專利名稱：一種料位檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測方法，尤其涉及一種物料料位檢測方法。
背景技術：
現(xiàn)有的測量料位的儀表及方法有鋼帶式料位計、普通電容式料位計、雷達料位計、伺服式料位計，超聲波料位計、靜壓計量法等。鋼帶式料位計因其可靠性較差，需大量的維護工作，目前已處于逐漸淘汰的地位。普通電容式料位計因受介質及環(huán)境的介電常數(shù)、溫度、濕度等影響，其精度較不穩(wěn)定。雷達料位計具有較高的料位精度，高分辨率，并且可靠性高，但其價格昂貴不能大量使用。伺服式料位計也具有較高的料位精度，同時高檔的還具有油水界面測量的功能，但同樣其價格比雷達料位計更高，很難大量使用。靜壓計量法具有較高的測量精度，可靠性高，但其適用性較差，容易出現(xiàn)測量口堵塞等問題，因此有一定的局限性。目前使用的超聲波料位計直接安裝在被測介質的上方，采用小功率收發(fā)一體式超聲波傳感器，通過測量時間差的原理，測得料位高低，由于物料性質原因，這種方法的精度較低，而且當應用在多粉塵環(huán)境時，隨著粘附在超聲料位儀輻射面粉塵的增多，探頭的靈敏度會顯著降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種高精度，高經濟性，對料倉結構無損的料位檢測方法。
在料倉倉壁外側(或內側)表面的底部施加一振動信號，這個振動信號會沿著料倉倉壁傳播，因而可以在料倉倉壁外側(或內側)表面的頂部接收這一信號。當料倉內裝有物料時，這個振動信號的傳播能量會被物料所吸收一部分，即信號傳播的阻尼增加。被物料吸收的振動能量值取決于物料聲學性質和料倉倉壁與物料的接觸面積。料倉的橫截面積是固定的，當物料的性質不發(fā)生變化時，被吸收的振動能量即取決于料位高度。通過比較衰減后的振動信號的能量(即接收到的振動信號的能量)和衰減前的振動信號的能量(即施加的振動信號的能量)的差值，即可確定料倉內的料位高度。
有的大型料倉，料倉倉壁的面積過大，振動信號的能量在料倉倉壁上完全耗散，在接收位置處完全接收不到所施加的振動信號。這時，就需要把振動信號施加到料倉的內部構件上，如將一長條型薄片從料倉頂部伸入，直至達到料倉底部。在此薄片的一端施加振動信號，并在另一端接收此信號。由于薄片的表面積小，因此振動信號的耗散也小，有利于振動信號的接收。
當然，振動信號或接收信號只要有一個在物料的料位下部發(fā)生，同樣可以通過振動信號的衰減來確定料倉內的料位高度，并不是振動信號或接收信號必需如上述情形在料倉的頂部或底部發(fā)生。
一種料位檢測方法，包括(1)在所需測量物料料位的容器上安裝振動信號發(fā)生器和振動信號接收器，其中振動信號發(fā)生器或振動信號接收器安裝在物料料位的下部，相對應的另一個器件則安裝在物料料位的上部；(2)使振動信號發(fā)生器發(fā)射振動信號；(3)通過振動信號接收器接收此振動信號；(4)通過該振動信號在發(fā)射位置和接收位置間的衰減來確定物料料位。
所述的振動信號的傳遞可通過裝載物料的容器器壁作傳遞介質，也可通過一安裝在容器內的內構件作傳遞介質。
所施加的振動信號可以根據(jù)物料探測精度和探測范圍來確定。所需要的探測精度越高，探測范圍越小，則施加的振動信號的振動頻率越高，反之則需施加低頻的振動信號。頻率范圍可以在20Hz至100MHz之間選擇。
本發(fā)明方法可應用于料位高度不變的靜態(tài)物料或料位高度變化的動態(tài)物料，且可以適用于各種容器，包括化學反應器。
本發(fā)明對料位的測量精度高，適用物料廣泛，可以是固體、液體、固液混合體、氣固混合體、氣液混合體或氣液固混合體，且經濟性好。


圖1為本發(fā)明的實施方案示意圖；
圖2為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案示意圖；圖3為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案示意圖。
圖中，1-物料，2-發(fā)射位置，3-接收位置，4-料倉，5-長條型薄片，6-流化床反應器，7-氣體分布板具體實施方式
實施例1如圖1所示，在料倉4倉壁外側表面的底部發(fā)射位置2處施加頻率為30kHz、功率為10瓦特的振動信號，并在料倉4倉壁外側表面的頂部接收位置3處接收此振動信號。對于直徑300mm，壁厚5mm的有機玻璃料倉，內置粒徑為0.3mm的聚乙烯顆粒作為靜態(tài)物料，當料位高度增加1cm，振動信號的振幅衰減5％。通過比較接收到的振動信號能量和施加的振動信號能量的衰減，即可確定料倉內的料位高度。
實施例2如圖2所示，在料倉4倉壁內側表面的頂部發(fā)射位置2處施加頻率為20Hz振動信號，并在料倉4倉壁內側表面的底部接收位置3處接收此振動信號。通過比較接收到的振動信號能量和施加的振動信號能量的差值，來確定料倉內的料位高度。
實施例3如圖3所示，將一長條型薄片5從流化床反應器6頂部伸入，直至達到流化床反應器6底部，底部有氣體分布板7。流化床內的料位高度隨著氣體的吹動而波動。在此長條型薄片5的底端發(fā)射位置2處施加頻率為100MHz振動信號，并在頂端接收位置3處接收此信號。通過比較接收到的振動信號能量和施加的振動信號能量的差值，來確定料倉內的料位高度。
權利要求
1.一種料位檢測方法，包括(1)在所需測量物料料位的容器上安裝振動信號發(fā)生器和振動信號接收器，其中振動信號發(fā)生器或振動信號接收器安裝在物料料位的下部，相對應的另一個器件則安裝在物料料位的上部；(2)使振動信號發(fā)生器發(fā)射振動信號；(3)通過振動信號接收器接收此振動信號；(4)通過該振動信號在發(fā)射位置和接收位置間的衰減來確定物料料位。
2.如權利要求1所述的料位檢測方法，其特征在于所述的振動信號的傳遞介質為裝載物料的容器器壁。
3.如權利要求1所述的料位檢測方法，其特征在于所述的振動信號的傳遞介質為容器內的內構件。
4.如權利要求1所述的料位檢測方法，其特征在于所述的振動信號發(fā)生器的安裝位置低于料位高度，振動信號接收器的安裝位置高于料位高度。
5.如權利要求1所述的料位檢測方法，其特征在于所述的振動信號發(fā)生器的安裝位置高于料位高度，振動信號接收器的安裝位置低于料位高度。
6.如權利要求1所述的料位檢測方法，其特征在于所述的振動信號的頻率為20Hz至100MHz。
7.如權利要求1所述的料位檢測方法，其特征在于所述的容器為化學反應器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種料位檢測方法，包括(1)在所需測量物料料位的容器上安裝振動信號發(fā)生器和振動信號接收器，其中振動信號發(fā)生器或振動信號接收器安裝在物料料位的下部，相對應的另一個器件則安裝在物料料位的上部；(2)使振動信號發(fā)生器發(fā)射振動信號；(3)通過振動信號接收器接收此振動信號；(4)通過該振動信號在發(fā)射位置和接收位置間的衰減來確定物料料位。本發(fā)明方法精度高，經濟性好，對料倉結構無損，可廣泛用于各種容器內各種物料的料位檢測。
文檔編號G01F23/28GK1731108SQ20051006027
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月2日 優(yōu)先權日2005年8月2日
發(fā)明者陽永榮, 劉誠午, 王靖岱 申請人:陽永榮