CN108593039B - 一种红外线计量装置及红外线计量系统 - Google Patents

Abstract

一种红外线计量装置，包括壳体，所述红外线计量装置还包括设置于所述壳体内的红外线传感器、设置于所述壳体上的红外线玻璃透镜及设置于所述壳体内的信号处理单元，所述红外线传感器正对所述红外线玻璃透镜，所述红外线传感器与所述信号处理单元连接。本发明为非接触式测量，灵敏度高，响应速度快，并且实现了自动化计量，减少人为的干预，保证工人的身心健康，并且可以实时的传输产量数据，有利于提高生产效率，方便进行管理，同时通过机器代替人工，降低现场事故的概率，保证生产安全平稳的进行，有利于提高产量。

Description

一种红外线计量装置及红外线计量系统

技术领域

本发明涉及电石产量计量技术领域，尤其是涉及一种红外线计量装置及红外线计量系统。

背景技术

在电石生产技术领域，对产量的计量主要采用人工计量的方式，人工计量劳动强大，费时费力，误差较大，并且安全性差，严重威胁工人的身心健康，人工成本高，不够经济环保，目前市面上还没有能够自动计量电石产量的装置。

因此，有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的红外线计量装置及红外线计量系统。

为达到本发明之目的，采用如下技术方案：

一种红外线计量装置，包括壳体，所述红外线计量装置还包括设置于所述壳体内的红外线传感器、设置于所述壳体上的红外线玻璃透镜及设置于所述壳体内的信号处理单元，所述红外线传感器正对所述红外线玻璃透镜，所述红外线传感器与所述信号处理单元连接。

所述红外线计量装置还包括设置于所述壳体上的电源端口，所述红外线传感器及信号处理单元与所述电源端口电性连接。

所述红外线计量装置还包括设置于所述壳体内的网络模块、设置于所述网络模块上的无线天线及设置于所述壳体上的网络接口，所述信号处理单元与所述网络模块连接，所述网络模块与所述电源端口连接，所述无线天线与所述网络模块连接，所述网络模块与所述网络接口连接。

所述红外线计量装置还包括激光定位器，所述激光定位器与所述电源端口连接，所述激光定位器正对所述红外线玻璃透镜。

所述红外线计量装置还包括一温控系统，所述温控系统包括温控加热器及降温结构，所述降温结构包括位于所述壳体上方的缓冲罐、设置于所述缓冲罐上的出水管、连接管、设置于所述壳体下方的进水管、设置于所述壳体内部的内框、位于所述缓冲罐上方的泄压阀。

所述内框收容于所述壳体内，所述内框与所述壳体固定连接，所述内框与所述壳体的内表面之间形成一封闭的空腔，所述出水管的一端与所述缓冲罐连接，所述连接管的一端与所述缓冲罐连接，所述连接管的另一端与所述壳体连接，所述进水管的上端与所述壳体连接，所述温控加热器与所述电源端口连接，所述泄压阀与所述缓冲罐固定连接。

一种红外计量系统，包括熔炉、设置于所述熔炉上的若干出料口、对应所述出料口的轨道，所述红外计量系统还包括设置于所述轨道上方的红外测温传感器、与所述红外测温传感器连接的工控机、与所述工控机连接的GPRS基站、与GPRS基站连接的系统平台。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明红外线计量装置及红外线计量系统为非接触式测量，灵敏度高，响应速度快，并且实现了自动化计量，减少人为的干预，保证工人的身心健康，并且可以实时的传输产量数据，有利于提高生产效率，方便进行管理，同时通过机器代替人工，降低现场事故的概率，保证生产安全平稳的进行，有利于提高产量。

附图说明

图1为本发明红外线计量装置的透视图；

图2为图1所示本发明红外线计量装置的剖面图；

图3为图1所示本发明红外线计量装置的红外线传感器测量的温度变化图；

图4为使用图1所述红外线计量装置的计量系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明红外线计量装置及红外线计量系统做出清楚完整的说明。

如图1及图2所示，本发明红外线计量装置包括壳体1、设置于所述壳体1内的红外线传感器8、设置于所述壳体1上的红外线玻璃透镜11、设置于所述壳体1内的信号处理单元5。

如图1及图2所示，所述壳体1可以为长方体、圆柱体或则其他几何形状，所述壳体1呈空心状，所述壳体1可以采用不锈钢材料制成，亦可以采用其他适宜材料制成。所述红外线玻璃透镜11设置于所述壳体1一端的内部，所述红外线玻璃透镜11可以使得轨道车内熔融状态的电石发出的红外线穿过且照射到所述壳体1内，所述红外线玻璃透镜11与所述壳体1固定连接，所述红外线玻璃透镜11对红外线的阻碍小，方便红外线传感器8对红外线进行监测。所述红外线传感器8设置于所述壳体1内，所述红外线传感器8正对所述红外线玻璃透镜11，以便使得穿过红外线玻璃透镜11的红外线照射到红外线传感器8上，从而可以测量熔融状态的电石的温度数据。所述信号处理单元5与所述红外线传感器8连接，所述红外线传感器8将其测量的温度数据传输至信号处理单元5，由信号处理单元5进行初步处理。

如图1及图2所示，所述红外线计量装置还包括设置于所述壳体1上的电源端口15，所述电源端口15设置于所述壳体1上，所述红外线传感器8及信号处理单元5与所述电源端口15电性连接，使得红外线传感器8及信号处理单元5可以正常运行。

如图1及图2所示，所述红外线计量装置还包括设置于所述壳体1内的网络模块6、设置于所述网络模块6上的无线天线14及设置于所述壳体1上的网络接口16。所述信号处理单元5与所述网络模块6连接，使得所述信号处理单元5可以将其处理的数据传输至网络模块6，所述网络模块6与所述电源端口5连接，以便使得网络模块6可以正常运行。所述无线天线14与所述网络模块6连接，以便将网络模块6中的数据通过无线的形式传输出去，所述无线天线贯穿壳体1的内外表面且与其固定连接。所述网络模块6与所述网络接口16连接，以便与外界设备进行有线连接，所述网络接口16与所述壳体1固定连接。

如图1及图2所示，所述红外线计量装置还包括激光定位器9及与激光定位器9连接的脉冲发生器7，所述激光定位器9与所述电源端口5连接，使得所述激光定位器9可以正常运行，所述激光定位器9正对所述红外线玻璃透镜11，所述激光定位器9发出的激光可以穿过所述红外线玻璃透镜11，所述激光定位器9发出的激光照射到承载液态电石的模具，从而可以对本发明进行定位，使得液态电石发出的红外线可以顺利的穿过所述红外线玻璃透镜11照射到红外线传感器8上，起到定位的作用。所述脉冲发生器7与所述激光定位器9连接，所述脉冲发生器7主要用于驱动激光定位器9，所述激光定位器9为功率原件，长时间点亮寿命为10000小时，为了增加激光定位器9的使用寿命，用脉冲发生器产生的脉冲信号是频率为20，占空比为20％的方波，这样相当于将激光定位器的寿命延长至50000小时。所述脉冲发生器7与所述电源接口5连接，以便使其可以正常运行。

如图1及图2所示，所述红外线计量装置还包括一温控系统，所述温控系统包括温控加热器10及降温结构，所述降温结构包括位于所述壳体1上方的缓冲罐2、设置于所述缓冲罐2上的出水管3、连接管4、设置于所述壳体1下方的进水管12、设置于所述壳体1内部的内框、位于所述缓冲罐2上方的泄压阀。所述内框收容于所述壳体1内，所述内框与所述壳体1固定连接，所述内框与所述壳体1的内表面之间形成一封闭的空腔13，以便实现冷却液的流动。所述缓冲罐2位于所述壳体1的上方，所述缓冲罐2内可以流入冷却液。所述出水管3的一端与所述缓冲罐2连接，使得所述出水管3的内部与所述缓冲罐2的内部相通，所述出水管3的另一端可以与外接管道连接。所述连接管4的一端与所述缓冲罐2连接，使得所述连接管4的内部与所述缓冲罐2的内部相通，所述连接管4的另一端与所述壳体1连接，使得所述连接管4的内部与所述空腔13的内部相通。所述进水管12的上端与所述壳体1连接，使得所述进水管12的内部与所述空腔13的内相通，冷却液从所述进水管12进入到空腔13内，然后经过连接管4进入到缓冲罐2内，最后可以从出水管3排出，实现冷却液的流动，进而对壳体1内部进行降温。所述温控加热器10与所述电源端口15连接，使其可以正常运行，当壳体1内的温度较低时，可以通过温控加热器10实现加热，以便保持壳体1内适宜的温度。所述泄压阀与所述缓冲罐2固定连接，所述泄压阀用于保持所述缓冲罐2内气压的平衡。

如图1及图2所示，在电石生产出料的过程中，由于出料口是固定的，且每个出料口对应设有轨道，该轨道的路线是固定不变的，且每条轨道上设有若干承载模具对液态电石进行承载，每个承载模具的容积是统一固定的，且承载模具承载的液态电石的温度大约为1200摄氏度，因此，在测量的过程中，首先将本发明通过支架或者使用其他方式固定在轨道的上方，然通过电源接口15与电源接通后，所述激光定位器9发出激光，且穿过红外线玻璃透镜11照射出去，使得照射出气的激光正对轨道上承载液态电石的模具，然后激光持续约3秒后熄灭，当铁轨上的模具移动时，此时红外线传感器8可以检测液态电石发出的红外线，以便测量其温度，并且可以实时监测，以便获取温度的变化情况，如图3所示，所述红外线传感器8可以将其接收的模拟信号转换成数字信号，然后传输至信号处理单元5中进行处理，通过检测温度的变化可以识别出共有多少承载有液态电石的承载模具穿过，处理后的数据经过网络模块6可以以无线的形式或者有线的形式传输出去。为了保证检测的精度，当壳体1内的温度较高时，此时可以将冷却液通过进水管12抽入到空腔13内，然后可以逐渐的经过连接管4进入到缓冲罐2内，最后可以从出水管3排出，形成循环，实现对壳体1内的温度降低，保证红外线传感器8测量的精度，当壳体1内的温度较低时，此时温控加热器10可以进行加热，使得壳体1内的温度升高，以便保持壳体1内适宜的温度。最终电石产量且为：最终电石产量＝承载模具容积*承载有液态电石的承载模具数量*折损系数，由于承载模具容积及折损系数为常量，通过本发明计量出的承载有液态电石的承载模具数量即可完成对电石产量的自动计量，无需人工值守，劳动强度小，操作简单，使用便利。

如图4所示，所述本发明一种使用上述红外线计量装置的红外线计量系统包括熔炉、设置于所述熔炉上的若干出料口、对应所述出料口的轨道、设置于所述轨道上方的红外测温传感器、与所述红外测温传感器连接的工控机、与所述工控机连接的GPRS基站、与GPRS基站连接的系统平台。所述熔炉为市面上常见的电石熔炉，其属于现有技术，故在此不再赘述。所述出料口包括出料口A、出料口B、位于所述出料口A与所述出料口B之间的出料口C，熔炉内熔融的电石可以从出料口A、出料口B、出料口C流出。所述轨道包括对应所述出料口A的第一轨道、对应所述出料口B的第二轨道、对应所述出料口C的第三轨道，用于承载液态电石的承载模具可以在轨道上移动，所述第一轨道及第二轨道为直线轨道，承载液态电石的模具在第一轨道及第二轨道上单进单出，所述第三轨道为U型轨道，所述第三轨道为双进双出，所述第一轨道、第二轨道、第三轨道上承载8-12部用于承载液态电石的模具，单个模具的重量为1吨左右。所述红外测温传感器设有三个且分别设置于所述第一轨道、第二轨道及第三轨道的上方，用于监测移动到其下方的承载液态电石的模具的温度，以便计量共有多少承载液态电石的模具所述工控机与所述红外测温传感器电性连接，所述红外测温传感器将其检测的数据发送至所述工控机。所述工控机与所述GPRS基站连接，所述工控机为现有技术，故在此不再赘述，所述工控机可以对其接收的数据进行加密，并且可以将数据存储在其内部的缓存库，从而可以防止GPRS基站信号不好时导致的数据丢失。所述GPRS基站与所述系统平台连接，所述工控机可以将数据通过GPRS基站传输至系统平台，以便及时获取红外测温传感器监测的温度数据，进而可以计量共有多少承载液态电石的承载模具穿过，然后电石的总产量为：最终电石产量＝承载模具容积*承载有液态电石的承载模具数量*折损系数，由于承载模具容积及折损系数为常量，通过本发明计量出的承载有液态电石的承载模具数量即可完成对电石产量的自动计量，无需人工值守，劳动强度小，操作简单，使用便利。

Claims (4)

1.一种红外线计量装置，包括壳体，其特征在于：所述红外线计量装置还包括设置于所述壳体内的红外线传感器、设置于所述壳体上的红外线玻璃透镜及设置于所述壳体内的信号处理单元，所述红外线传感器正对所述红外线玻璃透镜以便使得穿过红外线玻璃透镜的红外线照射到红外线传感器上，从而测量熔融状态的电石的温度数据，所述红外线传感器与所述信号处理单元连接，所述红外线传感器将其测量的温度数据传输至信号处理单元，由信号处理单元进行初步处理；

还包括设置于所述壳体上的电源端口，所述红外线传感器及信号处理单元与所述电源端口电性连接；

所述红外线计量装置还包括激光定位器，所述激光定位器发出的激光照射到承载液态电石的模具，使得液态电石发出的红外线顺利的穿过所述红外线玻璃透镜照射到红外线传感器上，起到定位的作用，所述激光定位器与所述电源端口连接，所述激光定位器正对所述红外线玻璃透镜；

当铁轨上的模具移动时，此时红外线传感器检测液态电石发出的红外线，以便测量其温度，并且实时监测，以便获取温度的变化情况；所述红外线传感器将其接收的模拟信号转换成数字信号，然后传输至信号处理单元中进行处理，通过检测温度的变化识别出共有多少承载有液态电石的承载模具穿过；

最终电石产量=承载模具容积*承载有液态电石的承载模具数量*折损系数，由于承载模具容积及折损系数为常量，通过计量出的承载有液态电石的承载模具数量即可完成对电石产量的自动计量。

2.如权利要求1所述的红外线计量装置，其特征在于：所述红外线计量装置还包括设置于所述壳体内的网络模块、设置于所述网络模块上的无线天线及设置于所述壳体上的网络接口，所述信号处理单元与所述网络模块连接，所述网络模块与所述电源端口连接，所述无线天线与所述网络模块连接，所述网络模块与所述网络接口连接。

3.如权利要求2所述的红外线计量装置，其特征在于：所述红外线计量装置还包括一温控系统，所述温控系统包括温控加热器及降温结构，所述降温结构包括位于所述壳体上方的缓冲罐、设置于所述缓冲罐上的出水管、连接管、设置于所述壳体下方的进水管、设置于所述壳体内部的内框、位于所述缓冲罐上方的泄压阀。

4.如权利要求3所述的红外线计量装置，其特征在于：所述内框收容于所述壳体内，所述内框与所述壳体固定连接，所述内框与所述壳体的内表面之间形成一封闭的空腔，所述出水管的一端与所述缓冲罐连接，所述连接管的一端与所述缓冲罐连接，所述连接管的另一端与所述壳体连接，所述进水管的上端与所述壳体连接，所述温控加热器与所述电源端口连接，所述泄压阀与所述缓冲罐固定连接。