CN104913831A - 一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，属于淤泥和水位高度同时分层测量技术领域；提供一种在复杂环境中可实时检测，测量精度高，使用安全方便的淤泥和水位分层测量装置；采用的技术方案为：红外线发射器、红外线接收器通过螺钉固定方式固定安装固定板一和安装固定板二之间，红外线发射器和主机之间通过电源线连接，红外线接收器和主机之间通过信号线连接，主机通过电源线和信号线实现与外部设备连接；本发明适用于煤矿领域。
Description
技术领域
本发明是一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，属于淤泥和水位高度同时分层测量技术领域。
背景技术
当前水位测量装置和淤泥深度测量装置主要都是分开测量的，不能同时进行测量。水位测量的装置主要有3种：超声波水位计、浮球液位控制器、压力式液位计；淤泥深度测量的装置主要有1种：水下超声波测量仪；能够同时测量的方法是同位素在线检测煤泥水分界面的方法。同位素在线检测煤泥水分界面的方法，射线源发射出γ射线光子穿过待测物体，根据待测物体密度不同而产生衰减，透射部分被探测器接收，探测器内的闪烁检测组件和前置放大器将透射的γ射线光子转换成相应的电脉冲信号送到信号处理机，通过对浓缩机自上而下各水平水和淤泥的连续检测，可以确定各水平的固体物质含量，从而确定浓缩机中固液分界面的位置，但装置无法对淤泥厚度，水位的深度进行准确测量，只能完全依靠人工移动和判断，造成较大的误差，导致淤泥水位的测量很不准确。且γ射线对环境有污染。因此，目前基本没有可用的淤泥水位同时测量装置使用，很多淤泥水位测量停留在理论研究，一种能够在复杂环境有效进行淤泥和水位的检测装置是煤泥水分层测量装置能否在实际现场推广使用的关键。
发明内容
本发明实现了一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，所解决的技术问题是：提供一种在复杂环境中可实时检测，测量精度高，使用安全方便的淤泥和水位分层测量装置。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，包括：电源线、信号线、主机、电源线、信号线、红外线发射器、红外线接收器、安装固定板一、红外线发射电路板、红外射线接收电路板、安装固定板二、主机控制电路板、主机显示屏。红外线发射器、红外线接收器通过螺钉固定方式固定安装固定板一和安装固定板二之间；红外线发射器和主机之间通过电源线连接；红外线接收器和主机之间通过信号线连接；主机通过电源线和信号线实现与外部设备连接。
所述红外线接收器接收红外线发射器的红外射线在水中比空气中强度弱，根据接收到的红外线强度检测水位高度。
所述红外线发射器、红外线接收器通过螺钉固定方式固定安装固定板一和安装固定板二之间保证红外线发射器和红外线接收器之间的间距为固定的50mm。
所述红外线发射器的红外发射点和红外线接收器上的红外接收点能够一一对应。
所述红外线发射器发出的红外线可以穿透50mm不同浑浊度的水并保证被红外线接收器接收到；红外线发射器发出的红外线能够被水下的淤泥完全挡住不能被红外线接收器接收到。
所述红外线接收器是否收到红外线发射器发出的红外信号和接收到红外信号的强度，可以准确判断出淤泥高度和水位高度。
所述红外线发射器、红外线接收器的外壳采用不锈钢制成，分别装入红外线发射电路板、红外射线接收电路板后采用环氧树脂灌封市防护等级达到IP68。
所述该装置测量的初始值可以根据实际的安装位置的高度设定。
所述主机可以实时显示测得的水位高度值和淤泥深度值。
所述本装置供电电压为9-32VDC的宽电压输入。
本发明专利与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本发明专利中发射器和接收器采用红外线对射式系统，避免死区，防止普通光源干扰，防止高反光度物体反射干扰。
2、本发明专利中可根据现场环境中红外射线穿过水、空气的强弱值来设置水和空气的分界值，防止不同环境中水和空气的浑浊程度的干扰。
3、本发明专利中红外线发射电路板、红外射线接收电路板长为240mm的模块电路，可根据具体的使用要求来组装不同的长度，适应现场环境能力强，相邻两条光栅间距15mm，检测精度高。
4、本发明专利中检测到淤泥深度或者水深度超过设置的上限值时，设备进入报警状态，实现自检功能。
5、本发明专利中接收器接收红外线信号转化成电信号，传回控制器，可实时监控淤泥、水位的变化。
6、本发明专利中装置标定值可以根据实际的安装位置的高度设定。可以根据现场环境任意安装，避免必须插入水底造成红外线发射器和红外线接收器长度过长，成本过高。
附图说明
下面结合附图对本发明专利的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是本发明专利的结构示意图。
图中：1电源线、2信号线、3主机、4电源线、5信号线、6红外线发射器、7红外线接收器、8安装固定板一、9红外线发射电路板、10红外射线接收电路板、11安装固定板二、12主机控制电路板、13主机显示屏。
具体实施方式
如图1所示，本发明是一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，包括：电源线1、信号线2、主机3、电源线4、信号线5、红外线发射器6、红外线接收器7、安装固定板一 8、红外线发射电路板9、红外射线接收电路板10、安装固定板二 11、主机控制电路板12、主机显示屏13。红外线发射器6、红外线接收器7通过螺钉固定方式固定安装固定板一 8和安装固定板二 11之间；红外线发射器6和主机3之间通过电源线连接；红外线接收器7和主机3之间通过信号线5连接；主机通过电源线1和信号线2实现与外部设备连接。
所述红外线接收器接收7和红外线发射器6的红外射线在水中比空气中强度弱，根据接收到的红外线强度检测水位高度。
所述红外线发射器6、红外线接收器7通过螺钉固定方式固定安装固定板一8和安装固定板二11之间保证红外线发射器6和红外线接收器7之间的间距为固定的50mm。
所述红外线发射器6的红外发射点和红外线接收器7上的红外接收点能够一一对应。
所述红外线发射器6发出的红外线可以穿透50mm不同浑浊度的水并保证被红外线接收器7接收到；红外线发射器6发出的红外线能够被水下的淤泥完全挡住不能被红外线接收器7接收到。
所述红外线接收器7是否收到红外线发射器6发出的红外信号和接收到红外信号的强度，可以准确判断出淤泥高度和水位高度。
所述红外线发射器6、红外线接收器7的外壳采用不锈钢制成，分别装入红外线发射电路板9、红外射线接收电路板10后采用环氧树脂灌封市防护等级达到IP68。
所述该装置测量的初始值可以在主机3上根据实际的安装位置的高度设定。
所述主机3可以实时显示测得的水位高度值和淤泥深度值。
所述主机3供电电压为9-32VDC的宽电压输入。
本发明专利中红外线发射器6的红外线发射电路板9与红外线接收器7的红外射线接收电路板10对准，形成对射的状态时，当淤泥阻挡了红外线就会阻断发射跟接收之间的联系，此时红外线接收器7接收不到红外线的那部分就没有电信号输出；水面以下淤泥以上那部分由于水对红外线有衰减作用红外线接收器7接收到的红外线弱，转换成的电信号也弱；在水面以上的空气中红外线几乎没有衰减，红外线接收器7接收到的红外线强，转换成的电信号也强；初始设定相邻的光栅间隔是固定的，通过主机3的编码器计算得出淤泥深度和水位深度，整个装置结构简单，现场安装调节方便，操作简单，精确度高，能大大提高工作效率。
本发明专利中红外线发射器6和红外线接收器7彼此相对，并且以合适的高度和角度对齐。避免死区，防止外界光源干扰。
本发明专利中利用光学系统，机械结构的特殊设计，红外线发射器6、红外线接收器7校准方便。
本发明专利可有效防止电磁信号、频闪灯光、焊接弧光、周围电源的干扰，传输距离远。
Claims (10)
1.一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，包括：电源线（1）、信号线（2）、主机（3）、电源线（4）、信号线（5）、红外线发射器（6）、红外线接收器（7）、安装固定板一（8）、红外线发射电路板（9）、红外射线接收电路板（10）、安装固定板二（11）、主机控制电路板（12）、主机显示屏（13）；其特征在于：红外线发射器（6）、红外线接收器（7）通过螺钉固定方式固定安装固定板一（8）和安装固定板二（11）之间；红外线发射器（6）和主机（3）之间通过电源线（4）连接；红外线接收器（7）和主机（3）之间通过信号线（5） 连接；主机（3）通过电源线（1）和信号线（2）实现与外部设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，其特征在于：红外线接收器（7）接收红外线发射器（6）的红外射线在水中比空气中强度弱，根据接收到的红外线强度检测水位高度。
3.根据权利要求1所述的一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，其特征在于：红外线发射器（6）、红外线接收器（7）通过螺钉固定方式固定安装固定板一（8）和安装固定板二（11）之间保证红外线发射器（6）和红外线接收器（7）之间的间距为固定的50mm。
4.根据权利要求1所述的一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，其特征在于：红外线发射器（6）的红外发射点和红外线接收器（7）上的红外接收点能够一一对应。
5.根据权利要求1所述的一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，其特征在于：红外线发射器（6）发出的红外线可以穿透50mm不同浑浊度的水并保证被红外线接收器（7）接收到；红外线发射器（6）发出的红外线能够被水下的淤泥完全挡住不能被红外线接收器（7）接收到。
6.根据权利要求1所述的一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，其特征在于：根据红外线接收器（7）是否收到红外线发射器（6）发出的红外信号和接收到红外信号的强度，可以准确判断出淤泥高度和水位高度。
7.根据权利要求1所述的一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，其特征在于：红外线发射器（6）、红外线接收器（7）的外壳采用不锈钢制成，分别装入红外线发射电路板（9）、红外射线接收电路板（10）后采用环氧树脂灌封死防护等级达到IP68。
8.根据权利要求1所述的一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，其特征在于：该装置测量的初始值可以根据实际的安装位置的高度设定。
9.根据权利要求1所述的一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，其特征在于：主机（3）可以实时显示测得的水位高度值和淤泥深度值。
10.根据权利要求1所述的一种水泥混合物泥的高度和水位高度的同时分层测量装置，其特征在于：本装置供电电压为9-32VDC的宽电压输入。
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