CN2279592Y

CN2279592Y - 料位多级显示自控报警装置

Info

Publication number: CN2279592Y
Application number: CN 95242611
Authority: CN
Inventors: 叶炳巡
Original assignee: Iron And Steel Inst Panzhihua Iron And Steel (group) Co
Current assignee: Iron And Steel Inst Panzhihua Iron And Steel (group) Co
Priority date: 1995-01-05
Filing date: 1995-01-05
Publication date: 1998-04-22
Anticipated expiration: 2005-01-05

Abstract

一种用于高炉原料槽或其它装有块状、粒状、粉状的料槽的料位多级显示、自控报警的电子显示自控报警装置,由外壳、稳压电源、料位传感器、监测比较显示器、自控装置、声光报警装置等组成。该装置能有效、直观地进行料位多级显示,可靠地进行自控报警,具有结构新颖、功能齐全、灵敏度高,对环境适应性强的特点。

Description

料位多级显示自控报警装置

本实用新型涉及一种用于高炉原料槽或其它装有状块、粉状、粒状的料槽的料位多级显示、自控报警的料位电子多级显示自控报警装置。

固体(或液体)料位检测常有电容法、重锤法、超声波法、微波法和重量法等，但都对安装要求高、维护麻烦，还有的需机械传动装置。另中国专利“ZL88215319.6”介绍了一种液位电子显示自动控制报警仪，其原理是利用电导法，即其液位传感器的集成运算放大器的反相输入端通过传感器电阻分别与传感器对应探测极连接，同相输入端通过电阻接地，反相输入端与输出端之间接有另一电阻，实现多级显示，克服了其它方法的局限性，但它只限用于导电性好的液体。

本实用新型的目的在于：提供一种利用电导法原理的料位多级显示自控报警装置，不仅适用于液体液位检测，而且适用于固体料位检测。

根据本实用新型的目的，采取了以下技术方案来实现：

料位多级显示自报警装置，包括外壳、稳压电源、料位传感器、监测比较器、料位电平变换缓冲放大器、延时器、光电耦合器，还包括料位数码显示、状态数字显示、声光报警、自动控制接口、满料计数、满料报警给定等二次元件；料位转感器为一根分节式无触点空心传感器，其节与节之间是相互绝缘的，它直接放入料槽物料内，与支点联接是柔性联接；料位传感器每一节上有一输出点与料位显示相对应的监测比较器的某一输入脚相接，而该脚通过两调节电阻与稳压电源的高电位端相接，形成测量回路，并通过物料接地；该装置的料位电平变换缓冲放大器的某一脚输出作为延时器的工作电源，通过延时器的输出到状态数字显示，料位数码显示，满料计数，自动控制接口等二次元件，并通过光电耦合到声光报警器。

进一步地，上述的料位多级显示自控报警装置可以视物料电阻率来整定设置的两个电阻的值，改变其中一个电阻值可以改变监测比较器另一脚输出电平的跃变时间和料位检测的灵敏变。

上述的料位多级显示自控报警装置，能把监测比较器输入的逻辑电平信号，通过料位电平变换缓冲放大器放大，使其有足够功率推动后面负载。

更进一步地，上述的料位多级显示自控报警装置，用监测比较器的时基电路进行延时，周期T＝1.1RC。

更进一步地，上述的装置设置开关闭合状态显示，使之与状态数字显示、料位数码显示配合，可直接校验传感器工作状态和二次线路是否正常，是否有悬料。

更进一步地，上述装置，其延时器的某一脚输出到满料计数器的三个集成块中，可实现满料次数累计。

更进一步地，上述装置的延时器的某一脚输出到自动控制接口的小型继电器作触点输出，可以作控制用，同时可接料位数码显示。

更进一步地，上述装置的延时器输出到状态数字显示元件，可实现状态显示。

更进一步地，上述装置的延时器的某一脚输出，通过光电耦合器后接到声光报警器的二个三极管上，由其中一个三极管发射极输出而驱动发光二极管和音乐集成电路作声光报警；且在声光报警器中，有控制开关，如不需要声音，可以关闭该开关。

更进一步地，上述的料位多级显示自控报警装置，其稳压电源是三端集成稳压器；该装置能实现4、5、6……等多级显示和控制；该装置可以任意给定料满的料位。

本实用新型所述的料位多级显示自控报警装置，具有下列明显的优点：

1、通用性好，使用范围广，对环境适应性强；

2、该装置不仅适应于固体料位检测，而且适应于液体液位检测；

3、操作简单、准确、直观性好，故障率低，易维护、检修；

4、价格便宜，易推广。

附图说明：

图1是料位多级显示自控报警装置方框图。

图2是料位多级显示自控报警装置的料位传感器结构示意图。

图3是料位多级显示自控报警装置后部端子接线图。

图4、5、6、7和8是料位多级显示自控报警装置的电气原理图。

高炉矿槽料位四级显示自控报警装置是本实用新型的实施例。

高炉矿槽料位四级显示自控报警装置，包括外壳、稳压电源8、料位传感器14、监测比较器1、放大器2、延时器3、光电耦合器4，还包括料位数码显示5、声光报警器6、自动控制接口7、满料计数器9、状态数字显示l0、满料报警给定12、开关闭合状态显示13等二次元件。

上述装置的料位传感器14为五节四级无触点空心传感器，包括绝缘体15、节16，17、18、19，信号输出点20支点挂钩21等，节与节之间被绝缘体15分开，从节16、17、18、19上分别引出输出点a、b、c、d，分别从孔22的a、b、c、d输入，然后由孔23输出后与料位显示5相对应的监测比较器1(IC₁)的输入②脚相接，而②脚通过R₁、R₂与稳压电源的+15V端相接，组成测量回路，并通过物料接地。R₁、R₂可调正测量灵敏度。

料位电平变换缓冲放大器2的IC₁₄的③脚输出到延时器3的IC₂作工作电源，通过IC₂的③脚输出到状态数字显示10、料位数码显示5的IC₁₇集成块，满料计数器9的IC₃、IC₄、IC₅三个集成块，自动控制接口7的继电器KM，并通过光电耦合器4的③、④脚输出到由两个三极管、一个集成块IC₁₃、发光二极管、喇叭、声音控制开关K₃等组成的声光报警器6；由IC₂的③脚输出到满料报警给定12和开关闭合状态显示13等二次元件。

该装置通过放大器2的IC₁₅、IC₁₄放大，使其有足够功率推动后面负载；用监测比较器1的时基电路进行延时，周期T＝1.1RC；

上述的矿槽料位四级显示自控报警装置，可将开关闭，合状态显示13与状态数字显示10、料位料码显示5配合，可直接校验传感器1的工作状态和二次线路是否正常，是否有悬料。

延时器3的输出到自动控制接口7的小型继电器KM为触点输出，可以作控制用，同时可接料位数码显示5。

本系统装置对应每级料位都装有校验开关K₁。当K₁闭合时，对应监测比较器1的IC₁的②脚接地，使②脚电位为低电平，启动相应回路的数显、声光报警，否则说明线路内部有故障。

本装置的稳压电源采用三端集成稳压器7815和7806，其余各个集成块型号为：

IC₁₄、IC₂(NE555P)、IC₃(4023)、IC₄、IC₁₅(4049)、IC₅(CL102)、IC₆(4511)、IC₇、IC₈(CP521-2)、IC₉、IC₁₆(4070)、IC₁₀(4081)、IC₁₇(LS5011-11S)、IC₁₃(CW9300)、IC₁(ICM7555)和继电器KM(DZ-144)。

本装置的工作原理如下：

由于工艺要求，矿槽不允许放空，必须有一定存料，本装置以1m为一级，低于2m为料空、5m为料满。

当料空(低于2m时)，料位传感器的节16无料接触，则IC₁的②脚电位为高电平，④、⑥脚也为高电平，IC₁③脚为低电平，IC₁₅③的脚为低电平、②脚为高电平，IC₁₄的②脚为高电平，③脚为低电平，使IG₂无工作电源，则IC₂的③脚为低电平，IC₇有输出，通过T₁、T₂放大后驱动音乐集成块IC₁₃和喇叭报警，发光二极管亮，料位数码显示5和状态数字显示10均为“0”。

如果料位刚刚超过2m时，IC₁的②脚电位由高于10V变为低于5V，其③脚输出高电平，IC₁₅、IC₁₄的电位与料空时的正后相反，则IC₁₄的③脚为高电平，由于IC₂的电容器C_t来不及充电，使IC₂输入电位均高于10V，IC₂的③脚输出为低电平，经过延时后(本系统为2分钟)，使IC₂的输入脚低于5V，则IC₂的③脚此时为高电平，而使IG₇无输出，声光报警消失，料位数码显示“2”m料位。状态显示10中的L₁为高电平，其余为低电平，则其⑧脚为高电平，(A)、(C)、(D)均为低电平，状态显示为“2”m。

当物料上升接触到传感器的节19时，IC₁、IC₂的工作过程与前述一样，此时满料计数器9中的IC₃输出为高电平。通过T₃、T₄放大，驱动声光报警回路进行报警。由IC₂的③脚输出另一路接到料位数码显示“5”m，同时，接到状态显示10的门电路H₁，此时L₁、m₁、m₂、H₁均为高电平，其输出B、D为低电平，A、C为高电平，使状态数字显示为“5”m。此时满料计数器9中的H₁为高电平，使e点的电位由逻辑“0”跳变为“1”，而f点由逻辑“1”变为“0”。此时两个与非门IC₃组成的RS触发器的输出端“C”的电位将由逻辑“0”跳变逻辑“1”。因为CL₁₀₂的(CP)脚作为计算脉冲的输入端，故脉冲前沿的跳变对计算器CL₁₀₂起作用，使CL₁₀₂进行计算，每脉冲一次，CL₁₀₂进位一次。复零时只要按TA就可以。如果料位下降到使节19离开物料时，IC₂的③脚由高电平变为低电平，使声光报警消失，料位数码显示“5”也消失，状态显示10中的H₁变为低电平，使A为“0”，此时状态显示为“4”m。同时，料满计数器中的g(H₁)变为低电平，使e点的电位由逻辑“0”跳变为“1”。而f与e相反，由于CL₁₀₂的CP脚作计算输入，故脉冲后沿的跳变对计算不起作用。如需计数超过“9次”，则需要多位数计数，可增加CL₁₀₂和一些简单的附加电路，本实施例一位数就能满足要求。

对于中间料位“3”m、“4”m的工作原理与上述相同。

本系统还设置满料报警给定开关K₂，随料空外(本实施例为2m)均能随意给定。

Claims

1、料位多级显示自控报警装置，包括外壳、稳压电源、料位传感器、监测比较器、料位电平变换缓冲放大器、延时器、光电耦合器，其特征在于：

(1)它还包括料位数码显示、状态数字显示、声光报警、自动控制接口、满料计数、满料报警给定等二次元件；

(2)料位传感器为一报分节式无触点空心传感器，其每节上有一输出点与料位显示相对应的监测比较器的某一输入脚相接，而该脚通过两调节电阻与稳压电源的高电位端相接，组成测量回路，并通过物料接地；

(3)料位电平变换缓冲放大器的某一脚输出作为延时器的工作电源，通过延时器的某一脚输出到状态数字显示，料位数码显示，并可输出到自动控制接口和满料计数器和通过光电耦合到声光报警器；

(4)该传感器节与节之间是相互绝缘的，它直接放入料槽物料内，与支点联接是柔性联接。

2、根据权利要求1所述的料位多级显示自控报警装置，其特征在于，可以视物料电阻率整定设置的两个电阻的值，改变其中一个电阻值可以改变监测比较器另一脚输出电平的跃变时间和料位检测的灵敏度。

3、根据权利要求1或2所述的料位多级显示自控报警装置，其特征在于，它能把监测比较器输入的逻辑电平信号，通过料位电平变换缓冲放大器放大，使其有足够功率推动后面负载。

4、根据权利要求1、2或3所述的料位多级显示自控报警装置，其特征在于，仍用监测比较器的时基电路进行延时，周期T＝1.1RC。

5、根据权利要求4所述的料位多级显示自控报警装置，其特征在于，它设置开关闭合状态显示，使之与状态数字显示，料位数码显示配合，直接校验传感器工作状态和二次线路是否正常，是否有悬料。

6、根据权利要求5所述的料位多级显示自控报警装置，其特征在于，它的延时器的某一脚输出到满料计数器的三个集成块中，可以实现满料次数累计。

7、根据权利要求6所述的料位多级显示自控报警装置，其特征在于，延时器某一脚输出到自动控制接口的小型继电器作触点输出，可以作控制用，同时可接料位数码显示。

8、根据权利要求7所述的料位多级显示自控报警装置，其特征在于，延时器某一脚输出到状态数字显示，可实现状态显示。

9、根据权利要求8所述的料位多级显示自控报警装置，其特征在于，延时器的某一脚输出，通过光电耦合器后接到声光报警器的二个三极管上，由其中一个三极管之发射极输出驱动发光二极管和音乐集成电路作声光报警，且在声光报警器中，设控制开关，如不需声音，可以关闭该开关。

10、根据1至9的任意一权利要求的多级显示自控报警装置，其特征在于，它的稳压电源是采用三端集成稳压器。

11、根据1至9的任一权利要求的多级显示自控报警装置，其特征在于，可以实现4、5、6……以上级的显示、自控、报警。

12、根据1至9的任一权利要求的多级显示自控报警装置，其特征在于，还设置满料报警给定开关，且满料位置可以随意给定。

13、根据1至9的任一权利要求的多级显示自控报警装置，其特征在于，它不仅适用于固体料位检测，而且适应于液体液位检测。