CN108709603A - 一种炭黑储罐料位计 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种炭黑储罐料位计，它包括软袋、导气管、调压阀、磁翻板、气缸和活塞，软袋直立地安装在炭黑储罐内，气缸设于炭黑储罐外，软袋通过导气管与气缸连接，气缸通过导气管与调压阀；活塞设于气缸内，磁翻板设于气缸外壁上；其中，活塞内嵌设有磁钢。另外，通过在软袋内设置精密电阻等部件，利用物料挤压软袋时改变精密电阻接入检测电路中的总阻值来反映炭黑储罐内的料位。本发明结构简单，精密度易调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种料位检测装置，属于应用于各种筒仓、储罐、储槽中的料位测量工具，特别应用于炭黑储罐的炭黑料位的测量。
背景技术
目前炭黑生产线的炭黑储罐料位的测量没有专用的测量工具。只是简单的人工放物来查看炭黑料位的高低，有时造成吊物的脱落而进入物料，吊物卡进转动设备中而影响生产。虽然目前市面上有多种料位计，但因种种原因都没有投入炭黑生产中去。
例如授权公告号为CN 101261149 B的发明专利公开了一种粉炭罐料位计，其装设于粉炭罐上，包括一接线盒，与该接线盒相接的连接管，以及安装于粉炭罐上开口上方的法兰，该连接管延伸至粉炭罐内，其具有相对的第一端及第二端；其特征在于：所述粉炭罐料位计还包括第一锁扣及探测头，所述第一锁扣装设于所述连接管与法兰间，所述探测头设于连接管第二端的末端，该连接管包括自所述接线盒引出的导电线管及包覆于该导电线管外围的绝缘线管。使用时，探测头伸入粉炭罐内，通过测量探测头与粉炭罐间的电阻信号，得出料位情况。该粉炭罐料位计需要手动操作，不方便使用。
液位计与料位计在某种程度上相似，有时可以通用，有时不能通用。例如申请公布号为CN106352945A的发明专利申请，公开了一种液位测量装置，用于测量被测容器内液体的液面位置，包括：气囊、压板、连接软管、压力变送器和液位计算器，其中，压板固定在被测容器内；气囊与压板相固定；连接软管的一端与气囊密封连接；压力变送器位于被测容器外，压力变送器的测压接口与连接软管的另一端密封连接，压力变送器的对比接口与被测容器内空间相连通；液位计算器的信号输入端与压力变送器的压力信号输出端相连接，液位计算器接收压力变送器输出的检测压力值，并且计算与检测压力值对应的被测容器内液体的液面的检测高度值。该液位测量装置通过压力变送器检查受压气体，检测速度快；但是依靠压强公式进行换算，精度较差，而且只适用于液位测量，不适合粉末状的炭黑料位测量。
因此，为了方便测量炭黑储罐的炭黑料位，本申请人设计了一种新的料位计。
发明内容
本发明的目的在于为炭黑生产提供一个准确及时的物料高低测量工具，通过测量可以迅速反应炭黑储罐物料的高低，提供物料数据，进而有效的控制炭黑的顺序生产，避免生产事故的发生，为取得更高的效益奠定基础。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种炭黑储罐料位计，其特征在于：包括软袋、导气管、调压阀、磁翻板、气缸和活塞，软袋直立地安装在炭黑储罐内，气缸设于炭黑储罐外，软袋通过导气管与气缸连接，气缸通过导气管与调压阀；活塞设于气缸内，磁翻板设于气缸外壁上；其中，活塞内嵌设有磁钢。该炭黑储罐料位计的工作原理：通过向软袋内充气，使软袋内保持一定的气体压力，压力的大小由调压阀控制；靠物料的静压力克服软袋内的气体压力使软袋压瘪，活塞在气压的作用下在气缸内滑动，活塞上的磁钢通过磁耦合驱动磁翻板显示，从而指示炭黑储罐内的料位。软袋呈长条形，随着炭黑储罐内的物料逐渐升高，软袋被压瘪的部分越多，磁翻板也就指示越高的料位。
进一步地，还包括截止阀，截止阀与调压阀连接。在使用时，可以将截止阀当作气体进口，例如截止阀连接空压站，来自空压站的仪表空气经过截止阀、调压阀、导气管进入软袋内，截止阀主要用于维修时切断仪表空气。优选的，截止阀串联与调压阀通过法兰连接。
进一步地，为方便安装软袋，炭黑储罐内还设有支架，软袋固定在支架上。如果不设置支架，那么软袋可以安装在炭黑储罐内壁上。
通过磁翻板显示料位，其显示精度较低。为了增加显示精度，在上述的基础进行如下改进。
进一步地，还包括若干精密电阻、检测电路和显示设备，所述的若干精密电阻直立地设于软袋内，所述的若干精密电阻与检测电路串联；每个精密电阻上端连接一个触点，并且对应于每个触点设置一个弹片，所有弹片顺次连接后最下端与检测电路连接；检测电路与显示设备电性连接。当炭黑储罐内的物料压瘪软袋时，弹片受压并与触点接触形成通路，则相应的精密电阻被短路，检测电路的电流增大，显示设备显示料位升高。随着炭黑储罐内的物料逐渐升高，弹片自下而上依次与相应的触点接触，精密电阻依次被短路，检测电路的电流不断增大，显示设备显示料位不断升高，从而精确地指示炭黑储罐内的料位。
进一步地，所述的精密电阻数量根据炭黑储罐的高度进行设置，精密电阻越密集则测量精度越高，一般每十厘米设置一个精密电阻。考虑到炭黑储罐的一般高度、成本和实用性，精密电阻的数量设为五十个，相应地，触点和弹片均设置为五十个。
在某些情况下，检测电路和显示设备设置在控制室内，而控制室远离炭黑储罐。所以为了更好地将电信号传到控制室，若干精密电阻与检测电路之间还设有远传变送器，远传变送器使精密电阻被短路时产生的电信号变化传递得更远。
本发明的有益效果：本发明通过若干精密电阻检测料位，也可以利用磁翻板进行现场观察，具有结构简单、性能稳定、安装调试方便、功能强、适应面广等优点，适用于测量敞口或密闭容器内粉料、颗粒料的料位检测，特别适合于化工行业尤其炭黑粉状和小颗粒状物料场合。它能帮助用户及时准确地掌握物料的进料和消耗情况。
附图说明
图1为本发明在储罐上的布置示意图。
图2为图1中的局部放大示意图。
图3为本发明精密电阻检测料位的原理示意图；其中，图3c为触点断开时的示意图，图3d为触点接触时的示意图，图3e为图3c的左视示意图。
图4为储罐、支架、软袋、导气管法兰连接示意图。
在图中，1.物料、2.罐体、3.电器组件、4.支架、5.软袋、6.罐体法兰、7.软袋联结法兰、8.导气管、9.调压阀、10.截止阀、11.气缸、12.活塞、13.触点、14.弹片、15.精密电阻、16.弹片连线、17.接线盒、18.接线柱、19.远传变送器、20.磁翻板、21.信号线、22.支架法兰、23.人孔盖、24.导气管法兰、25.远传变送器法兰。
具体实施方式
如图1～4所示，本发明是这样来工作和实施的，一种炭黑储罐料位计，它设置在炭黑物料储罐2上。物料储罐2内安装支架4，支架4上部焊接支架法兰22，支架法兰22通过螺栓固定在物料储罐2上部的人孔法兰6上。软袋5通过铆钉固定在支架4上，软袋5上部用钢绑带固定在焊有钢管的软袋联结法兰7上，软袋联结法兰7通过连接螺栓固定在人孔法兰6上。精密电阻15、弹片16、触点13等电路组件粘附在软袋5内，其中精密电阻15、弹片16、触点13被配置为弹片16与触点13时，精密电阻15被短路。电路组件由电源线和信号线通过接线柱18接线盒17与远传变送器19连接，远传变送器19与电源柜相连，远传变送器19还与控制台或显示器相连。人孔盖23与导气管8相连，远传变送器19通过远传变送器法兰25固定在导气管法兰24上。导气管8与气缸11通过法兰连接，气缸11顶部通过法兰与调压阀9连接，调压阀9上部通过法兰连接放气管。调压阀9一侧通过法兰与截止阀10连接，截止阀10通过法兰与仪表空气管连接。活塞12在气缸内密封在空气压力下上下浮动，活塞12上镶嵌磁钢，磁翻板20通过钢绑带固定在气缸11外壁，活塞12的上下浮动经过磁钢驱动红白磁柱翻转180°带动磁翻板20显示。
外界来的仪表空气经截止阀10、调压阀9、气缸11、活塞12、导气管8进入密封软袋5内，调压阀9能随时进气和排气，使软袋5内空气压力始终稍大于外界大气压力。当储罐2内进料时，掩埋到物料1内的软袋5由于物料1的静压力把软袋5压瘪，软袋5内的空气压力增大，调压阀9动作向外界排气。随着物料1的上升掩埋的软袋5也上升，软袋5随之慢慢向上压瘪。这时布置在软袋5内的弹片14与触点13接触，串联在电路内的精密电阻15逐步减少，电路中的电阻值就逐步减少，经接线盒17接线柱18电路向外发出信号，有信号的不同反应物料的位置不同。当物料消耗时物料料位下降掩埋在物料内的软袋位置也下降，软袋内空气压力大于外界压力由于物料静压的释放压瘪的软袋鼓胀，这时调压阀调压进气使软袋内的压力稳定不变。随着软袋的鼓胀，弹片弹性返回，触点断开，电路中窜联的精密电阻增多，电路阻值增大，电路信号发生相应的变化，反映出物料的下降。导气管8、活塞12、气缸11是用于现场观察物料的高低设置的。软袋5内气体的变化经导气管8携动活塞12使活塞12在气缸11内上下运动。活塞12上安装磁钢就可以反应到磁翻板20上，以此反映料位的高低。
Claims (7)
1.一种炭黑储罐料位计，其特征在于：包括软袋、导气管、调压阀、磁翻板、气缸和活塞，软袋直立地安装在炭黑储罐内，气缸设于炭黑储罐外，软袋通过导气管与气缸连接，气缸通过导气管与调压阀；活塞设于气缸内，磁翻板设于气缸外壁上；其中，活塞内嵌设有磁钢。
2.根据权利要求1所述的炭黑储罐料位计，其特征在于：还包括截止阀，截止阀与调压阀连接。
3.根据权利要求1所述的炭黑储罐料位计，其特征在于：炭黑储罐内还设有支架，软袋固定在支架上。
4.根据权利要求1～3任一权利要求所述的炭黑储罐料位计，其特征在于：还包括若干精密电阻、检测电路和显示设备，所述的若干精密电阻直立地设于软袋内，所述的若干精密电阻与检测电路串联；每个精密电阻上端连接一个触点，并且对应于每个触点设置一个弹片，所有弹片顺次连接后最下端与检测电路连接；检测电路与显示设备电性连接。
5.根据权利要求4所述的炭黑储罐料位计，其特征在于：所述的精密电阻数量根据炭黑储罐的高度进行设置，精密电阻越密集则测量精度越高，一般每十厘米设置一个精密电阻。
6.根据权利要求5所述的炭黑储罐料位计，其特征在于：精密电阻的数量设为五十个，相应地，触点和弹片均设置为五十个。
7.根据权利要求4所述的炭黑储罐料位计，其特征在于：若干精密电阻与检测电路之间还设有远传变送器。
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