CN107305140A - 一种料位检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供了一种料位检测装置及方法，所述装置用于检测除尘器的料仓内物料的料位高度，包括：料位计算器和至少一个测温元件；其中，所述至少一个测温元件设置在所述料仓内部，当测温原件为至少两个时，至少两个测温元件分别位于多个不同的预设料位位置，每个测温元件用于检测所在预设料位位置处的温度值；所述料位计算器位于所述料仓外部，所述料位计算器的输入端与所述测温元件的输出端相连接，用于根据所述至少一个测温元件检测到的温度值以及所述至少一个测温元件的预设料位位置计算料仓内物料的料位高度。本公开能够根据检测的预设料位位置的温度值，准确确定除尘器料仓中的料位，准确性高，方法简单，人工及材料成本低。

Description

一种料位检测装置及方法

技术领域

本公开涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种料位检测装置及方法。

背景技术

现有技术中除尘器系统各设备关系如图1所示，当高温烟气从除尘器01入口进入时，除尘器会通过其自身的除尘原理，将烟气中的粉尘沉降下来，沉降下来的粉尘进入除尘器01下部的灰斗02，灰斗02数量、容积等均根据实际粉尘需要情况进行合理设置，一般情况灰斗02的卸灰控制均根据高料位开关03和低料位开关04的输出信号控制卸灰阀05动作，当高料位开关03发出料位高的信号时，灰斗底部的卸灰阀05动作，进行卸灰；当低料位04开关发出料位低的信号时，对应的卸灰阀05停止卸灰动作；如此往复。

高温烟气中的粉尘沉降至灰斗中时同样为高温粉尘，一般为50至200℃范围，同时粉尘中含有一定水份，如果温度继续降低，容易结块并粘在灰斗壁上，导致难以排出，因此灰斗侧壁上装有仓壁振动器06，定时进行振打，防止粘结并利于排灰。为避免灰仓中的灰温度降低而堆积结块，常通过高温蒸汽进行保温。

现有技术中，在实际应用中，常用的音叉式料位开关、阴旋式料位开关和振棒式料位开关等在进行料位检测时受物料粘结影响较大，电容式料位开关在进行料位检测时因为物料的成分经常变化导致介电常数变化频繁，所以受物料的介电常数影响较大，因此，绝大多数灰斗的料位检测在使用三个月左右便处于瘫痪状态，影响料位检测效果。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种料位检测装置及方法。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种料位检测装置，用于检测除尘器的料仓内物料的料位高度，包括：料位计算器和至少一个测温元件；

其中，所述至少一个测温元件设置在所述料仓内部，当测温元件为至少两个时，至少两个测温元件分别位于多个不同的预设料位位置，每个测温元件用于检测所在预设料位位置处的温度值；

所述料位计算器位于所述料仓外部，所述料位计算器的输入端与所述测温元件的输出端相连接，用于根据所述至少一个测温元件检测到的温度值以及所述至少一个测温元件的预设料位位置计算料仓内物料的料位高度。

可选地，所述测温元件的检测端穿过料仓侧壁插入到料仓内部，所述测温元件的输出端位于料仓外部。

可选地，还包括：多路温度采集单元；

所述多路温度采集单元的输入端与所述至少一个测温元件的输出端相连接，所述多路温度采集单元的输出端与料位计算器的输入端相连接，用于将所述至少一个测温元件检测的温度值发送给料位计算器。

可选地，还包括：至少一个保护件，每个测温元件的上方均设置有一个所述保护件；

所述保护件的一端固定于所述料仓的侧壁上，另一端悬空位于所述料仓的内部或与所述料仓的另一侧壁相固定；所述保护件为板状或槽状。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种料位检测方法，包括：

接收设置于除尘器料仓侧壁第一预设料位位置上的测温元件采集的第一温度值；

判断所述第一温度值是否大于第一预设阈值；

当所述第一温度值大于第一预设阈值时，确定料仓中物料的料位高度至少为第一预设料位位置。

可选地，还包括：

接收设置于料仓侧壁第二预设料位位置上的测温元件采集的第二温度值，所述第二预设料位位置高于第一预设料位位置；

判断所述第二温度值是否大于第二预设阈值；

当所述第二温度值大于第二预设阈值时，确定料仓中物料的料位高度至少为第二预设料位位置；

当所述第二温度值小于第二预设阈值时，确定料仓中物料的料位高度为第一预设料位位置与第二预设料位位置之间。

可选地，还包括：

当所述第一温度值小于第一预设阈值时，接收设置于料仓侧壁第三预设料位位置上的测温元件采集的第三温度值，所述第三预设料位位置低于第一预设料位位置；

判断所述第三温度值是否大于第三预设阈值；

当所述第三温度值大于第三预设阈值时，确定料仓中物料的料位高度为第一预设料位位置与第三预设料位位置之间；

当所述第三温度值小于第三预设阈值时，确定料仓中物料的料位高度为第三预设料位位置以下。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开根据预设料位位置处物料温度与环境温度的不同，利用测温元件对预设料位位置处的温度进行检测，并确定物料位置，进而判断物料是否过高或过低，不受任何物料特性如介电常数、物料粘结等外部因素的影响，准确性高，只需将采集的温度值与对应的预设料位位置的温度阈值进行计算比较，方法简单，使用测温元件相较于其他料位开关成本更低。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是现有技术中除尘器系统中各设备结构示意图；

图2是本公开一示例性实施例示出的一种料位检测装置的结构图；

图3是本公开一示例性实施例示出的保护件的另一端固定于料仓的侧壁上的结构图；

图4是本公开一示例性实施例示出的保护件的另一端悬空于料仓内部的结构图；

图5为本公开一示例性实施例示出的一种料位检测方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

如图2所示，除尘器在正常工作状态时，除尘器会通过其自身的工作原理，将进入除尘器入口的高温烟气中的粉尘沉降下来，沉降下来的粉尘会进入除尘器的料仓1，并在料仓1内不断堆积，当料仓1内堆积的物料达到一定高度时，可以控制卸灰阀2动作，进行卸灰。

在本公开的一个实施例中，提供一种料位检测装置，用于检测除尘器的料仓1内物料的料位高度，包括：料位计算器3和至少一个测温元件4。

测温元件4可以为热电偶、热电阻等感温元件，连接安装方式不限，如法兰连接、螺纹连接、无固定装置等均可；测温元件4选择模拟量信号类型的信号输出类型，该类信号采集时会有信号回路处于开路故障输出信号，可用于判断该设备检测是否正常，如果不正常可及时更换设备，测温元件选择时尽可能选择比热电阻更能耐振动的热电偶。另外由于温度不是很高，只有50～200℃，应优先选择测温范围较低的分度号，如T分度、E分度等，这样测温精度更高。

所述至少一个测温元件4设置在所述料仓1内部，当测温元件4为至少两个时，至少两个测温元件4分别位于多个不同的预设料位位置，预设料位位置可以是距离料仓底部的卸灰阀一定高度的位置，也可以是距离料仓顶部入口一定距离的位置，每个测温元件4用于检测所在预设料位位置处的温度值。

因为物料一般在50～200℃，当物料接触到测温元件4时，测温元件4输出物料温度在50～200℃范围；当物料没有接触到测温元件4时，测温元件4输出其位于的预设料位位置处的环境温度，一般会低于50℃。

所述料位计算器3位于所述料仓1外部，所述料位计算器3的输入端与所述测温元件4的输出端相连接，二者的连接方式可以为有线连接，也可以为无线连接，用于根据所述至少一个测温元件4检测到的温度值以及所述至少一个测温元件的预设料位位置计算料仓1内物料的料位高度。

在本公开实施例中，所述测温元件的检测端穿过料仓侧壁插入到料仓内部，所述测温元件的输出端位于料仓外部，所述测温元件为热电偶传感器，也可以为热电阻传感器。

在本公开的一个实施例中，料位检测装置还包括：多路温度采集单元5；

所述多路温度采集单元5的输入端与所述至少一个测温元件4的输出端相连接，所述多路温度采集单元5的输出端与料位计算器3的输入端相连接，多路温度采集单元5与料位计算器3之间的连接方式可以为有线的通信总线连接方式，也可以为无线的通信组件之间的连接方式，用于将所述至少一个测温元件4检测的温度值发送给料位计算器3，当然，多路温度采集单元5也可以与料位计算器3集成于一体。

测温元件4与多路温度采集单元5连接，以及，多路温度采集单元5的输出端与料位计算器3的输入端连接时可以通过有线方式进行连接，如电缆或导线等，也可以通过无线方式连接，如无线通信组件等进行通信连接，这样可以省去大量信号传输电缆、电源供电电缆材料及对应的人工费。

在本公开的又一个实施例中，料位检测装置还包括：至少一个保护件6，每个测温元件4的上方均设置有一个所述保护件6，保护件可以保护物料下落后堆积在测温元件套管上形成积压，避免测温元件保护套管变形，即使被物料挤压导致变形后，也不影响测温，保护件可以设为倾斜，这样利于避免物料在表面的堆积结块。

保护件6可以为如图4所示所述保护件的一端固定于所述料仓的侧壁上，另一端悬空位于所述料仓的内部，或如图3，所述保护件的一端固定于所述料仓的侧壁上，另一端与所述料仓的另一侧壁相固定；所述保护件为板状或槽状，保护件可以为角钢、倾斜安装的扁钢等材料，并增加加强筋提高抗压强度。

如图5所示，为本公开实施例提供的一种料位检测方法，包括以下步骤。

在步骤S101中，接收设置于除尘器料仓侧壁第一预设料位位置上的测温元件采集的第一温度值。

在步骤S102中，判断所述第一温度值是否大于第一预设阈值。

由于每次卸灰阀2动作进行排料时卸灰阀2都会打开，致使料仓外空气进入料仓内，这样将使料仓内环境温度降低，而且除尘器在工作时都是烟气从卸灰阀2处向除尘器出口被抽风机抽出，料仓内处于负压状态。这些温度均可以通过观察现场料仓内环境温度与料仓内粉尘灰的温度实际数据值的大小等方式，设置一个合适的预设阀值。

当所述第一温度值大于第一预设阈值时，在步骤S103中，确定料仓中物料的料位高度至少为第一预设料位位置。

比如，当位于高料位的预设料位位置的测温元件4输出温度高于阀值1为50℃时，可以确定料仓中物料的料位高度为高料位；当位于低料位的预设料位位置的测温元件4检测温度低于阀值2为50℃时，可以确定料仓中物料的料位高度为低料位。

这里的阀值1与阀值2可以相同，也可以不同，完全根据现场测温元件所在位置长期检测的物料温度、环境温度数据观察的结果进行设置。

另外，当位于高料位的测温元件4检测到低于阀值1的数据时，说明现场物料低于该检测点位置，料位可能正常也可能低于低料位检测点；当低料位的测温元件4检测到高于阀值2的数据时，说明现场物料可能高于该检测点位置，料位可能正常也可能高于高料位检测点。

由于下落的粉尘或物料一般速度不会太快，是个缓慢的过程，当物料上升到测温元件处时并被检测到高温时，上升的物料不会高出测温元件太多，这个高度完全可以忽略，而且即便是有高于测温元件的物料堆积，对于这一点儿物料，只要测温元件上方有足够的空间，稍晚一点儿卸灰，完全不是问题。因此对于高料位的滞后处理方式就是安装测温元件时，在测温元件上方稍留些高度的空间即可，该高料位的高度可不作限制，一般安装料位开关也不会安装到最顶部。

另外，因为排料导致物料快速下落时，如果测温元件反应过慢，会出现物料已经低于测温点很多温度还没及时反应，则有可能会将物料排空，影响排料阀的密封性，所以此类情况应该避免。

可以将两个或两个以上的测温元件测量的温度值相结合判断料位位置，这样准确性更好，由于该类测温元件为模拟型信号输出，可输出开路信号的故障码，在二者信号检测都处于正常的前提下，在本公开的又一实施例中，所述方法还包括以下步骤。

在步骤S201中，接收设置于料仓侧壁第二预设料位位置上的测温元件采集的第二温度值，所述第二预设料位位置高于第一预设料位位置。

在步骤S202中，判断所述第二温度值是否大于第二预设阈值。

当所述第二温度值大于第二预设阈值时，在步骤S203中，确定料仓中物料的料位高度至少为第二预设料位位置。

当所述第二温度值小于第二预设阈值时，在步骤S204中，确定料仓中物料的料位高度为第一预设料位位置与第二预设料位位置之间。

在本公开的又一实施例中，还包括以下步骤。

当所述第一温度值小于第一预设阈值时，在步骤S301中，接收设置于料仓侧壁第三预设料位位置上的测温元件采集的第三温度值，所述第三预设料位位置低于第一预设料位位置；

在步骤S302中，判断所述第三温度值是否大于第三预设阈值；

当所述第三温度值大于第三预设阈值时，在步骤S303中，确定料仓中物料的料位高度为第一预设料位位置与第三预设料位位置之间；

当所述第三温度值小于第三预设阈值时，在步骤S304中，确定料仓中物料的料位高度为第三预设料位位置以下。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种料位检测装置，用于检测除尘器的料仓内物料的料位高度，其特征在于，包括：料位计算器和至少一个测温元件；

其中，所述至少一个测温元件设置在所述料仓内部，当测温元件为至少两个时，至少两个测温元件分别位于多个不同的预设料位位置，每个测温元件用于检测所在预设料位位置处的温度值；

所述料位计算器位于所述料仓外部，所述料位计算器的输入端与所述测温元件的输出端相连接，用于根据所述至少一个测温元件检测到的温度值以及所述至少一个测温元件的预设料位位置计算料仓内物料的料位高度。

2.根据权利要求1所述的料位检测装置，其特征在于，所述测温元件的检测端穿过料仓侧壁插入到料仓内部，所述测温元件的输出端位于料仓外部。

3.根据权利要求1所述的料位检测装置，其特征在于，还包括：多路温度采集单元；

所述多路温度采集单元的输入端与所述至少一个测温元件的输出端相连接，所述多路温度采集单元的输出端与料位计算器的输入端相连接，用于将所述至少一个测温元件检测的温度值发送给料位计算器。

4.根据权利要求1所述的料位检测装置，其特征在于，还包括：至少一个保护件，每个测温元件的上方均设置有一个所述保护件；

所述保护件的一端固定于所述料仓的侧壁上，另一端悬空位于所述料仓的内部或与所述料仓的另一侧壁相固定；所述保护件为板状或槽状。

5.一种料位检测方法，其特征在于，包括：

接收设置于除尘器料仓侧壁第一预设料位位置上的测温元件采集的第一温度值；

判断所述第一温度值是否大于第一预设阈值；

当所述第一温度值大于第一预设阈值时，确定料仓中物料的料位高度至少为第一预设料位位置。

6.根据权利要求5所述的料位检测方法，其特征在于，还包括：

接收设置于料仓侧壁第二预设料位位置上的测温元件采集的第二温度值，所述第二预设料位位置高于第一预设料位位置；

判断所述第二温度值是否大于第二预设阈值；

当所述第二温度值大于第二预设阈值时，确定料仓中物料的料位高度至少为第二预设料位位置；

当所述第二温度值小于第二预设阈值时，确定料仓中物料的料位高度为第一预设料位位置与第二预设料位位置之间。

7.根据权利要求5所述的料位检测方法，其特征在于，还包括：

当所述第一温度值小于第一预设阈值时，接收设置于料仓侧壁第三预设料位位置上的测温元件采集的第三温度值，所述第三预设料位位置低于第一预设料位位置；

判断所述第三温度值是否大于第三预设阈值；

当所述第三温度值大于第三预设阈值时，确定料仓中物料的料位高度为第一预设料位位置与第三预设料位位置之间；

当所述第三温度值小于第三预设阈值时，确定料仓中物料的料位高度为第三预设料位位置以下。