CN204831367U - 立筒仓测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种立筒仓测量系统，在立筒仓底部侧面设置有气泵和后端设备，后端设备中设置有PLC系统和触摸屏；立筒仓上部侧面设置有前端测量设备，前端测量设备下部设置有散热降温进气口和除尘吹气口，前端测量设备上设置有信号线与后端设备相连接；散热降温进气口和除尘吹气口上连接有导气管与气泵相连接。该系统不但能准确的判断出立筒仓内的颗粒储存物的不规则形状的体积，而且以同心圆图阵通过微积分计算，比现有测量多点的绝对高度值计算要准确很多，而且还能很精确的测量出立筒仓内颗粒储存物的环境温度，能使保管员更好的更直观的了解立筒仓内的物料的储量和温度，以便更能准确的采购、使用和管理储料。

Description

立筒仓测量系统

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，具体涉及一种立筒仓测量系统。

背景技术

目前，立筒仓作为一种现代化的储粮仓型，具有完成粮食的接收、发放、储存、清理、称重和自动控制的功能，被广泛用于粮食储存行业中。为了使立筒仓得到充分的利用，避免立筒仓内空间闲置，需要对立筒仓内的空间进行测量，再将得到的数据直观地显示出来，使管理人员了解各个立筒仓的状态，更好地利用立筒仓内部空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种立筒仓测量系统，以便更好地改善测量效果，方便根据需要测量使用，更好地了解立筒仓的情况。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种立筒仓测量系统，在立筒仓底部侧面设置有气泵和后端设备，后端设备中设置有PLC系统和触摸屏；立筒仓上部侧面设置有前端测量设备，前端测量设备下部设置有散热降温进气口和除尘吹气口，前端测量设备上设置有信号线与后端设备相连接；散热降温进气口和除尘吹气口上连接有导气管与气泵相连接。

进一步地，前端测量设备包括激光测距器、温度探头、伺服电机、机械角度传感器和单片机，激光测距器、温度探头设置在前端测量设备下部位置，电机与机械角度传感器向连接，单片机上设置有数据线分别与激光测距器、温度探头、电机、机械角度传感器相连接。

该立筒仓测量系统，安装施工完成后管理人员要提前在后端设备中的PLC系统中输入要测量的立筒仓的高度、直径、和立筒仓里储料的密度等数据。立筒仓测量系统开始工作时，系统先自检，同时通过立筒仓下设备自带的气泵和和与之相连接的电磁阀通过导气管吹扫设备前面激光测距器的表面玻璃进行除尘，温度感应器工作测量立筒仓内部温度，如果温度超过60摄氏度，气泵用另外一个电磁阀通过另外的导气管吹扫装置内部给装置降温，达到工作温度后各个系统结构部件没有问题的情况下，激光测距器根据单片机接收的机械式角度传感器得出的垂直零度角向下的数据所发出的信号向下打出一个激光点，得出一个绝对距离值数据，这个数据通过单片机和传输设备之间的信号线发送给后端PLC，如果这个绝对高度值小于一定数值（比方设定0.5米）PLC会默认为满仓，设备将不工作，同时后端PLC显示屏上将如显示满仓报警信号提示管理员这个立筒仓是满仓；如果这个绝对高度值大于一定数值（比方设定20米）PLC会默认为空仓，设备将不工作，同时后端PLC显示屏上将如显示空仓报警信号提示管理员这个立筒仓是空仓，PLC通过前期管理人员输入的立筒仓的各个数据得出一个激光测距器要测量的立筒仓内的角度值和要测量的点位数，这个角度值和要测量的点位数通过传输设备之间的信号线返回单片机，单片机发出指令给机械式角度传感器、伺服电机、激光头、温度传感器，机械式角度传感器负责控制角度和测量完毕后前端测量装置归零位；伺服电机负责带动整个前端测量装置根据机械式角度传感器给的角度指令转动，激光头负责测量装置到储存物料表面的绝对距离值，温度传感器主要测量机器内外的温度，激光头根据PLC发出的测量点位数量和根据机械式角度传感器给的角度值由步进电机带动转动测量，得出需要测量的物料表面N多个点位到装置的绝对距离值高度，温度传感器把立筒仓内的温度值测量好得出数据，这两个数据通过单片机和传输系统后传送给后端PLC。后端PLC根据前端测量设备返回的数据得出数据模型，通过微积分算法得出仓储存物体的体积并计算出重量，通过可触摸控制显示屏直观的显示出来，显示屏显示内容：立筒仓内粮食的体制和质量、立筒仓内实时的温度、测量系统的工作状态、时间、日期、满仓报警、空仓报警、故障报警。

由于粮仓为圆柱状，激光探测头在料仓的上方，由步进电机控制激光探测有探测的角度，假设探测头每走一次的角度为a，测量的距离分别为L₁和L₂这样根据三角函数的计算公式:r²=L₁ ²+L₂ ²-2L₁L₂COSa,其中，r为底部半径，由此就可以计算出每一次行进的水平距离，并可以计算出竖直的高度，根据两次测量的高度求取平均值，再根据圆环柱体的体积公式计算体积v=∏(R²-(R-r)²]h,就可得到体积，根据密度计算公式就可计算出m=pv，其中p为密度，v为体积。这样计算出的是进行一次测量，得到一个圆环的质量，这样进行n次测量之后将所有的圆环质量相加就为所测料罐的质量。这样计算的好处就在于分步计算将由于物体分步不规则所造成的误差降到最低。

该实用新型的有益效果在于：比现有的技术来看我们新系统不但能准确的判断出立筒仓内的颗粒储存物的不规则形状的体积，而且以同心圆图阵通过微积分计算比现有测量多点的绝对高度值计算要准确很多，而且还能很精确的测量出立筒仓内颗粒储存物的环境温度能使保管员更好的更直观的了解立筒仓内的物料的储量和温度以便更能准确的采购、使用和管理储料。

附图说明

图1是本实用新型实施例中所使用装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本实用新型。

如图1所示的立筒仓测量系统，包括立筒仓1，立筒仓1底部设置有储存物2，立筒仓1底部侧面设置有气泵3和后端设备4，后端设备4中设置有PLC系统5和触摸屏6；立筒仓1上部侧面设置有前端测量设备10，前端测量设备10下部设置有散热降温进气口9，前端测量设备10上设置有信号线8与后端设备4相连接；散热降温进气口9上连接有导气管7与气泵3相连接。前端测量设备10包括激光测距器、温度探头、电机、机械角度传感器和单片机，激光测距器、温度探头设置在前端测量设备10下部位置，伺服电机与机械角度传感器相连接，单片机上设置有数据线分别与激光测距器、温度探头、伺服电机、机械角度传感器相连接。

该立筒仓测量系统，安装施工完成后管理人员要提前在后端设备4中的PLC系统5中输入要测量的立筒仓的高度、直径、和立筒仓里储料的密度等数据。立筒仓测量系统开始工作时，系统先自检，同时通过立筒仓下设备自带的气泵3和和与之相连接的电磁阀通过导气管7吹扫设备前面激光测距器的表面玻璃进行除尘，温度感应器工作测量立筒仓内部温度，如果温度超过60摄氏度，气泵3用另外一个电磁阀通过另外的导气管吹扫装置内部给装置降温，达到工作温度后各个系统结构部件没有问题的情况下，激光测距器根据单片机接收的机械式角度传感器得出的垂直零度角向下的数据所发出的信号向下打出一个激光点，得出一个绝对距离值数据，这个数据通过单片机和传输设备之间的信号线发送给后端PLC，如果这个绝对高度值小于一定数值（比方设定0.5米）PLC会默认为满仓，设备将不工作，同时后端PLC显示屏上将如显示满仓报警信号提示管理员这个立筒仓是满仓；如果这个绝对高度值大于一定数值（比方设定20米）PLC会默认为空仓，设备将不工作，同时后端PLC显示屏上将如显示空仓报警信号提示管理员这个立筒仓是空仓，PLC通过前期管理人员输入的立筒仓的各个数据得出一个激光测距器要测量的立筒仓内的角度值和要测量的点位数，这个角度值和要测量的点位数通过传输设备之间的信号线返回单片机，单片机发出指令给机械式角度传感器、伺服电机、激光头、温度传感器，机械式角度传感器负责控制角度和测量完毕后前端测量装置归零位；伺服电机负责带动整个前端测量装置根据机械式角度传感器给的角度指令转动，激光头负责测量装置到储存物料表面的绝对距离值，温度传感器主要测量机器内外的温度，激光头根据PLC发出的测量点位数量和根据机械式角度传感器给的角度值由步进电机带动转动测量，得出需要测量的物料表面N多个点位到装置的绝对距离值高度，温度传感器把立筒仓内的温度值测量好得出数据，这两个数据通过单片机和传输系统后传送给后端PLC。后端PLC根据前端测量设备返回的数据得出数据模型，通过微积分算法得出仓储存物体的体积并计算出重量，通过可触摸控制显示屏直观的显示出来，显示屏显示内容：立筒仓内储存物料的体积和质量、立筒仓内实时的温度、测量系统的工作状态、时间、日期、满仓报警、空仓报警、故障报警。

由于粮仓为圆柱状，激光探测头在料仓的上方，由伺服电机控制激光探测有探测的角度，假设探测头每走一次的角度为a，测量的距离分别为L₁和L₂这样根据三角函数的计算公式:r²=L₁ ²+L₂ ²-2L₁L₂COSa,其中，r为底部半径，由此就可以计算出每一次行进的水平距离，并可以计算出竖直的高度，根据两次测量的高度求取平均值，再根据圆环柱体的体积公式计算体积v=∏(R²-(R-r)²]h,就可得到体积，根据密度计算公式就可计算出m=pv，其中p为密度，v为体积。这样计算出的是进行一次测量，得到一个圆环的质量，这样进行n次测量之后将所有的圆环质量相加就为所测料罐的质量。这样计算的好处就在于分步计算将由于物体分步不规则所造成的误差降到最低。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种立筒仓测量系统，其特征在于：在立筒仓底部侧面设置有气泵和后端设备，所述后端设备中设置有PLC系统和触摸屏；立筒仓上部侧面设置有前端测量设备，所述前端测量设备下部设置有散热降温进气口和除尘吹气口，所述前端测量设备上设置有信号线与后端设备相连接；所述散热降温进气口和除尘吹气口上连接有导气管与气泵相连接。

2.根据权利要求1所述的立筒仓测量系统，其特征在于：所述前端测量设备包括激光测距器、温度探头、伺服电机、机械角度传感器和单片机，激光测距器、温度探头设置在前端测量设备下部位置，伺服电机与机械角度传感器相连接，单片机上设置有数据线分别与激光测距器、温度探头、伺服电机、机械角度传感器相连接。