CN112432683A - 一种电磁波水位监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁波水位监测系统，包括包括雷达物位传感器、物位监测装置控制箱、矿用声光报警装置、PLC控制箱和水泵，雷达物位传感器包括上盖和底盖，上盖和底盖之间设有壳体，壳体内上盖下端面设有电路模块，电路模块下端面电性连接有中间接头，底盖下端面设有喇叭口天线，底盖下端面设有固定脚，物位监测装置控制箱包括箱体和箱盖，箱体下端面上设有防爆接线头，箱盖正面右端设有U型把手，箱盖正面U型把手左侧设有可视窗口，箱盖正面可视窗口下方设有操作按钮。本发明的优点在于：不受污泥沉淀影响、受水面波动影响小、使用寿命长、方便操作、可对多种料位进行测量。
Description
技术领域
本发明涉及水位监测系统技术领域，具体是指一种电磁波水位监测系统。
背景技术
目前使用的矿用水位报警装置主要是ZSB127矿用水位报警装置，该装置由ZSB127-Z矿用隔爆兼本安型水位报警装置主机、ZSB12-X矿用本安型水位报警装置显示器、GUH1矿用水位传感器及ZKC-12F遥控发送器组成。该装置采用静压式液位传感器来测液位。静压式液位计采用静压测量原理，当液位变送器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力的同时，通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的Po，使传感器测得压力为：ρ.g.H，通过测取压力P，可以得到液位深度。
其公式为：Ρ＝ρ.g.H+Po，式中：
P：变送器迎液面所受压力；
ρ：被测液体密度；
g：当地重力加速度；
Po：液面上大气压；
H：变送器投入液体的深度；
通过对现场仪器仪表的维护以及现场工作人员的反应我们发现，静压式液位传感器存在以下几个缺陷；
1、煤矿井下水系中大多含有煤泥，蓄水池或者水仓长时间蓄水排水的过程中，池底或仓底回沉淀许多煤泥。若清理不及时，沉淀的煤泥累计到一定高度就会“淹没”压力传感器，使所测到的压力值P产生误差，进而使所计算出的水深H与实际水深产生较大误差，使测量结果不准；2、静压式水位传感器为静压，投入式。当注水口较高或者注水量较大时，液位会产生晃动，压力传感器会随液位产生晃动，进而会影响压力及水深的测量，使测量值与实际值产生较大误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对上述问题，提供一种不受污泥沉淀影响、受水面波动影响小、使用寿命长、方便操作、可对多种料位进行测量的电磁波水位监测系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种电磁波水位监测系统，包括包括雷达物位传感器、物位监测装置控制箱、矿用声光报警装置、PLC控制箱和水泵，所述水泵安装于水池内，所述雷达物位传感器安装于水池上方，所述雷达物位传感器、矿用声光报警装置和PLC控制箱与物位监测装置控制箱信号连接，所述水泵与PLC控制箱信号连接，所述雷达物位传感器包括上盖和底盖，所述上盖和底盖之间设有壳体，所述壳体内上盖下端面设有电路模块，所述电路模块下端面电性连接有中间接头，所述底盖下端面设有喇叭口天线，所述喇叭口天线与中间接头电性连接，所述底盖下端面设有固定脚，所述物位监测装置控制箱包括箱体和箱盖，所述箱体一侧铰接有箱盖，所述箱体背面左右两侧设有固定脚，所述箱体下端面上设有防爆接线头，所述箱盖正面右端设有U型把手，所述箱盖正面U型把手左侧设有可视窗口，所述箱盖正面可视窗口下方设有操作按钮。
本发明与现有技术相比的优点在于：该电磁波水位监测系统，雷达物位传感器安装于水池上方，使得水位“0点”在水池上面，不受池底污泥沉积的影响，且调试、校准较为方便；雷达物位传感器监测水位变化，不会随水池中水的晃动产生偏移，受水面波动的影响较小；与被测介质不接触，延长了该装置的使用寿命，同时由于是非接触式测量，雷达物位计传感器测量的介质范围较大大，对于高温，高压环境下的测量效果较好；物位监测装置控制箱上设有操作按钮，可直接进行操作，不需要进行拆解，安全方便；雷达物位传感器和物位监测装置控制箱可以单独使用，物位监测装置控制箱可以单独作为现场显示仪表进行使用，雷达物位传感器可以单独安装使用，当检测控制箱有问题时，雷达物位传感器可以直接接入自控系统，单独测量，单独显示；雷达物位传感器采用电磁波时域反射原理测量高度，不仅能够测液体介质，还能够对颗粒、浆液、粉仓等介质的料位进行测量。
作为改进，所述壳体内电路模块与下盖之间设有丝杆，丝杆对电路模块进行支撑。
作为改进，所述箱体上端面设有吊环，吊环方便箱体的安装。
作为改进，所述防爆接线头有四个，满足接入线路的数量要求。
作为改进，所述壳体和箱体均采用Q234A钢板，所述壳体和箱体的厚度均为4mm，保证壳体和箱体的结构稳固。
附图说明
图1是本发明一种电磁波水位监测系统的结构示意图。
图2是本发明一种电磁波水位监测系统的雷达物位传感器的结构示意图。
图3是本发明一种电磁波水位监测系统的物位监测装置控制箱的主视图。
图4是本发明一种电磁波水位监测系统的物位监测装置控制箱的仰视图。
附图标记：1、雷达物位传感器，2、物位监测装置控制箱，3、矿用声光报警装置，4、PLC控制箱，5、水泵，11、上盖，12、底盖，13、壳体，14、电路模块，15、中间接头，16、喇叭口天线，17、固定脚，18、丝杆，21、箱盖，22、箱盖，23、固定脚，24、防爆接线头，25、U型把手，26、可视窗口，27、操作按钮，28、吊环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图，一种电磁波水位监测系统，包括包括雷达物位传感器1、物位监测装置控制箱2、矿用声光报警装置3、PLC控制箱4和水泵5，其特征在于：所述水泵5安装于水池内，所述雷达物位传感器1安装于水池上方，所述雷达物位传感器1、矿用声光报警装置3和PLC控制箱4与物位监测装置控制箱2信号连接，所述水泵5与PLC控制箱4信号连接，所述雷达物位传感器1包括上盖11和底盖12，所述上盖11和底盖12之间设有壳体13，所述壳体13内上盖11下端面设有电路模块14，所述电路模块14下端面电性连接有中间接头15，所述底盖12下端面设有喇叭口天线16，所述喇叭口天线16与中间接头15电性连接，所述底盖12下端面设有固定脚17，所述物位监测装置控制箱2包括箱体21和箱盖22，所述箱体22一侧铰接有箱盖21，所述箱体21背面左右两侧设有固定脚23，所述箱体21下端面上设有防爆接线头24，所述箱盖22正面右端设有U型把手25，所述箱盖22正面U型把手25左侧设有可视窗口26，所述箱盖22正面可视窗口26下方设有操作按钮27。
所述壳体13内电路模块14与下盖12之间设有丝杆18。
所述箱体21上端面设有吊环28。
所述防爆接线头24有四个。
所述壳体13和箱体21均采用Q234A钢板，所述壳体13和箱体21的厚度均为4mm。
本发明的工作原理：该电磁波水位监测系统在使用时，雷达物位传感器对所测水位进行测量，计算出水位高度，之后雷达物位传感器将计算出的水位高度以4-20mA电流信号的形式通过信号线缆传递给物位监测装置控制箱。物位监测装置控制箱中的控制单元预设了水位的上下限数值，控制单元对雷达物位传感器传送过来的水位高度进行计算对比。当测量水位值高于预设水位值时，控制单元发出信号控制内置继电器接通矿用声光报警装置，输出高水位报警，同时控制单元接通排水泵，排水泵启动排水。控制单元也可以将水位信号通过通讯协议上传给上级的PLC控制箱，由PLC控制箱后续操作进行控制。当测量水位值低于预设水位值时，控制单元发出信号控制内置继电器断开声光报警装置停止排水。当测量水位值低于预设水位值时，控制单元发出信号控制内置继电器接通矿用声光报警装置，输出低水位报警，控制单元同时对排水泵进行断电控制，关闭排水泵，停止排水。
本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所述的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种电磁波水位监测系统，包括包括雷达物位传感器(1)、物位监测装置控制箱(2)、矿用声光报警装置(3)、PLC控制箱(4)和水泵(5)，其特征在于：所述水泵(5)安装于水池内，所述雷达物位传感器(1)安装于水池上方，所述雷达物位传感器(1)、矿用声光报警装置(3)和PLC控制箱(4)与物位监测装置控制箱(2)信号连接，所述水泵(5)与PLC控制箱(4)信号连接，所述雷达物位传感器(1)包括上盖(11)和底盖(12)，所述上盖(11)和底盖(12)之间设有壳体(13)，所述壳体(13)内上盖(11)下端面设有电路模块(14)，所述电路模块(14)下端面电性连接有中间接头(15)，所述底盖(12)下端面设有喇叭口天线(16)，所述喇叭口天线(16)与中间接头(15)电性连接，所述底盖(12)下端面设有固定脚(17)，所述物位监测装置控制箱(2)包括箱体(21)和箱盖(22)，所述箱体(22)一侧铰接有箱盖(21)，所述箱体(21)背面左右两侧设有固定脚(23)，所述箱体(21)下端面上设有防爆接线头(24)，所述箱盖(22)正面右端设有U型把手(25)，所述箱盖(22)正面U型把手(25)左侧设有可视窗口(26)，所述箱盖(22)正面可视窗口(26)下方设有操作按钮(27)。
2.根据权利要求1所述的一种电磁波水位监测系统，其特征在于：所述壳体(13)内电路模块(14)与下盖(12)之间设有丝杆(18)。
3.根据权利要求1所述的一种电磁波水位监测系统，其特征在于：所述箱体(21)上端面设有吊环(28)。
4.根据权利要求1所述的一种电磁波水位监测系统，其特征在于：所述防爆接线头(24)有四个。
5.根据权利要求1所述的一种电磁波水位监测系统，其特征在于：所述壳体(13)和箱体(21)均采用Q234A钢板，所述壳体(13)和箱体(21)的厚度均为4mm。
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