專利名稱：一種光電式化學(xué)泥漿界面測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于分層化學(xué)界面測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光電式化學(xué)泥漿界面測(cè)量裝置， 是用于沉降罐化學(xué)泥漿界面高度在線測(cè)量。
背景技術(shù)：
據(jù)了解，現(xiàn)有的分層化學(xué)界面測(cè)量技術(shù)中光學(xué)式泥位和分層界面測(cè)量裝置大多采用紅外 光的光束脈動(dòng)或超聲波進(jìn)行測(cè)量。如作者為王朝陽(yáng)、馬殿旗2006年在中國(guó)科技雜志《自動(dòng) 化》發(fā)表的名稱為《自動(dòng)跟蹤式超聲波污泥界面計(jì)的研究》的文章就是釆用超聲波進(jìn)行測(cè)量。
采用超聲波測(cè)量密封罐內(nèi)的泥水界面，在對(duì)兩種物理特性相近的介質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)存在誤 動(dòng)作的問(wèn)題。中國(guó)專利文獻(xiàn)(文獻(xiàn)號(hào)為CN03245920.3)報(bào)道了名稱為《泥漿沉降槽界面高度 在線檢測(cè)》實(shí)用新型專利技術(shù)，該裝置由氣源分配器、恒流控制器及取壓器三部分組成，采 用了噴氣技術(shù)，在界面位置出現(xiàn)壓力變化進(jìn)行測(cè)量。該裝置涉及到對(duì)存貯罐的改造，同時(shí)還 要配氣源。
光學(xué)式泥位和分層界面測(cè)量裝置僅對(duì)凝絮界面進(jìn)行測(cè)量，在對(duì)上清液界面測(cè)量時(shí)也會(huì)產(chǎn) 生誤動(dòng)作。超聲波污泥界面計(jì)在對(duì)界面進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不但要保證超聲波探頭伸入上清液內(nèi)， 而且對(duì)兩種物理特性相近的介質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)存在誤動(dòng)作的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種光電式化學(xué)泥漿界面測(cè)量裝置。
本發(fā)明的光電式化學(xué)泥漿界面測(cè)量裝置，包括光電傳感器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路及顯示 單元，光電傳感器分別與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路及顯示單元相連接；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)光電傳感器 上下升降；傳動(dòng)裝置安裝在被測(cè)容器的頂部，傳感器置于被測(cè)容器內(nèi)；
所述光電傳感器包括LED光電管、光敏三級(jí)管、傳感器支架和浮子，LED光電管和光敏 三級(jí)管安裝在密封的傳感器座內(nèi)，然后分別與傳感器支架連接，傳感器座上安裝有導(dǎo)軌，浮 子可在導(dǎo)軌上上下移動(dòng)；LED光電管發(fā)出的光線通過(guò)玻璃窗發(fā)射至安裝在其對(duì)面的由光敏三 級(jí)管構(gòu)成的光電檢測(cè)器接收窗口；
所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的微型電機(jī)、轉(zhuǎn)輪、編碼盤依次連接，再與機(jī)架連接；編碼盤與控制電路
及顯示單元連接。
所述的浮子為一方型有機(jī)玻璃盒，在其底部有進(jìn)水孔。所述的界面測(cè)量裝置還設(shè)置有控制箱，控制箱面板上設(shè)置有啟停按鈕、液位顯示單元，控制箱內(nèi)部安裝有電源和控制電路。
本發(fā)明的光電式化學(xué)泥漿界面測(cè)量裝置工作時(shí)，通過(guò)傳動(dòng)裝置將傳感器放入被測(cè)容器內(nèi)，測(cè)量完成后通過(guò)傳動(dòng)裝置將傳感器提升至被測(cè)容器頂部。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，測(cè)量精度高，能夠同時(shí)對(duì)被測(cè)容器內(nèi)上清液高度、上清液與凝絮之間界面高度進(jìn)行測(cè)量。


圖1為本發(fā)明中的傳感器及傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明中的傳感器輸出控制電路原理3為本發(fā)明中的傳動(dòng)裝置控制電路原理圖
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的光電式化學(xué)泥漿界面測(cè)量裝置，能同時(shí)對(duì)被測(cè)容器內(nèi)的空氣一上清液界面、上清液一沉降物界面進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明的光電式化學(xué)泥漿界面測(cè)量裝置包括光電傳感器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路及顯示單元。
所述的測(cè)量裝置的光電傳感器通過(guò)信號(hào)線與巻線絞輪及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，光電傳感器工作電源及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制信號(hào)的傳遞通過(guò)信號(hào)線及一個(gè)航空插頭與傳感器電源、控制電路及顯示單元相連接。電源、控制電路和顯示單元安裝在控制箱內(nèi)，電源為12V。
所述光電傳感器由LED光電管和光敏三級(jí)管、浮子構(gòu)成，光電管和光敏三級(jí)管安裝在密封的傳感器座內(nèi)，傳感器座上安裝有導(dǎo)軌，浮子可在導(dǎo)軌上上下移動(dòng)。光電管發(fā)出的光線通過(guò)玻璃窗發(fā)射至安裝在其對(duì)面的由光敏三級(jí)管構(gòu)成的光電檢測(cè)器接收窗口。
所述的浮子裝置為一方型有機(jī)玻璃盒，在其底部有4個(gè)進(jìn)水孔。
所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由巻線絞輪、微型電機(jī)、編碼盤和機(jī)架構(gòu)成，可帶動(dòng)傳感器上下升降。編碼盤可將位移信號(hào)輸出至顯示單元。
所述的界面測(cè)量裝置還設(shè)置有控制箱，所述的控制箱其面板上安裝有啟停按鈕、液位顯示單元，內(nèi)部安裝有電源和控制線路板。
顯示單元包括直流電源電路、控制電路、電控箱及操作顯示面板，傳感器通過(guò)一個(gè)航空
插頭與控制電路電路及12V電源相連接。
如圖2、圖3所示，光電傳感器電路由電源光電轉(zhuǎn)換放大及控制、聲光報(bào)警等電路組成。其中電源由變壓器，整流硅橋、穩(wěn)壓濾波部分構(gòu)成。變壓器輸出電壓為AC15V。經(jīng)硅橋
整流，交流電變成脈沖直流電，再經(jīng)電容濾波，通過(guò)集成穩(wěn)壓器(7812)輸出穩(wěn)定DC12V電壓供整個(gè)控制系統(tǒng)使用。
光源部分由高亮度發(fā)光二極管和降壓電阻Rl支路組成。改變電阻Rl的大小可使發(fā)光二 極管獲得穩(wěn)定電壓，確保發(fā)光強(qiáng)度恒定。
光電轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)由光電三極管D2，電阻電位器RP組成，當(dāng)D2上有光或無(wú)光照時(shí)，從RP 抽頭上取出的電壓信號(hào)將發(fā)生高、低變化。
放大及開(kāi)關(guān)電路由光敏三極管和集成開(kāi)關(guān)組成。從RP抽頭上取出的信號(hào)電壓經(jīng)光敏三極 管放大。當(dāng)該電壓大于設(shè)定值時(shí)，集成開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，繼電器J得電吸合并帶動(dòng)執(zhí)行元件工作。 當(dāng)電壓小于設(shè)定值時(shí)，集成開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，J失電，控制電路斷開(kāi)。
由于上清液對(duì)光的折射(吸收)產(chǎn)生的電信號(hào)變化與空氣非常接近，如不采取一定的措 施，必將影響儀表測(cè)量的可靠性。為此，為傳感器設(shè)計(jì)增加了一套浮子裝置。
在測(cè)量時(shí)，啟動(dòng)傳動(dòng)裝置，使傳感器下降，當(dāng)傳感器到達(dá)上清液面時(shí)，收浮力作用，浮 子上升擋住光源，使傳感器信號(hào)電壓小于設(shè)定值，集成開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，傳動(dòng)裝置停止工作，同時(shí) 編碼器將位移裝換成高度信號(hào)顯示出上清液的高度。再次啟動(dòng)傳動(dòng)裝置，傳感器繼續(xù)下降， 這時(shí)液體通過(guò)浮子上的孔進(jìn)入浮子使其下落不再能擋住光源。傳感器下降到達(dá)泥漿界面時(shí)， 該介質(zhì)對(duì)光的吸收產(chǎn)生的信號(hào)電壓變化小于設(shè)定值，集成開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，傳動(dòng)裝置停止工作，同 時(shí)編碼器將位移裝換成高度信號(hào)顯示出上泥漿界面的高度。
權(quán)利要求
1. 一種光電式化學(xué)泥漿界面測(cè)量裝置，其特征是所述的測(cè)量裝置包括光電傳感器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路及顯示單元，光電傳感器分別與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路及顯示單元相連接；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)光電傳感器上下升降；傳動(dòng)裝置安裝在被測(cè)容器的頂部，傳感器置于被測(cè)容器內(nèi)；所述光電傳感器包括LED光電管、光敏三級(jí)管、傳感器支架和浮子，LED光電管和光敏三級(jí)管安裝在密封的傳感器座內(nèi)，然后分別與傳感器支架連接，傳感器座上安裝有導(dǎo)軌，浮子可在導(dǎo)軌上上下移動(dòng)；光電管發(fā)出的光線通過(guò)玻璃窗發(fā)射至安裝在其對(duì)面的由光敏三級(jí)管構(gòu)成的光電檢測(cè)器接收窗口；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的微型電機(jī)、轉(zhuǎn)輪、編碼盤依次連接，再與機(jī)架連接；編碼盤與控制電路及顯示單元連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的界面測(cè)量?jī)x，其特征是，所述的浮子為一方型有機(jī)玻璃盒，在其底 部有進(jìn)水孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的界面測(cè)量裝置，其特征是，所述的界面測(cè)量裝置還設(shè)置有控制箱， 控制箱面板上設(shè)置有啟停按鈕、液位顯示單元，控制箱內(nèi)設(shè)置有電源、控制電路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光電式化學(xué)泥漿界面測(cè)量裝置，所述的測(cè)量裝置包括光電傳感器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路及顯示單元，光電傳感器分別與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路及顯示單元相連接；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)光電傳感器上下升降；傳動(dòng)裝置安裝在被測(cè)容器的頂部，傳感器置于被測(cè)容器內(nèi)。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，測(cè)量精度高，能夠同時(shí)對(duì)被測(cè)容器內(nèi)上清液高度、上清液與凝絮之間界面高度進(jìn)行測(cè)量。
文檔編號(hào)G01F23/30GK101520338SQ200810147780
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者峰 張, 潘廣煒 申請(qǐng)人:四川材料與工藝研究所