一種膏體充填工藝中卸料器料位檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種膏體充填工藝中卸料器料位檢測裝置,包括有軟件控制程序，其特點(diǎn)是還包括有支撐架、球形安裝板、角度限位器和超聲波傳感器，其中支撐架的底部為錐形空腔，其頂部為半球形空腔；球形安裝板為頂部削平的球形空心體，球形安裝板的中心開有供超聲波傳輸?shù)耐?；支撐架的頂部半球形空腔上設(shè)置有球形安裝板，球形安裝板的通孔邊上對稱設(shè)置有角度限位器，球形安裝板的通孔中設(shè)置有超聲波傳感器。本發(fā)明針對煤礦膏體充填特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)卸料器料位自動檢測，節(jié)省人力成本，提高料位檢測的連續(xù)性及可靠性，為充填作業(yè)的連續(xù)進(jìn)行提供了保障，極大的避免了料漿溢出及空料泵送事故的發(fā)生。
【專利說明】一種膏體充填工藝中卸料器料位檢測裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高濃度料位檢測裝置，特別是涉及一種用于充填礦山的膏體充填工藝中卸料器料位檢測裝置，屬于膏體充填攪拌料漿【技術(shù)領(lǐng)域】，適用于礦山充填開采的連續(xù)攪拌及連續(xù)泵送可行性檢測。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)的大國，隨著煤炭開采技術(shù)水平的提高，為了解放“三下”壓煤，煤礦的充填技術(shù)得到了極大的發(fā)展。但是膏體充填過程中攪拌系統(tǒng)與泵送系統(tǒng)需要連續(xù)工作，作為攪拌系統(tǒng)與泵送系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，卸料器的料位檢測裝置及系統(tǒng)尤其重要。料位檢測技術(shù)是膏體充填技術(shù)的難點(diǎn)之一。
[0003]目前國內(nèi)在膏體充填領(lǐng)域的料位檢測主要有以下兩種方式。
[0004]其一，在充填系統(tǒng)運(yùn)行過程中，安排專人實(shí)地實(shí)時(shí)的觀察卸料器內(nèi)料位情況。當(dāng)料位過高時(shí)通過手臺呼叫集控室加大泵送量減少攪拌次數(shù)，當(dāng)料位過低時(shí)通過手臺呼叫集控室減小泵送量增加攪拌次數(shù)。這種檢測方式弊端較多:1、浪費(fèi)人力資源；2、實(shí)時(shí)性不強(qiáng)；3、實(shí)地觀察人員的疲勞分神等意外因素較多，檢測的連續(xù)性不強(qiáng)，易發(fā)生生產(chǎn)事故。
[0005]其二，在充填系統(tǒng)運(yùn)行過程中，通過攪拌器頂部開孔安裝視頻監(jiān)控的方式觀察攪拌器內(nèi)料位情況。當(dāng)料位過高時(shí)，集控室內(nèi)操作人員通過監(jiān)視器觀察后加大泵送量減少攪拌次數(shù)，當(dāng)料位過低時(shí)，集控室內(nèi)操作人員通過監(jiān)視器觀察后減小泵送量增加攪拌次數(shù)。這種檢測方式弊端較多。`
[0006]1、集控室內(nèi)操作人員需同時(shí)觀察上位機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)與卸料器視頻監(jiān)控狀態(tài)，檢測的連續(xù)性不強(qiáng)。
[0007]2、卸料器內(nèi)無明顯標(biāo)示物，僅通過視頻無法準(zhǔn)確判斷料位高度。
[0008]3、現(xiàn)場監(jiān)控探頭易受灰塵等干擾，容易遮擋攝像頭。
[0009]4、為保證視頻信號傳輸質(zhì)量，需鋪設(shè)光纖，費(fèi)用較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，給出一種實(shí)時(shí)自動型的膏體充填工藝中卸料器料位檢測裝置。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、可以重復(fù)使用，成本低等特點(diǎn)，特別適合膏體充填卸料器料位的檢測。
[0011]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:這種膏體充填工藝中卸料器料位檢測裝置，包括有軟件控制程序，其特點(diǎn)是還包括有支撐架1、球形安裝板2、角度限位器3和超聲波傳感器4，其中。
[0012]所述的支撐架I的底部為錐形空腔，其頂部為半球形空腔。
[0013]所述的球形安裝板2為頂部削平的球形空心體，球形安裝板2的中心開有供超聲波傳輸?shù)耐住?br> [0014]支撐架I的頂部半球形空腔上設(shè)置有球形安裝板2，球形安裝板2的通孔邊上對稱設(shè)置有角度限位器3，球形安裝板2的通孔中設(shè)置有超聲波傳感器4。
[0015]所述的角度限位器3的螺桿高于球形安裝板頂面。
[0016]所述的超聲波傳感器4為窄波束、連續(xù)測量、4_20ma輸出。
[0017]為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的軟件控制程序有以下步驟。
[0018]步驟I第一攪拌站啟動。
[0019]步驟2卸料器啟動。
[0020]步驟3 料位檢測是否超低位，是，則啟動第二攪拌站；否，則充填泵啟動。
[0021]步驟4充填泵啟動后，料位檢測是否低位，是，則低速泵送；否，則進(jìn)入下
一步驟。
[0022]步驟5 料位檢測是否中位，是，則正常泵送；否，則進(jìn)入下一步驟。
[0023]步驟6 料位檢測是否高位，是，則第二攪拌站停止工作直至料位檢測低于高位后，再次啟動第二攪拌站；否，則進(jìn)入下一步驟。
[0024]步驟7 料位檢測是否超高位，是，則第一攪拌站停止工作直至料位檢測低于高位后，再次啟動第一攪拌站。
[0025]本發(fā)明的料位檢測原理是:支撐架與球形安裝板將超聲波傳感器固定于卸料器頂部開孔處，超聲波傳感器的窄波束連續(xù)測量卸料器內(nèi)料位高度并輸出4-20ma模擬量，PLC模擬量采集模塊采集測量數(shù)據(jù)，料位檢測PLC程序通過算法篩選數(shù)據(jù)并與預(yù)先標(biāo)定的超高、高、中、低、超低五個(gè)位置值進(jìn)行比較，得出當(dāng)前卸料器內(nèi)料位高度后適度干預(yù)攪拌站及充填工業(yè)泵PLC控制程序，同時(shí)將當(dāng)前料位高度上傳至上位機(jī)組態(tài)畫面，進(jìn)行報(bào)警或相應(yīng)提示。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是。
[0027]針對煤礦膏體充填特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了卸料器料位自動檢測。節(jié)省了人力成本，提高了料位檢測的連續(xù)性及可靠性，為充填作業(yè)的連續(xù)進(jìn)行提供了保障，極大的避免了料漿溢出及
空料泵送事故。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的示意圖。
[0029]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0030]圖3是球形安裝板2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖4是本發(fā)明的軟件控制程序圖。
[0032]圖中序號:支撐架1，球形安裝板2，角度限位器3，超聲波傳感器4。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0034]如圖1?圖3所示，這種實(shí)時(shí)自動型的膏體充填工藝中卸料器料位檢測裝置
，由硬件部分和軟件部分組成，硬件部分由支撐架1，球形安裝板2，角度限位器3，超聲波傳感器4構(gòu)成，支撐架I的底部為錐形空腔，其頂部為半球形空腔，球形安裝板2為頂部削平的球形空心體，球形安裝板2的中心開有供超聲波傳輸?shù)耐祝渲兄渭躀的頂部半球形空腔上設(shè)置有球形安裝板2，球形安裝板2的通孔邊上對稱設(shè)置有兩組角度限位器3，所述的角度限位器3的螺桿高于球形安裝板頂面，球形安裝板2的通孔中設(shè)置有超聲波傳感器4，所述的超聲波傳感器4為窄波束、連續(xù)測量、4-20ma輸出。支撐架I與球形安裝板2組裝完成后可實(shí)現(xiàn)自平衡，即卸料器整體因震動等因素導(dǎo)致傾斜時(shí)支撐架I半球形空腔內(nèi)的球形安裝板可在重力作用下轉(zhuǎn)動尋找水平位置，保證傳感器與卸料器料位保持垂直角度。角度限位器3作用為限定球形安裝板2轉(zhuǎn)動角度，防止球形安裝板2轉(zhuǎn)動角度過大導(dǎo)致支撐架遮擋超聲波傳感器波束。
[0035]如圖4所示，本發(fā)明給出的軟件控制程序是根據(jù)卸料器具體高度、攪拌時(shí)間及泵送能力將卸料器劃分出5個(gè)預(yù)設(shè)料位(范圍值):超高、高、中、低、超低。將超聲波傳感器采集頻率設(shè)定為N ms，連續(xù)采集料位高度，并將采集值傳入料位檢測程序，在料位檢測程序中對采集值按順序進(jìn)行差值比較，比較結(jié)果的絕對值滿足一定范圍，則連續(xù)記錄10次并累加取平均值，將平均值與5個(gè)預(yù)設(shè)料位進(jìn)行差值比較，比較結(jié)果的絕對值滿足某一預(yù)設(shè)料位范圍，則上傳至上位機(jī)動態(tài)顯示，并根據(jù)所屬預(yù)設(shè)料位對攪拌站程序及泵送程序進(jìn)行干預(yù)，具體的有以下步驟。
[0036]步驟I第一攪拌站啟動。
[0037]步驟2卸料器啟動。
[0038]步驟3 料位檢測是否超低位，是，則啟動第二攪拌站；否，則充填泵啟動。
[0039]步驟4充填泵啟動后，料位檢測是否低位，是，則低速泵送；否，則進(jìn)入下
一步驟。
[0040]步驟5 料位檢測是否中位，是，則正常泵送；否，則進(jìn)入下一步驟。
[0041]步驟6 料位檢測是否高位，是，則第二攪拌站停止工作直至料位檢測低于高位后，再次啟動第二攪拌站；否，則進(jìn)入下一步驟。
[0042]步驟7 料位檢測是否超高位，是，則第一攪拌站停止工作直至料位檢測低于高位后，再次啟動第一攪拌站。
【權(quán)利要求】
1.一種膏體充填工藝中卸料器料位檢測裝置，包括有軟件控制程序，其特征在于還包括有支撐架1、球形安裝板2、角度限位器3和超聲波傳感器4，其中: 所述的支撐架I的底部為錐形空腔，其頂部為半球形空腔； 所述的球形安裝板2為頂部削平的球形空心體，球形安裝板2的中心開有供超聲波傳輸?shù)耐祝? 支撐架I的頂部半球形空腔上設(shè)置有球形安裝板2，球形安裝板2的通孔邊上對稱設(shè)置有角度限位器3，球形安裝板2的通孔中設(shè)置有超聲波傳感器4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膏體充填工藝中膏體充填卸料器料位檢測裝置，其特征在于所述的角度限位器3的螺桿高于球形安裝板頂面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膏體充填工藝中膏體充填卸料器料位檢測裝置，其特征在于所述的超聲波傳感器4為窄波束、連續(xù)測量、4-20ma輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膏體充填工藝中膏體充填卸料器料位檢測裝置，其特征在于所述的軟件控制程序有以下步驟: 步驟I第一攪拌站啟動； 步驟2卸料器啟動； 步驟3 料位檢測是否超低位，是，則啟動第二攪拌站；否，則充填泵啟動； 步驟4充填泵啟動后，料位檢測是否低位，是，則低速泵送；否，則進(jìn)入下一步驟； 步驟5 料位檢測是否中位，是，則正常泵送；否，則進(jìn)入下一步驟； 步驟6 料位檢測是否高位，是，則第二攪拌站停止工作直至料位檢測低于高位后，再次啟動第二攪拌站；否，則進(jìn)入下一步驟； 步驟7 料位檢測是否超高位，是，則第一攪拌站停止工作直至料位檢測低于高位后，再次啟動第一攪拌站。
【文檔編號】G01F23/296GK103453965SQ201210448375
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月12日
【發(fā)明者】劉增旭, 崔明, 于淼, 于金鳳, 王玉敏 申請人:飛翼股份有限公司