CN203857961U - 威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测量倾斜度领域，具体为一种威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置。一种威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置，包括激光测距仪(1)，其特征是：还包括模/数转换器(2)、处理器(3)和显示器(4)，激光测距仪(1)围绕威金斯型煤气柜的柜体平均分布，激光测距仪(1)的模拟信号输出端都通过信号线连接模/数转换器(2)的模拟信号输入端，模/数转换器(2)的数字信号输出端通过信号线连接处理器(3)的信号输入端，处理器(3)的视频信号输出端通过视频信号线连接显示器(4)。本实用新型测量准确，监控及时，安全可靠。

Description

威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置

技术领域

本实用新型涉及测量倾斜度领域，具体为一种威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置。

背景技术

威金斯型煤气柜也叫卷帘式干式煤气柜、橡胶膜密封煤气柜，这种煤气柜一般压力在2kPa到10kPa之间，为圆柱形结构，内部为活塞，通过专用橡胶膜连接壁板与活塞达到密封效果。与其他类型煤气柜相比，威金斯型煤气柜结构简单，附属设备少，既不需要水封也不需要任何油封，免除了复杂的供水、供气、供油系统，且设备使用寿命长，具有能储存高含尘量的煤气和活塞升降速度快的特点，能很好地适应于转炉煤气回收系统的要求。

目前国内威金斯型煤气柜主要用于储存冶金及化工副产煤气，煤气柜作为重大危险源，运行安全问题一直备受关注，活塞作为煤气柜主要构件之一，在煤气柜运行过程中，活塞的升降速度及运行的竖直度直接影响煤气柜的正常运行。因此在煤气柜调试及运行初期阶段的活塞漂移监测对整个煤气柜安全运行意义较大。目前对活塞倾斜测量采用机械式或差压式测量水平装置，机械式水平测量仪依靠水箱及U型液位计依据连通管的原理进行测量，误差大且煤气柜内储气时煤气温度较高，极易造成水箱内水蒸发，导致水箱缺水而影响设备使用，并且这种测量设备并不能反映活塞的水平漂移，只能反映活塞的倾斜；差压式测水平装置原理与机械式基本相同，只是在机械式的基础上增加变送器，将液位信号转换为数字信号，送至处理器，在画面上显示倾斜程度，因此并未对机械式的缺点进行实质上的改进。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种测量准确、监控及时的倾斜测量设备，本实用新型公开了一种威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置。

本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：

一种威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置，包括激光测距仪，其特征是：还包括模/数转换器、处理器和显示器，

设激光测距仪的数量为N，则N=2n，其中n为不小于2的正整数，激光测距仪围绕威金斯型煤气柜的柜体平均分布，即相邻的激光测距仪依次用线段连接后构成威金斯型煤气柜柜体横截面的一个内接正N边形，以每两个激光测距仪为一组即激光测距仪共分为n组，每组激光测距仪的连线都通过所述正N边形的中心点即威金斯型煤气柜柜体横截面的圆心，

激光测距仪的模拟信号输出端都通过信号线连接模/数转换器的模拟信号输入端，模/数转换器的数字信号输出端通过信号线连接处理器的信号输入端，处理器的视频信号输出端通过视频信号线连接显示器。

所述的威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置，其特征是：激光测距仪的数量为4。

所述的威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置，其特征是：处理器选用单片机、微机和可编程控制器中的任意一种。

本实用新型使用时，先将激光测距仪逐个固定在威金斯型煤气柜的柜体外，使激光测距仪的测距方向水平地指向位于外侧的威金斯型煤气柜的侧板，在竖直方向安装时，若威金斯型煤气柜设有T型挡板，则激光测距仪在竖直方向上需固定在T型挡板的顶部，若威金斯型煤气柜只设有活塞挡板而无T型挡板，则激光测距仪直接固定在活塞挡板的顶部；工作时，根据对角设置的各组激光测距仪测得的距离变化来反映威金斯型煤气柜活塞的运行情况，具体如下所述：

如一组激光测距仪中一个测得的距离变小而相应另一个测得的距离变大，则说明活塞发生水平方向漂移；如一组激光测距仪测得的距离均变大，则说明活塞发生倾斜；当活塞频繁出现倾斜及漂移时，应考虑适时停柜检修，避免安全事故发生。

上述激光测距仪所测得的距离数据均通过信号线传输至处理器，处理器通过换算并得出漂移或倾斜的结论后在终端的显示器上显示。

将上述根据距离变化来反映威金斯型煤气柜活塞的运行情况的算法以及得出漂移或倾斜结论的换算的算法固化入处理器内。

本实用新型通过测距仪器与侧板之间距离的变化来反映活塞的倾斜情况，能准确对活塞的漂移及倾斜情况进行监测，从根本上改善机械式及差压式测量活塞倾斜设备的弊端。

本实用新型的有益效果是：测量准确，监控及时，安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型安装时激光测距仪的位置示意图；

图3是采用8个激光测距仪时激光测距仪的位置示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。

实施例1

现有一5×104m3的威金斯型煤气柜直径46.6m，共有24根立柱，现采用威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置。

一种威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置，包括激光测距仪1、模/数转换器2、处理器3和显示器4，如图1所示，具体结构是：

激光测距仪1的数量为4，激光测距仪1围绕威金斯型煤气柜柜体10平均分布，即相邻的激光测距仪1依次用线段连接后构成威金斯型煤气柜柜体10横截面的一个内接正方形，如图1中虚线所示，以每两个激光测距仪1为一组即激光测距仪1共分为2组，每组激光测距仪1的连线都通过所述正方形的中心点即威金斯型煤气柜柜体10横截面的圆心，

激光测距仪1的模拟信号输出端都通过信号线连接模/数转换器2的模拟信号输入端，模/数转换器2的数字信号输出端通过信号线连接处理器3的信号输入端，处理器3的视频信号输出端通过视频信号线连接显示器4。

处理器3选用单片机、微机和可编程控制器中的任意一种，本实施例选用中国台湾凌阳科技股份有限公司出品的SPMC75型单片机。

本实施例使用时，如图2所示，先将激光测距仪1逐个固定在威金斯型煤气柜柜体10外，使激光测距仪1的测距方向水平地指向位于外侧的威金斯型煤气柜的侧板12，在竖直方向安装时，若威金斯型煤气柜设有T型挡板11，则激光测距仪1在竖直方向上需固定在T型挡板11的顶部，若威金斯型煤气柜只设有活塞挡板而无T型挡板，则激光测距仪1直接固定在活塞挡板的顶部；工作时，根据对角设置的各组激光测距仪1测得的距离变化来反映威金斯型煤气柜活塞的运行情况，具体如下所述：

如一组激光测距仪1中一个测得的距离变小而相应另一个测得的距离变大，则说明活塞发生水平方向漂移；如一组激光测距仪1测得的距离均变大，则说明活塞发生倾斜；当活塞频繁出现倾斜及漂移时，应考虑适时停柜检修，避免安全事故发生。

现威金斯型煤气柜的T型挡板和侧壁之间距离为370mm，正常情况下活塞水平漂移的允许距离为±120mm，若其中一组激光测距仪1中一个测得的距离变为200mm，一组中另一个激光测距仪1测得的距离变为540mm，此变化表明活塞运动有可能形成一侧变大（大于370mm）而另一侧变小（小于370mm）的趋势，活塞的漂移距离将超出允许范围值，此时通过控制器3报警表明活塞发生水平漂移超限；

如果一组激光测距仪1中的两个测得的距离都大于370mm，则说明活塞发生倾斜。如，当两个激光测距仪1测得的距离都为500mm时，此时活塞倾斜角度θ=arcccos ，若控制器3运算中一直出现难以消去的倾斜角度，控制器3报警表明活塞发生倾斜，必须进行停柜检修。

上述激光测距仪1所测得的距离数据均通过信号线传输至处理器3，处理器3通过换算并得出漂移或倾斜的结论后在终端的显示器4上显示。

将上述根据距离变化来反映威金斯型煤气柜活塞的运行情况的算法以及得出漂移或倾斜结论的换算的算法固化入处理器3内。

实施例2

一种威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置，包括激光测距仪1、模/数转换器2、处理器3和显示器4，如图3所示，具体结构是：激光测距仪1的数量为8，激光测距仪1围绕威金斯型煤气柜的柜体平均分布，即相邻的激光测距仪1依次用线段连接后构成威金斯型煤气柜柜体横截面的一个内接正八边形，如图3中虚线所示，以每两个激光测距仪1为一组即激光测距仪1共分为4组，每组激光测距仪1的连线都通过所述正方形的中心点即威金斯型煤气柜柜体横截面的圆心。

其他结构和使用方法都和实施例1同。

Claims (3)

1.一种威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置，包括激光测距仪(1)，其特征是：还包括模/数转换器(2)、处理器(3)和显示器(4)，

设激光测距仪(1)的数量为N，则N=2n，其中n为不小于2的正整数，激光测距仪(1)围绕威金斯型煤气柜的柜体平均分布，即相邻的激光测距仪(1)依次用线段连接后构成威金斯型煤气柜柜体横截面的一个内接正N边形，以每两个激光测距仪(1)为一组即激光测距仪(1)共分为n组，每组激光测距仪(1)的连线都通过所述正N边形的中心点即威金斯型煤气柜柜体横截面的圆心，

激光测距仪(1)的模拟信号输出端都通过信号线连接模/数转换器(2)的模拟信号输入端，模/数转换器(2)的数字信号输出端通过信号线连接处理器(3)的信号输入端，处理器(3)的视频信号输出端通过视频信号线连接显示器(4)。

2.如权利要求1所述的威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置，其特征是：激光测距仪(1)的数量为4。

3.如权利要求1或2所述的威金斯型煤气柜活塞倾斜监测装置，其特征是：处理器(3)选用单片机、微机和可编程控制器中的任意一种。