CN205958079U - 一种料仓料位检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种料仓料位检测装置，包括检测控制器、气动锤驱动气路和设置在料仓外壁上的电动直线导轨；电动直线导轨包括导轨本体、驱动电机、丝杠、丝杠螺母和导轨滑块，导轨滑块上固定连接有用于敲击料仓外壁的气动锤和用于对气动锤敲击料仓外壁产生的声音进行采集的拾音器，气动锤驱动气路包括气源和与气源连接的气动锤进气管，气动锤进气管上设置有过滤器、减压阀、油雾器、压力传感器和电磁阀，检测控制器的输入端还接有音频放大电路和电机编码器，检测控制器的输出端接有电机驱动器、电磁阀驱动器和液晶显示屏。本实用新型结构简单，能够减少工人的劳动强度，使用安全可靠，不存在测量死区，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种料仓料位检测装置

技术领域

本实用新型属于料位检测技术领域，具体涉及一种料仓料位检测装置。

背景技术

大型密封粉料仓的料位参数是生产工艺的重要环节之一。其测量结果直接影响到上道工序的自动控制以及下道工序的生产。现有技术中，有人工攀爬测量、超声波测量、雷达测量、重锤料位计测量等方式。靠人工攀爬测量不仅额外的增加了劳动强度，而且还会带来人身伤害，同时对现场的环境也造成了很大的污染；超声波、雷达的测量技术是基于超声波脉冲或雷达波从到达测量表面到返回时间来测量的，并计算信号在传感器和截止表面的往返时间，超声波脉冲或雷达波可以穿过气体、水蒸气和泡沫，但无法穿透浓度较高的悬浮颗粒，从而造成了测量死区，形成了假料位；重锤料位计测量原理为可逆电机带动钢带及锤体进行料位测量，当锤体碰到物料后，控制电路发出控制信号，电机反转，收回钢带，根据钢带的长度及检测到的脉冲数计算出当时的料位值，此种料位计虽能检测到正常的料位，但是料位计长时间在灰尘较高的环境中机械运动，钢缆易发生断裂，轴承磨损容易失灵，使得锤体落入仓内，将下道工序给料机卡死，直接影响生产。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种料仓料位检测装置，其结构简单，设计新颖合理，实现方便且成本低，使用操作便捷，能够减少工人的劳动强度，使用安全可靠，不存在测量死区，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种料仓料位检测装置，其特征在于：包括检测控制器、气动锤驱动气路和设置在料仓外壁上的电动直线导轨；所述电动直线导轨包括导轨本体以及固定连接在导轨本体上的驱动电机和丝杠，所述丝杠与驱动电机的输出轴固定连接，所述丝杠上螺纹连接有丝杠螺母，所述丝杠螺母上固定连接有导轨滑块，所述导轨滑块上固定连接有用于敲击料仓外壁的气动锤和用于对气动锤敲击料仓外壁产生的声音进行采集的拾音器，所述气动锤驱动气路包括气源和一端与气源连接的气动锤进气管，所述气动锤进气管上设置有过滤器、减压阀、油雾器、压力传感器和电磁阀，所述压力传感器与检测控制器的输入端连接，所述检测控制器的输入端还接有用于对拾音器采集到的声音信号进行放大的音频放大电路和用于对驱动电机的转速和旋转位置进行实时检测的电机编码器，所述检测控制器的输出端接有电机驱动器、电磁阀驱动器和液晶显示屏，所述驱动电机与电机驱动器的输出端连接，所述电磁阀与电磁阀驱动器的输出端连接。

上述的一种料仓料位检测装置，其特征在于：所述检测控制器为单片机MSP430F247。

上述的一种料仓料位检测装置，其特征在于：所述音频放大电路包括芯片LM358、整流二极管D1和整流二极管D2，所述芯片LM358的第1引脚与整流二极管D1的阳极和整流二极管D2的阴极连接，所述芯片LM358的第2引脚通过串联的极性电容C3和电阻R1与拾音器的负极输出端SIG-连接，且通过电阻R2与整流二极管D1的阳极和整流二极管D2的阴极连接；所述芯片LM358的第3引脚通过串联的极性电容C6和电阻R9与拾音器的正极输出端SIG+连接，且通过串联的电阻R7和极性电容C8接地；所述芯片LM358的第4引脚通过电阻R10接地，所述电阻R10与极性电容C8并联；所述整流二极管D1的阴极通过极性电容C5接地，所述整流二极管D2的阳极接地，所述极性电容C5上并联有串联的电阻R4和电阻R8，所述电阻R4和电阻R8的连接端为音频放大电路的输出端SAMP。

上述的一种料仓料位检测装置，其特征在于：所述液晶显示屏为12864液晶显示屏。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理，实现方便且成本低。

2、本实用新型的使用操作便捷，能够减少工人的劳动强度。

3、本实用新型设置在料仓外对料仓料位进行检测，不会对物料造成污染，其物料粉尘不会污染该料位检测装置，使用安全可靠。

4、本实用新型对料仓料位进行检测时，不存在测量死区，不会形成假料位，检测的可靠性高。

5、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，实现方便且成本低，使用操作便捷，能够减少工人的劳动强度，使用安全可靠，不存在测量死区，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型检测控制器与其他各单元的电路连接关系框图。

图3为本实用新型音频放大电路的电路原理图。

附图标记说明:

1—导轨本体； 2—驱动电机； 3—导轨滑块；

4—气动锤； 5—检测控制器； 6—气源；

7—气动锤进气管； 8—过滤器； 9—减压阀；

10—油雾器； 11—压力传感器； 12—料仓；

13—拾音器； 14—音频放大电路； 15—电机编码器；

16—液晶显示屏； 17—电磁阀； 18—电机驱动器；

19—电磁阀驱动器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的料仓料位检测装置，包括检测控制器5、气动锤驱动气路和设置在料仓12外壁上的电动直线导轨；所述电动直线导轨包括导轨本体1以及固定连接在导轨本体1上的驱动电机2和丝杠，所述丝杠与驱动电机2的输出轴固定连接，所述丝杠上螺纹连接有丝杠螺母，所述丝杠螺母上固定连接有导轨滑块3，所述导轨滑块3上固定连接有用于敲击料仓外壁的气动锤4和用于对气动锤4敲击料仓12外壁产生的声音进行采集的拾音器13，所述气动锤驱动气路包括气源6和一端与气源6连接的气动锤进气管7，所述气动锤进气管7上设置有过滤器8、减压阀9、油雾器10、压力传感器11和电磁阀17，所述压力传感器11与检测控制器5的输入端连接，所述检测控制器5的输入端还接有用于对拾音器13采集到的声音信号进行放大的音频放大电路14和用于对驱动电机2的转速和旋转位置进行实时检测的电机编码器15，所述检测控制器5的输出端接有电机驱动器18、电磁阀驱动器19和液晶显示屏16，所述驱动电机2与电机驱动器18的输出端连接，所述电磁阀17与电磁阀驱动器19的输出端连接。

本实施例中，所述检测控制器5为单片机MSP430F247。

本实施例中，如图3所示，所述音频放大电路14包括芯片LM358、整流二极管D1和整流二极管D2，所述芯片LM358的第1引脚与整流二极管D1的阳极和整流二极管D2的阴极连接，所述芯片LM358的第2引脚通过串联的极性电容C3和电阻R1与拾音器13的负极输出端SIG-连接，且通过电阻R2与整流二极管D1的阳极和整流二极管D2的阴极连接；所述芯片LM358的第3引脚通过串联的极性电容C6和电阻R9与拾音器13的正极输出端SIG+连接，且通过串联的电阻R7和极性电容C8接地；所述芯片LM358的第4引脚通过电阻R10接地，所述电阻R10与极性电容C8并联；所述整流二极管D1的阴极通过极性电容C5接地，所述整流二极管D2的阳极接地，所述极性电容C5上并联有串联的电阻R4和电阻R8，所述电阻R4和电阻R8的连接端为音频放大电路14的输出端SAMP。使用时，拾音器13采集到的声音信号通过极性电容C3和极性电容C6进行隔直后进入芯片LM358，积分放大后输出，再经过整流二极管D1和整流二极管D2整流，极性电容C5滤波，电阻R4和电阻R8分压后输出给检测控制器5。

本实施例中，所述液晶显示屏16为12864液晶显示屏。

本实用新型使用时，所述检测控制器5通过电机驱动器18驱动驱动电机2运转，驱动电机2带动所述丝杠旋转，所述丝杠螺母带动导轨滑块3上下运动，导轨滑块3带动气动锤4和拾音器13上下运动，驱动电机2运转过程中，电机编码器15对驱动电机2的转速和旋转位置进行实时检测并将检测到的信号输出给检测控制器5，导轨滑块3每运动一段距离(例如10cm)，所述检测控制器5就通过电磁阀驱动器19驱动电磁阀17打开，气源6为气动锤4提供动力，气动锤4敲击一次料仓12外壁，拾音器13对气动锤4敲击料仓12外壁产生的声音进行采集并将采集到的声音输出给音频放大电路14，经过音频放大电路14放大后再输出给检测控制器5，由于料仓12内有物料和无物料时气动锤4敲击料仓12外壁产生的声音截然不同，因此，一方面，在现场的工作人员能够通过气动锤4敲击料仓12外壁产生的声音判断出料仓12料位，另一方面，检测控制器5将其接收到的经过音频放大电路14放大后的声音信号与预先设置的料仓内有物料时的声音阈值范围相比对，当检测控制器5接收到的声音信号在预先设置的料仓内有物料时的声音阈值范围内时，判断为此时敲击位置的料仓12内有物料，否则，判断为此时敲击位置的料仓12内没有物料；检测控制器5通过电机编码器15检测到的信号，能够获知导轨滑块3在导轨本体1上的位置，进而能够获知料仓料位高度；另外，压力传感器11能够对气动锤进气管7中的气体压力进行实时检测并将检测到的信号输出给检测控制器5，液晶显示屏16能够对料位高度和气动锤进气管7中的气体压力进行实时显示。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种料仓料位检测装置，其特征在于：包括检测控制器(5)、气动锤驱动气路和设置在料仓(12)外壁上的电动直线导轨；所述电动直线导轨包括导轨本体(1)以及固定连接在导轨本体(1)上的驱动电机(2)和丝杠，所述丝杠与驱动电机(2)的输出轴固定连接，所述丝杠上螺纹连接有丝杠螺母，所述丝杠螺母上固定连接有导轨滑块(3)，所述导轨滑块(3)上固定连接有用于敲击料仓外壁的气动锤(4)和用于对气动锤(4)敲击料仓(12)外壁产生的声音进行采集的拾音器(13)，所述气动锤驱动气路包括气源(6)和一端与气源(6)连接的气动锤进气管(7)，所述气动锤进气管(7)上设置有过滤器(8)、减压阀(9)、油雾器(10)、压力传感器(11)和电磁阀(17)，所述压力传感器(11)与检测控制器(5)的输入端连接，所述检测控制器(5)的输入端还接有用于对拾音器(13)采集到的声音信号进行放大的音频放大电路(14)和用于对驱动电机(2)的转速和旋转位置进行实时检测的电机编码器(15)，所述检测控制器(5)的输出端接有电机驱动器(18)、电磁阀驱动器(19)和液晶显示屏(16)，所述驱动电机(2)与电机驱动器(18)的输出端连接，所述电磁阀(17)与电磁阀驱动器(19)的输出端连接。

2.按照权利要求1所述的一种料仓料位检测装置，其特征在于：所述检测控制器(5)为单片机MSP430F247。

3.按照权利要求1所述的一种料仓料位检测装置，其特征在于：所述音频放大电路(14)包括芯片LM358、整流二极管D1和整流二极管D2，所述芯片LM358的第1引脚与整流二极管D1的阳极和整流二极管D2的阴极连接，所述芯片LM358的第2引脚通过串联的极性电容C3和电阻R1与拾音器(13)的负极输出端SIG-连接，且通过电阻R2与整流二极管D1的阳极和整流二极管D2的阴极连接；所述芯片LM358的第3引脚通过串联的极性电容C6和电阻R9与拾音器(13)的正极输出端SIG+连接，且通过串联的电阻R7和极性电容C8接地；所述芯片LM358的第4引脚通过电阻R10接地，所述电阻R10与极性电容C8并联；所述整流二极管D1的阴极通过极性电容C5接地，所述整流二极管D2的阳极接地，所述极性电容C5上并联有串联的电阻R4和电阻R8，所述电阻R4和电阻R8的连接端为音频放大电路(14)的输出端SAMP。

4.按照权利要求1所述的一种料仓料位检测装置，其特征在于：所述液晶显示屏(16)为12864液晶显示屏。