CN211783752U - 一种重锤式料位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重锤式料位计，一种重锤式料位计，包括升降装置、控制器和牵引装置，升降装置包括空心滚筒和缆绳，空心滚筒内安装有滚筒导杆，滚筒导杆一端安装驱动机构，在空心滚筒端面上安装有计数装置，牵引装置包括空心外护筒，在缆绳的端部安装有杠杆，杠杆的两端分别安装有杠杆配重块和导轮组，在杠杆配重块上固定安装有磁铁，且在空心外护筒上设有若干个霍尔感应半导体，在缆绳的端部安装有锤体；本实用新型通过感应电信号来控制升降，并利用杠杆来提升测量锤体的效果，同时通过计数装置计算锤体上升或下降的高度来监测料仓内料面的高度，能够克服现有技术中扬尘等对测量精度的影响，每次测量完锤体均会回复到最高位置避免被埋锤。

Description

一种重锤式料位计

技术领域

本实用新型涉及料位测量技术领域，具体为一种重锤式料位计。

背景技术

料位计在现代发电厂、水泥厂等检测料位中具有重要的作用，火力发电厂对储仓中的固体块料或粉料表面位置的测量，以往多采用简单的重锤探测式料位计来检测料位，虽然这种简单的重锤探测式料位计可以估算出容器中所储物料的体积或重量，但由于测量装置直接暴露在扬尘环境中，长时间的使用会由于灰尘的积聚影响其测量精度和运行的稳定性。

同时为了提高提高测量精度，一旦均会将重锤的运动状态通过电信号的形式展示出来，以便进行监测和换算，从而保证精度，但是常规方式中的转换过程中容易受到外界环境的影响，不便于控制。

实用新型内容

为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供一种重锤式料位计，通过杠杆的原理对锤体状态进行换算，并且采用封闭性的结构，可以有效解决背景技术中测量结果受到扬尘的影响以及测量精度不高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种重锤式料位计，包括升降装置、控制器和牵引装置，所述控制器设置在升降装置的端部，且所述牵引装置设置在所述升降装置的下方；

所述升降装置包括横向布置的空心滚筒和缆绳，所述空心滚筒内安装有两端通过转动轴承安装在所述空心滚筒端面上的滚筒导杆，所述滚筒导杆一端固定安装有设在所述空心滚筒端面上的驱动机构，所述驱动机构与所述控制器电性连接，且在所述空心滚筒端面上安装有用于测量滚筒导杆转动圈数的计数装置；

所述牵引装置包括与所述空心滚筒贯穿连接的空心外护筒，所述缆绳的另一端设在空心外护筒内，且在缆绳的端部安装有杠杆，所述杠杆的两端分别安装有杠杆配重块和导轮组，在所述杠杆配重块上固定安装有磁铁，且在所述空心外护筒对应杠杆配重块的位置设有若干个顺次排列的霍尔感应半导体；

在所述缆绳的端部固定安装有套筒机构，所述套筒机构的底部通过钢丝绳固定安装有锤体。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述空心滚筒与所述空心外护筒为直连一体结构。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述滚筒导杆上固定安装有辊轴，所述缆绳的一端固定安装在所述辊轴上，且所述缆绳缠绕在所述辊轴上，所述辊轴设在所述空心外护筒的正上方。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述杠杆的支点通过转动安装有支架，且在所述杠杆两端关于支点对称安装有扣环，所述支架下方固定安装有三角架，在所述三角架端部的两侧均通过铰接安装有复位弹簧，所述复位弹簧的另一端扣接在所述扣环上。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述套筒机构包括与所述空心外护筒固定连接的穿透套筒，所述穿透套筒内套设有活动配重柱，所述活动配重柱的下方通过钢丝绳与所述锤体连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中升降装置由执行机构进行驱动，而控制器通过感应电信号来控制升降装置的启停以及正转、反转，升降装置通过缆绳与牵引装置连接，牵引装置则通过钢丝绳连接有锤体，牵引装置通过内部设置的杠杆达到平稳状态来提升测量锤体的效果，同时通过计数装置计算锤体上升或下降的高度来监测料仓内料面的高度，本实用新型通过设置处于封闭环境的杠杆，能够克服现有技术中扬尘等对测量精度的影响，同时每次测量完毕，锤体均会回复到最高位置，避免被埋锤。

附图说明

图1为本实用新型一个实施方式的整体结构示意图；

图2为本实用新型一个实施方式中支架的结构示意图；

图中：1-升降装置；2-控制器；3-牵引装置；4-计数装置；5-套筒机构； 6-钢丝绳；7-锤体；

101-空心滚筒；102-缆绳；103-滚筒导杆；104-驱动机构；105-辊轴；

301-空心外护筒；302-杠杆；303-杠杆配重块；304-导轮组；305磁铁； 306-霍尔感应半导体；307-支架；308-扣环；309-三角架；310-复位弹簧；

501-穿透套筒；502-活动配重柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种用于测量料位的重锤式料位计，在本实施方式中，其具体的工作原理：

当需要检测料面位置时，控制器2给驱动机构104一个启动信号，驱动机构104启动，带动辊轴105转动，释放缆绳102，锤体7开始下降，此时杠杆302在锤体7以及杠杆配重块303的作用下保持平衡状态，

由于锤体7始终处于一个运动状态，在杠杆的条件下回发生上下的晃动，此时位于杠杆配重块303上的磁铁305也会随着发生上下的运动，此时磁铁 305对应最靠近的霍尔感应半导体306，与霍尔感应半导体306电性连接的霍尔电路板将锤体7的运动信号传输给控制器2，控制器2监控锤体7的运动；

当锤体7接触到料面时，锤体7收到料面的支撑作用产生瞬间失重，杠杆302瞬间向上摆动，当杠杆302上的磁铁305感应到非靠近的霍尔感应半导体时产生一个电信号，霍尔电路板将该电信号传输给控制器2，控制器2接收该信号并判断锤体7已经接触到了料面，控制器2给驱动机构104一个反转信号，驱动机构104带动辊轴105反向转动，使锤体7上升，在锤体7由失重状态到稳定上升过程，稳定运转后的杠杆302处于平衡位置，杠杆302 上的磁铁305再次对应最靠近的霍尔感应半导体306，将锤体7运动的电信息传输给控制器2，控制器2监控锤体7的运动；

当锤体7上升到顶点时，由于活动配重柱502撞击到穿透套筒501，此时杠杆302处于超重状态，受到向下的力增大，使杠杆302向下摆动，当杠杆 302上的磁铁305于非邻近的霍尔感应半导体306发生感应产生一个电信号，霍尔电路板将该电信号传输给控制器2，控制器2接收该电信号并判断重锤已经达到了顶点位置，控制器2控制驱动机构104停止，杠杆302重新达到平衡位置，此时锤体7已经上升到了顶点，完成一次探测过程，等待下一次探测。

根据上述原理，本实用新型提供了一种重锤式料位计，包括升降装置1、控制器2和牵引装置3，所述控制器设置在升降装置的端部，且所述牵引装置设置在所述升降装置的下方。

在上述中，升降装置1通过驱动机构104的驱动带动锤体7发生上下的运动，控制器2根据检测信号控制驱动机构104的运动，而牵引装置3则用于接收锤体7的运动信号

所述升降装置1包括横向布置的空心滚筒101和缆绳102，所述空心滚筒 101内安装有两端通过转动轴承安装在所述空心滚筒101端面上的滚筒导杆 103，所述滚筒导杆103上固定安装有辊轴105，所述缆绳102的一端固定安装在所述辊轴105上，且所述缆绳102缠绕在所述辊轴105上，所述辊轴105 设在所述空心外护筒301的正上方。

所述滚筒导杆103一端固定安装有设在所述空心滚筒101端面上的驱动机构104，所述驱动机构104与所述控制器2电性连接，且在所述空心滚筒 101端面上安装有用于测量滚筒导杆103转动圈数的计数装置4。

驱动机构104接收控制器2的控制信号来控制驱动机构的正转、反转以及启停。此时，驱动机构104优选为步进电机，以提高响应速率和控制的精度。

另外，在本实用新型中，计数装置采用常规转动的计数装置来计算其转动的圈数，而控制器采用PLC控制器。为了更好的说明本实用新型的运作过程，上述装置分别可选择：控制器可选择西门子的小型PLC控制器，如s7-200，计数装置可选择P+F倍加福逻辑控制单元计数器/转速器，步进电机可选择维克特机电的28/35刹车步进电机。

当驱动机构104驱动辊筒105发生转动时，此时触发计数装置4计算转动的圈数，在本实施方式中，缆绳102是顺次缠绕在辊筒105上的，因此，每转动一周其周长是相同的，即可以通过计算转动的圈数可以获得锤体上升和下降的距离。

所述牵引装置3包括与所述空心滚筒101贯穿连接的空心外护筒301，所述空心滚筒101与所述空心外护筒301为直连一体结构。

所述缆绳102的另一端设在空心外护筒301内，且在缆绳102的端部安装有杠杆302，所述杠杆302的两端分别安装有杠杆配重块303和导轮组304，在所述杠杆配重块303上固定安装有磁铁305，且在所述空心外护筒301对应杠杆配重块303的位置设有若干个顺次排列的霍尔感应半导体306。

在锤体运动时，由于处于平衡状态时不会对杠杆产生任何影响，当一旦锤体接触到料面或者顶部时，由于外力作用使得锤体处于失重和超重的状态下，从而破坏杠杆的平衡状态，使得磁铁和霍尔感应半导体之间发生感应电信号，并依据该感应电信号获得锤体的运动参数，并结合计数装置即可明确锤体运动状态和运动轨迹参数。

在本实施方式中，由于杠杆发生状态的变化后，其运动状态会发生变化，而为了使得整个装置的精度提高，必须要使得杠杆的状态尽可能的恢复到原来的位置，因此图2所示，在所述杠杆302的支点通过转动安装有支架307，且在所述杠杆302两端关于支点对称安装有扣环308，所述支架307下方固定安装有三角架309，在所述三角架309端部的两侧均通过铰接安装有复位弹簧 310，所述复位弹簧310的另一端扣接在所述扣环308上。通过两端的复位弹簧的弹性势能迫使杠杆尽可能快的恢复到平衡状态。

在所述缆绳102的端部固定安装有套筒机构5，所述套筒机构5的底部通过钢丝绳6固定安装有锤体7。设置套筒机构5的作用在于封闭料仓和测量装置之间的联系，避免扬尘等对测量精度产生影响。

所述套筒机构5包括与所述空心外护筒301固定连接的穿透套筒501，所述穿透套筒501内套设有活动配重柱502，所述活动配重柱502的下方通过钢丝绳6与所述锤体7连接。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种重锤式料位计，其特征在于，包括升降装置(1)、控制器(2)和牵引装置(3)，所述控制器设置在升降装置的端部，且所述牵引装置设置在所述升降装置的下方；

所述升降装置(1)包括横向布置的空心滚筒(101)和缆绳(102)，所述空心滚筒(101)内安装有两端通过转动轴承安装在所述空心滚筒(101)端面上的滚筒导杆(103)，所述滚筒导杆(103)一端固定安装有设在所述空心滚筒(101)端面上的驱动机构(104)，所述驱动机构(104)与所述控制器(2)电性连接，且在所述空心滚筒(101)端面上安装有用于测量滚筒导杆(103)转动圈数的计数装置(4)；

所述牵引装置(3)包括与所述空心滚筒(101)贯穿连接的空心外护筒(301)，所述缆绳(102)的另一端设在空心外护筒(301)内，且在缆绳(102)的端部安装有杠杆(302)，所述杠杆(302)的两端分别安装有杠杆配重块(303)和导轮组(304)，在所述杠杆配重块(303)上固定安装有磁铁(305)，且在所述空心外护筒(301)对应杠杆配重块(303)的位置设有若干个顺次排列的霍尔感应半导体(306)；

在所述缆绳(102)的端部固定安装有套筒机构(5)，所述套筒机构(5)的底部通过钢丝绳(6)固定安装有锤体(7)。

2.根据权利要求1所述的一种重锤式料位计，其特征在于，所述空心滚筒(101)与所述空心外护筒(301)为直连一体结构。

3.根据权利要求1所述的一种重锤式料位计，其特征在于，所述滚筒导杆(103)上固定安装有辊轴(105)，所述缆绳(102)的一端固定安装在所述辊轴(105)上，且所述缆绳(102)缠绕在所述辊轴(105)上，所述辊轴(105)设在所述空心外护筒(301)的正上方。

4.根据权利要求1所述的一种重锤式料位计，其特征在于，所述杠杆(302) 的支点通过转动安装有支架(307)，且在所述杠杆(302)两端关于支点对称安装有扣环(308)，所述支架(307)下方固定安装有三角架(309)，在所述三角架(309)端部的两侧均通过铰接安装有复位弹簧(310)，所述复位弹簧(310)的另一端扣接在所述扣环(308)上。

5.根据权利要求1所述的一种重锤式料位计，其特征在于，所述套筒机构(5)包括与所述空心外护筒(301)固定连接的穿透套筒(501)，所述穿透套筒(501)内套设有活动配重柱(502)，所述活动配重柱(502)的下方通过钢丝绳(6)与所述锤体(7)连接。

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