CN202765633U - 料位检测装置及搅拌设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种料位检测装置及搅拌设备，该料位检测装置包括：连续测量式料位传感器、信号处理器；其中：所述连续测量式料位传感器设置在测量粉罐的支撑腿上，所述连续测量式料位传感器配置为输出测量信号至所述信号处理器；所述信号处理器与所述连续测量式料位传感器连接，所述信号处理器配置为：接收所述测量信号并对其进行处理获取指示料位信息的变送信号。本实用新型利用罐体重量变化导致形变间接测量料位，采用这种方式不仅精度高，而且抗干扰能力强，简单方便。

Description

料位检测装置及搅拌设备

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种料位检测装置及搅拌设备。 

背景技术

目前，搅拌站粉罐料位的测量主要通过上、下限位料位传感器完成。但是，所述上、下限位料位传感器只能对应预设在上、下限位置，进行高、低位报警。这无法实时检测整个粉罐内的实际重量，从而也无法对整个物料的状况进行检测。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种能够获取料位信息的料位检测装置及搅拌设备，以解决无法检测物料状况的问题。 

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的： 

一方面，本实用新型提供了一种料位检测装置，该料位检测装置包括：连续测量式料位传感器、信号处理器、监测控制器；其中：所述连续测量式料位传感器设置在测量粉罐的支撑腿上，所述连续测量式料位传感器配置为输出测量信号至所述信号处理器；所述信号处理器与所述连续测量式料位传感器连接，所述信号处理器配置为：接收所述测量信号并对其进行处理获取指示料位信息的变送信号。 

进一步地，上述装置还包括：监测控制器，其与所述信号处理器连接，所述监测控制器配置为：接收所述信号处理器发送来的所述变送信号并根据所述变送信号控制料位。 

进一步地，上述装置中，所述连续测量式料位传感器通过连接组件紧固，设置于所述粉罐料仓与所述支撑腿的连接处；其中，所述连接组件包括：包裹 并紧固于所述支撑腿的扣合件，所述扣合件与所述连续测量式料位传感器贴合连接。 

优选地，上述装置中，所述连接组件还包括：将所述扣合件卡固在所述支撑腿上的卡固件。 

进一步地，上述装置中，所述连续测量式料位传感器包括：对称设置于所述支撑腿内、外侧的电阻应变计；信号测量电路，其输入端与所述电阻应变计连接，输出端与所述信号处理器连接；所述信号测量电路配置为：将所述支撑腿因所述粉罐的重量变化而导致的形变转换为测量信号，并将所述测量信号输出给所述信号处理器。 

优选地，上述装置中，所述信号处理器还包括：显示所述变送信号的显示屏。 

进一步地，上述装置中，所述监测控制器包括：接收并显示所述变送信号的监测显示器；根据所述变送信号控制所述粉罐料位的料位控制器。 

进一步地，上述装置中，所述料位控制器包括：进料控制单元，其配置为根据所述变送信号指示的料位达到进料要求时，向所述粉罐中送料；卸料控制单元，其配置为根据所述变送信号指示的料位达到卸料要求时，从所述粉罐中卸料。 

进一步地，上述装置中，所述信号处理器通过远程通信方式与所述监测控制器通信连接。 

另一方面，本实用新型还提供一种搅拌设备，该搅拌设备配置有上述任一种所述的料位检测装置。 

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势： 

本实用新型在罐体的支撑腿上设置连续测量式料位传感器，通过罐体物料的重量变化导致所述连续测量式料位传感器受应力影响而产生形变，进而实时测量搅拌罐体重量，以达到实时测量罐体中料位的目的。 

本实用新型采用所述连续测量式料位传感器、以及后级信号处理电路和检测控制系统，利用罐体重量变化导致形变间接测量料位，采用这种方式不仅精 度高，而且抗干扰能力强，简单方便。 

另一方面，本实用新型还提供了搅拌设备，该搅拌设备设置有具有支撑腿的粉罐，该搅拌设备设有上述任一种料位检测装置，由于上述任一种料位检测装置具有上述技术效果，因此，设有该料位检测装置的搅拌设备也应具备相应的技术效果。 

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中： 

图1为本实用新型实施例料位检测装置的示意图； 

图2为本实用新型实施例料位检测装置的电路结构框图。 

附图标记说明 

1    粉罐 

2    支撑腿 

3    料位检测装置 

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 

本实用新型的基本思想在于：在罐体的支撑腿上设置连续测量式料位传感器，通过罐体物料的重量变化导致所述连续测量式料位传感器受应力影响而产生形变，进而实时测量搅拌罐体重量，以达到实时测量罐体中料位的目的。 

本实用新型的实施例公开的料位检测装置包括：连续测量式料位传感器、信号处理器；其中：所述连续测量式料位传感器设置在测量粉罐的支撑腿上，所述连续测量式料位传感器配置为输出测量信号至所述信号处理器；所述信号处理器与所述连续测量式料位传感器连接，所述信号处理器配置为：接收所述 测量信号并对其进行处理获取指示料位信息的变送信号。 

优选的是，该装置还包括：监测控制器，所述监测控制器与所述信号处理器连接，所述监测控制器配置为：接收所述信号处理器发送来的所述变送信号并根据所述变送信号控制料位。 

下面结合附图，对本实用新型的各优选实施例作进一步说明： 

参照图1，本实用新型实施例设计一种料位检测装置3，该料位检测装置3可设置于搅拌站中粉罐1的支撑腿2上。进一步来讲，所述连续测量式料位传感器通过连接组件紧固设置于所述支撑腿上。 

本实施例的料位检测装置3是一种连续称重装置，用于实时测量粉罐罐体整体的重量。所述连续测量式料位传感器通过连接组件紧固，设置于所述粉罐料仓与所述支撑腿的连接处。通过料仓所盛物料的变化，实时由所述连续测量式料位传感器发出测量信号，进而获取粉罐料仓内的料位。 

需要说明的是，所述连接组件包括：包裹并紧固于所述支撑腿的扣合件。所述扣合件与所述连续测量式料位传感器贴合连接。 

优选的是，上述实施例中，所述连接组件还可包括：将所述扣合件卡固在所述支撑腿上的卡固件。通过该卡固件进一步将连续测量式料位传感器稳固连接至所述支撑腿上。 

本实施例以单个粉罐罐体为例，一个粉罐罐体一般由3-6个支撑腿2支撑起来，通过在支撑腿2处安装卡固式或扣合式的料位检测装置3中的连续测量式料位传感器。通过设计合适的尺寸结构，所述扣合件将支撑腿2包裹一周。 

参照图2，其示出了本实用新型实施例料位检测装置的电路结构。本实施例中，所述料位检测装置3包括：连续测量式料位传感器、信号处理器、监测控制器；其中： 

所述连续测量式料位传感器设置在测量粉罐的支撑腿上，所述连续测量式料位传感器配置为输出测量信号至所述信号处理器。 

所述信号处理器与所述连续测量式料位传感器连接，所述信号处理器配置为：接收所述测量信号并对其进行处理获取指示料位信息的变送信号，并将所 述变送信号发送给所述监测控制器。 

所述监测控制器配置为接收所述变送信号并根据所述变送信号控制料位。 

在进一步的实施例中，所述连续测量式料位传感器包括：电阻应变计和信号测量电路。其中： 

所述电阻应变计对称设置于所述支撑腿内、外侧。这里，所述支撑腿2内、外侧是指所述支撑腿2相对于所述粉罐1来讲的，所述支撑腿2面向粉罐1的一侧为支撑腿2的内侧；相对地，所述支撑腿2背向粉罐1的一侧为支撑腿2的外侧。 

需要指出的是，本实施例中，所述电阻应变计采用对称设置于所述支撑腿内、外侧的方式，采用这种方式的好处在于：所述连续测量式料位传感器受力均匀，罐体重量的变化将体现在所述连续测量式料位传感器所发生的应力形变上。 

一般情况下，所述连续测量式料位传感器采取两个电阻应变计，对称贴装在包裹好的支撑腿上，该结构可以保证受力匀称，不受罐体安装位置的影响，同时可以平衡在罐体重量变化时带给柱体不同内外侧不同的压力形变，然后根据材料力学原理，通过后级信号处理器进行相关信号如测量信号、差分信号的处理，从而达到实时测量粉罐料位的目的。 

本实施例中，所述连续测量式料位传感器可包括第一电阻应变计和第二电阻应变计，所述第一电阻应变计和第二电阻应变计通过连接组件紧固对称设置于所述支撑腿内、外侧。其中，所述连接组件包括：包裹并紧固于所述支撑腿的扣合件。所述扣合件与所述连续测量式料位传感器贴合连接。 

其中，所述连续测量式料位传感器可在应变式传感器的基础进行改进获得。 

所述信号测量电路输入端与所述电阻应变计连接，输出端与所述信号处理器连接；所述信号测量电路配置为：将所述支撑腿因所述粉罐的重量变化而导致的形变转换为测量信号，并将所述测量信号输出给所述信号处理器。 

需要说明的是，所述第一电阻应变计和第二电阻应变计测量所述支撑腿2因所述粉罐1的重量变化而导致的形变，所述信号测量电路将所测量得到的形 变，对应转换为测量信号，所述测量信号是指：间接反映所述粉罐1的重量变化的电信号。 

在进一步的实施例中，所述信号处理器包括：将所述测量信号转换为差分信号的采样电路；以及，将所述差分信号转换为所述变送信号的A/D（模数）转换器。其中，所述采样电路为由电阻桥构成的桥式采样电路。 

在优选的实施例中，所述信号处理器还包括：显示所述变送信号的显示屏。优选的是，所述显示屏为液晶显示屏。 

需要指出的是，所述信号处理器与所述连续测量式料位传感器一同设置于所述支撑腿2上，这样，通过所述显示屏进行实时显示所述变送信号。其中，所述变送信号是指：所述测量信号经过所述信号处理器处理后的得到的、直接指示所述粉罐1的重量变化的信号。在监控平台一侧，所述监测控制器对所述变送信号进行显示，并根据所述变送信号指示的料位，来控制粉罐内的物料状态。 

此处，对所述监测控制器作进一步说明，如图2所示，所述监测控制器包括：接收并显示所述变送信号的监测显示器；以及，根据所述变送信号控制所述粉罐料位的料位控制器。 

本实施例中，所述料位控制器包括：进料控制单元、卸料控制单元。其中： 

所述进料控制单元配置为根据所述变送信号指示的料位达到进料要求时，向所述粉罐中送料。 

所述卸料控制单元配置为根据所述变送信号指示的料位达到卸料要求时，从所述粉罐中卸料。 

上述各实施例中，所述信号处理器可通过远程通信方式与所述监测控制器通信连接。例如：通过控制器局域网（CAN）远程通信、RS485远程通信等方式，所述信号处理器将所述变送信号发送至所述监测控制器。 

上述各实施例以对单个粉罐进行料位检测为例，对于多个粉罐的料位进行测量的方法与上述方法类似，分别在多个粉罐的支撑腿上设置上述的料位检测装置，对获得的多个测量信号进行处理，并将测量信号传输到后级信号处理器 进行处理，这里可通过总线方式进行传输。对所述测量信号进行处理分别得到与所述测量信号相对应的变送信号，并通过所述显示屏、或所述监测显示器对各变送信号分别进行显示，从而实现整个搅拌设备罐体物料测量。 

上述各实施例中，所述电阻应变计可包括：弹性元件和由电阻丝制成的敏感栅等。所述弹性元件用于传递所述支撑腿因罐体重量变化而压力形变。所述敏感栅粘贴在基底上，基底将传感器弹性元件表面的应变传递到敏感栅上，并起绝缘作用；所述敏感栅上还设置有保护层，起到保护电阻丝的作用。所述电阻应变计还设置有引出线，该引出线与所述信号测量电路连接。 

这里，对所述电阻应变计的测量原理进行一下说明： 

由于金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外，还与金属丝的长度，横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上，当构件受力变形时，金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化，进而发生电阻变化。 

一般，应变计的敏感栅使用的是铜铬合金，其电阻变化率为常数，与应变成正比例关系。即： 

$\frac{\mathrm{\ΔR}}{R}=K\×\mathrm{\ϵ}$

其中，R：应变计原电阻值Ω（欧姆） 

ΔR：伸长或压缩所引起的电阻变化Ω 

K：比例常数（应变计常数） 

ε：应变 

不同的金属材料有不同的比例常数K。铜铬合金的K值约为2。这样，应变的测量就通过应变计转换为对电阻变化的测量。但是，由于应变是相当微小的变化，所以产生的指示电阻变化的测量信号也是极其微小的。 

因此，为优化所述测量信号，通过上述的采用电路对其进行差分、平衡、滤波处理，从而获得更为真实也更为稳定的差分信号。 

从上述各实施例可见，本实用新型的优点在于：采用所述连续测量式料位传感器、以及后级信号处理电路和检测控制系统，利用罐体重量变化导致形变 间接测量料位，采用这种方式不仅精度高，而且抗干扰能力强，简单方便。 

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种工程机械，例如搅拌设备，该搅拌设备设置有具有支撑腿的粉罐，该搅拌设备设有上述任一种料位检测装置，由于上述任一种料位检测装置具有上述技术效果，因此，设有该料位检测装置的搅拌设备也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种料位检测装置，其特征在于，包括：连续测量式料位传感器、信号处理器；其中：

所述连续测量式料位传感器设置在测量粉罐的支撑腿上，所述连续测量式料位传感器配置为输出测量信号至所述信号处理器；

所述信号处理器与所述连续测量式料位传感器连接，所述信号处理器配置为：接收所述测量信号并对其进行处理获取指示料位信息的变送信号。

2.根据权利要求1所述的料位检测装置，其特征在于，该装置还包括：

监测控制器，其与所述信号处理器连接，所述监测控制器配置为：接收所述信号处理器发送来的所述变送信号并根据所述变送信号控制料位。

3.根据权利要求1或2所述的料位检测装置，其特征在于，所述连续测量式料位传感器通过连接组件紧固，设置于所述粉罐料仓与所述支撑腿的连接处；

其中，所述连接组件包括：包裹并紧固于所述支撑腿的扣合件，所述扣合件与所述连续测量式料位传感器贴合连接。

4.根据权利要求3所述的料位检测装置，其特征在于，所述连接组件还包括：将所述扣合件卡固在所述支撑腿上的卡固件。

5.根据权利要求3所述的料位检测装置，其特征在于，所述连续测量式料位传感器包括：

对称设置于所述支撑腿内、外侧的电阻应变计；

信号测量电路，其输入端与所述电阻应变计连接，输出端与所述信号处理器连接，所述信号测量电路配置为：将所述支撑腿因所述粉罐的重量变化而导致的形变转换为测量信号，并将所述测量信号输出给所述信号处理器。

6.根据权利要求1或2所述的料位检测装置，其特征在于，所述信号处理器还包括：显示所述变送信号的显示屏。

7.根据权利要求2所述的料位检测装置，其特征在于，所述监测控制器包括：

接收并显示所述变送信号的监测显示器；

根据所述变送信号控制所述粉罐料位的料位控制器。

8.根据权利要求7所述的料位检测装置，其特征在于，所述料位控制器包括：

进料控制单元，其配置为根据所述变送信号指示的料位达到进料要求时，向所述粉罐中送料；

卸料控制单元，其配置为根据所述变送信号指示的料位达到卸料要求时，从所述粉罐中卸料。

9.根据权利要求2所述的料位检测装置，其特征在于，所述信号处理器通过远程通信方式与所述监测控制器通信连接。

10.一种搅拌设备，其特征在于，该搅拌设备配置有权利要求1至9任一项所述的料位检测装置。

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