探杆的从动链轮构成。
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