CN113200256B - 一种自带料位测量装置的料仓 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自带料位测量装置的料仓，包括仓体、测量探头和测量变送器，所述仓体顶部和侧壁设有安装槽，所述测量探头嵌入安装槽内，所述测量探头包括保护外壳以及包裹在保护外壳内的中心层和屏蔽层，所述测量变送器通过法兰连接于仓体顶部；所述中心层与测量变送器的输入端连接，屏蔽层与测量变送器的输出端连接，测量变送器的接地端与仓体连通。本发明提供的一体化物料储料、料位测量的料仓，可以用于接触式方法直接测量仓体内固体物料，不受探头和仓体壁面挂料和温度变化的影响，而且能避免一般接触式料位计出现的探头偏移、损坏、弯折等情况出现，增加固体物料测量的可靠性和准确性，减少仪表维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种自带料位测量装置的料仓，具体涉及一种将射频导纳料位计与储料仓体一体化设计、安装的储料装置，属于物料测量领域。
背景技术
现有固体颗粒物料测量手段一般为接触式料位计和非接触式料位，非接触式料位计如雷达料位计，通过发射微波和接收微波测量料面高度，容易出现回波干扰的情况；接触式料位计例如静电容式料位计，一般通过将探杆或者重锤绳索插入固体物料中测量探杆和壁面之间电容值来计算料面高度，由于料面流动和频繁位移，使得探杆或者绳索经常出现弯折或偏移正常位置的情况，还容易因为探杆挂料导致测量误差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自带料位测量装置的料仓，将固体颗粒储料仓和射频导纳料位测量装置一体化设计安装，很好的解决了传统物料测量产生的一系列问题，提高测量的可靠性，降低仪表维护成本。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种自带料位测量装置的料仓，包括仓体、测量探头和测量变送器，所述仓体顶部和侧壁设有安装槽，所述测量探头嵌入安装槽内，所述测量探头包括保护外壳以及包裹在保护外壳内的中心层和屏蔽层，所述测量变送器通过法兰连接于仓体顶部；所述中心层与测量变送器的输入端连接，屏蔽层与测量变送器的输出端连接，测量变送器的接地端与仓体连通。
对上述技术方案的进一步设计为：所述仓体顶部为圆台面，侧壁为圆柱面，仓体顶部的安装槽沿圆台面的母线设置，仓体侧壁的安装槽沿圆柱面轴向设置，且仓体顶部和侧壁的安装槽为于同一平面内。
对上述技术方案的进一步设计为：所述测量探头的保护外壳由耐磨损绝缘橡胶材质制成，保护外壳部分嵌入安装槽内，并与安装槽粘接。
对上述技术方案的进一步设计为：所述测量探头的保护外壳上设有若干通孔，所述安装槽内与通孔对应处设有螺纹孔，保护外壳通过螺栓穿过通孔后螺接螺纹孔与仓体固定连接。
对上述技术方案的进一步设计为：所述测量探头的保护外壳内设有两互相平行设置的槽孔，所述中心层和屏蔽层分别位于两槽孔内，且所述屏蔽层位于靠近仓体内物料一侧，中心层位于靠近仓体壁面一侧。
对上述技术方案的进一步设计为：所述屏蔽层为半导体纸带，中心层为偏平长条状铜带。
对上述技术方案的进一步设计为：所述测量变送器包括射频导纳信号测量电路和与测量电路连接的用于传输信号的信号传输装置。
对上述技术方案的进一步设计为：所述测量电路的输入端与中心层连接，输出端与屏蔽层连接，测量电路的接地端与仓体连通。
对上述技术方案的进一步设计为：所述测量变送器该包括变送器外壳，所述射频导纳信号测量电路和信号传输装置均位于变送器外壳内。
对上述技术方案的进一步设计为：所述变送器外壳通过法兰固定于仓体顶部，并通过法兰与仓体连接，所述测量电路的接地端与变送器外壳连接。
本发明的技术方案与现有技术相比具有的有益效果为：
本发明技术方案中，将采用射频导纳技术的测量探头与储料仓仓体一体化设计安装，探头贴合储料仓壁面布局安装，有效避免了因储料仓装料、卸料、料面频繁位移等情况下探头损坏和位置偏移的情况。同时由于射频导纳料位计自身特性，能有效避免因探头挂料或物料温度变化对测量产生的不利影响。本发明方案将射频导纳料位计的探头在储料仓出厂时就已经安装完毕，只需要在施工阶段安装变送器即可，解决了传统探杆式射频导纳料位计量程不能太长的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的料仓的剖视图；
图2为本发明实施例的料仓的剖视图（含测量探头）；
图3为本发明实施例的料仓在测量探头处的横截面示意图；
图4为本发明实施例的料仓在测量探头处的横截面示意图（含螺栓）；
其中，仓体1，安装槽11，螺纹孔12，测量探头2，保护外壳21，中心层22，屏蔽层23，通孔24，测量变送器3，连接法兰4，螺栓5。
具体实施方式
面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例
如图1所示，本实施例的一种自带料位测量装置的料仓，包括采用碳钢材制成的储料仓仓体1，测量探头2和测量变送器3；所述仓体1顶部为圆台面，仓体顶部内侧沿圆台面的母线设置有安装槽11，仓体侧壁为圆柱面，仓体侧壁内侧沿轴向设置有安装槽11，仓体顶部和侧壁的安装槽互相连通且位于同一平面内，该安装槽11从储料仓仓体顶部的变送器连接法兰4一直延伸至储料仓底部。结合图2所示，测量探头2呈长条状，且部分嵌入安装槽11内。
结合图3所示，测量探头2包括由耐磨损绝缘橡胶材质制成的保护外壳21以及嵌入保护外壳内的中心层22和屏蔽层23，测量探头的保护外壳21构成绝缘层，且采用部分嵌入仓体壁面的安装槽的方式固定安装在仓体1内，保护外壳21内部设有两互相平行设置的槽孔，两槽孔沿仓体径向并排设置，使得保护外壳21横截面呈“吕”字形，中心层22和屏蔽层23分别嵌入在两槽孔内，且屏蔽层23位于靠近仓体1内物料一侧，中心层为靠近仓体壁面一侧；本实施例中屏蔽层为半导体纸带，中心层为扁平长条状铜带。测量探头的保护外壳21安装时采用机械及化学相结合的方法，先将保护外壳21粘合在仓体壁面的安装槽11内，然后在保护外壳21长度方向上间隔设置若干组通孔24，安装槽11在与通孔24对应处设有螺纹孔12，每组两个通孔，且对称分布设置在保护外壳21两侧，保护外壳21通过螺栓5穿过通孔24后螺接螺纹孔12与仓体1壁面固定连接。测量探头2与仓体1壁面一体化设计从而可以用于接触式方法直接测量仓体内固体物料，不受探头和仓体壁面挂料和温度变化的影响，而且能避免一般接触式料位计出现的探头偏移、损坏、弯折等情况出现，增加固体物料测量的可靠性和准确性，减少仪表维护成本。本实施例的测量探头在仓体出厂时即安装完毕，只需要在施工阶段安装变送器即可使用，避免了料位计后期运输、安装时的不方便情况。
测量变送器3包括射频导纳信号测量电路、信号传输装置和变送器外壳，射频导纳信号测量电路、信号传输装置均设置于变送器外壳内，射频导纳信号测量电路的接地端与变送器外壳连接，变送器外壳通过连接法兰4与料仓仓体1连接。射频导纳信号测量电路输入端与测量探头2的中心层22连接，射频导纳信号测量电路输出端与屏蔽层23连接。
本实施例的测量原理为：
本设计方案的射频导纳料位计的测量原理与一般射频导纳料位计测量原理一致，以测量探头2的中心层与储料仓仓体壁面作为电容两级，施加高频电流，通过测量电路中中心层（输入端）与储料仓仓体壁面（接地端）的阻抗值计算出物料料面高度。
屏蔽层23与变送器测量电路的输出端连接，从而使得变送器输入端与输出端同相位、同频率、等电势同时又相互隔离，避免了测量电缆电容和温度变化对测量结果的影响。
由于屏蔽层23与储料仓仓体1之间有电流经过且存在电势差，同时两者之间电流不被测量，这样设计有效的将测量端保护起来，即使探头出现挂料情况只会影响仓体和屏蔽层之间的电容值，不会影响中心端与仓体壁面的阻抗测量结果。
本实施例中料位计的测量探头2设计安装位置在仓体1壁面，由于测量探头2与仓体1一体化设计安装，与传统探杆式或者重锤式料位计相比较，在物料料面位移时仓体壁面能分散对探头的应力，最大程度减小料面流动和位移对探头的影响，从而增加接触式料位计量程。
上述实施例的作用仅在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。
Claims (8)
1.一种自带料位测量装置的料仓，其特征在于：包括仓体、测量探头和测量变送器，所述仓体顶部和侧壁设有安装槽，所述测量探头嵌入安装槽内，所述测量探头包括保护外壳以及包裹在保护外壳内的中心层和屏蔽层，所述测量变送器通过法兰连接于仓体顶部；所述中心层与测量变送器的输入端连接，屏蔽层与测量变送器的输出端连接，测量变送器的接地端与仓体连通；
所述仓体顶部为圆台面，侧壁为圆柱面，仓体顶部的安装槽沿圆台面母线设置，仓体侧壁的安装槽沿圆柱面轴向设置，且仓体顶部和侧壁的安装槽为于同一平面内；
所述测量变送器包括射频导纳信号测量电路和与测量电路连接的用于传输信号的信号传输装置；
以测量探头的中心层和仓体作为电容两级，施加高频电流，通过测量中心层与仓体的阻抗值计算出物料料面高度。
2.根据权利要求1所述自带料位测量装置的料仓，其特征在于：所述测量探头的保护外壳由耐磨损绝缘橡胶材质制成，保护外壳部分嵌入安装槽内，并与安装槽粘接。
3.根据权利要求2所述自带料位测量装置的料仓，其特征在于：所述测量探头的保护外壳上设有若干通孔，所述安装槽内与通孔对应处设有螺纹孔，保护外壳通过螺栓穿过通孔后螺接螺纹孔与仓体固定连接。
4.根据权利要求3所述自带料位测量装置的料仓，其特征在于：所述测量探头的保护外壳内设有两互相平行设置的槽孔，所述中心层和屏蔽层分别位于两槽孔内，且所述屏蔽层位于靠近仓体内物料一侧，中心层位于靠近仓体壁面一侧。
5.根据权利要求4所述自带料位测量装置的料仓，其特征在于：所述屏蔽层为半导体纸带，中心层为偏平长条状铜带。
6.根据权利要求5所述自带料位测量装置的料仓，其特征在于：所述测量电路的输入端与中心层连接，输出端与屏蔽层连接，测量电路的接地端与仓体连通。
7.根据权利要求6所述自带料位测量装置的料仓，其特征在于：所述测量变送器包括变送器外壳，所述射频导纳信号测量电路和信号传输装置均位于变送器外壳内。
8.根据权利要求7所述自带料位测量装置的料仓，其特征在于：所述变送器外壳通过法兰固定于仓体顶部，并通过法兰与仓体连接，所述测量电路的接地端与变送器外壳连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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