一種料位監(jiān)控設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種料位監(jiān)控設(shè)備，包括：應(yīng)變傳感器，粘接或者預(yù)埋于被監(jiān)控料倉的承重底面；MCU，接收所述應(yīng)變傳感器傳輸?shù)膽?yīng)變數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理；上位機(jī)，接收所述MCU的處理數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；所述應(yīng)變傳感器與所述MCU之間電連接，所述MCU與所述上位機(jī)之間無線或者有線通訊連接。上述的料位監(jiān)控設(shè)備，所述應(yīng)變傳感器為一圓盤狀應(yīng)變傳感器，圓盤外徑φ166mm，傳感器圓盤直徑φ160mm。上述的料位監(jiān)控設(shè)備，所述MCU采用STC5616，使用STC3232轉(zhuǎn)串口信號(hào)進(jìn)行信號(hào)傳輸，并且還集成有HX117進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和溫度補(bǔ)償。本實(shí)用新型的有益效果是：（1）應(yīng)變傳感器為圓盤式應(yīng)變傳感器，其圓盤直徑為160mm，能夠?qū)α衔贿M(jìn)行更加精確的測量；（2）應(yīng)變傳感器內(nèi)部集成有數(shù)據(jù)處理模塊，能夠?qū)?yīng)變產(chǎn)生的初始信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以后轉(zhuǎn)化成應(yīng)變數(shù)據(jù)傳輸至MCU。
【專利說明】一種料位監(jiān)控設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于料位監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種靈敏度高且實(shí)用性強(qiáng)的料位監(jiān)控設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代大工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)了許多高溫高壓容器、巨型窯倉及大型散物料倉貯，傳統(tǒng)的料位監(jiān)控設(shè)備給這些特殊類型的大型設(shè)備對(duì)物料料位重量的自動(dòng)化檢測帶來不便，例如在煤化工工藝中，由于環(huán)境溫度高灰塵大，無法使用超聲波料位計(jì)，又比如在一些場合中機(jī)械傳動(dòng)法難以精確檢測，核物理放射線測量又污染環(huán)境，超聲波物探儀檢測的對(duì)環(huán)境要求高等等。
[0003]而在工業(yè)以及礦業(yè)生產(chǎn)中總會(huì)用到各種各樣的礦物暫存包，其中以垂直型筒倉最多，料倉內(nèi)物面的監(jiān)示，對(duì)于生產(chǎn)流程的科學(xué)管理和高度以及產(chǎn)品質(zhì)量的控制起到至關(guān)重要的作用。現(xiàn)在的解決方法對(duì)于環(huán)境很差，如灰塵大、水霧大以及使用條件受到限制的料倉，現(xiàn)有的這些料位計(jì)就無法使用了，進(jìn)而影響到正常的工藝調(diào)整，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，在實(shí)際運(yùn)行中帶來了諸多不便之處，目前還沒有能夠解決這些問題的產(chǎn)品或者方法出現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種料位監(jiān)控設(shè)備，能夠適應(yīng)大多數(shù)較惡劣環(huán)境，準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠方便地對(duì)料倉進(jìn)行實(shí)時(shí)或者遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種料位監(jiān)控設(shè)備，包括:
[0007]應(yīng)變傳感器，粘接或者預(yù)埋于被監(jiān)控料倉的承重底面；
[0008]MCU，接收所述應(yīng)變傳感器傳輸?shù)膽?yīng)變數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理；
[0009]上位機(jī)，接收所述MCU的處理數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；
[0010]所述應(yīng)變傳感器與所述MCU之間電連接，所述MCU與所述上位機(jī)之間無線或者有線通訊連接。
[0011]上述的料位監(jiān)控設(shè)備，所述應(yīng)變傳感器為一圓盤狀應(yīng)變傳感器，圓盤外徑Φ 166mm,傳感器圓盤直徑Φ 160 mm。
[0012]上述的料位監(jiān)控設(shè)備，所述MCU采用STC5616，使用STC3232轉(zhuǎn)串口信號(hào)進(jìn)行信號(hào)傳輸，并且還集成有HXl 17進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和溫度補(bǔ)償。
[0013]上述的料位監(jiān)控設(shè)備，所述應(yīng)變傳感器內(nèi)集成有數(shù)據(jù)處理模塊。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015](I)應(yīng)變傳感器為圓盤式應(yīng)變傳感器，其圓盤直徑為160_，能夠?qū)α衔贿M(jìn)行更加精確的測量；[0016](2)應(yīng)變傳感器內(nèi)部集成有數(shù)據(jù)處理模塊，能夠?qū)?yīng)變產(chǎn)生的初始信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以后轉(zhuǎn)化成應(yīng)變數(shù)據(jù)傳輸至MCU ；
[0017](3)所述MCU與上位機(jī)進(jìn)行通訊連接，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)料位的實(shí)時(shí)監(jiān)控，還可以實(shí)現(xiàn)操作人員的遠(yuǎn)程監(jiān)控，而且數(shù)據(jù)處理以后的料位高度與實(shí)際情況相符。
[0018]說明書附圖
[0019]圖1是本實(shí)用新型所述料位監(jiān)控的流程圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型所述料位監(jiān)控設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型一種料位監(jiān)控方法，包括以下步驟:
[0023]S1:在被監(jiān)控料倉的承重底面上設(shè)置應(yīng)變傳感器，該應(yīng)變傳感器將產(chǎn)生的應(yīng)變數(shù)據(jù)傳輸至MCU ；
[0024]S2:所述MCU對(duì)接收的應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果反應(yīng)在可視界面中；
[0025]S3:所述MCU通過internet網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)通訊連接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0026]所述應(yīng)變傳感器基于物體受力變形產(chǎn)生應(yīng)變，將這種應(yīng)變轉(zhuǎn)化為自身的電阻變化，而該應(yīng)變傳感器自身集成有數(shù)據(jù)處理器，能夠?qū)⑦@種電阻變化產(chǎn)生的電信號(hào)，如電壓信號(hào)或者電流信號(hào)等，轉(zhuǎn)換成MCU能夠讀懂的模擬信號(hào)。
[0027]在這一過程中，對(duì)該電信號(hào)的處理流程包括:所述電信號(hào)經(jīng)過電橋的整合后進(jìn)行比例放大，由于電子元器件的溫度常數(shù)，其輸出信號(hào)會(huì)隨著溫度變化產(chǎn)生“漂移”現(xiàn)象，即“溫漂”，因此在此步采取溫度補(bǔ)償措施來抵消此時(shí)輸出的溫漂，以保證輸出數(shù)據(jù)在初始處理時(shí)更能夠接近實(shí)際壓力產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
[0028]此時(shí)輸出的依然為電信號(hào)，產(chǎn)生MCU可以讀取識(shí)別的模擬信號(hào)之前必須經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，而由于應(yīng)變傳感器本身的限制，此時(shí)的測量信號(hào)可能會(huì)與其輸出信號(hào)之間的線性比例關(guān)系相關(guān)較大，因此可以在此時(shí)接入非線性放大電路來進(jìn)行非線性矯正，以使其接近實(shí)際測量值，減小了在此過程中出現(xiàn)的誤差。
[0029]進(jìn)行過非線性矯正以后的模擬信號(hào)已經(jīng)比較接近實(shí)際測量值，此時(shí)可以將其經(jīng)過簡單電平變換以后通過MCU的串口輸入到MCU中進(jìn)行信號(hào)處理。
[0030]所述MCU具有可視化界面，能夠清楚地了解到處理過程以及經(jīng)過處理過后應(yīng)變數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的料倉中的物料質(zhì)量或者料位，此時(shí)還可以通過網(wǎng)絡(luò)將該MCU與上位機(jī)通訊連接，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)料位的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0031]實(shí)施例2
[0032]與實(shí)施例1的實(shí)施方法相同，而在所述步驟SI中，傳輸方式可以是藍(lán)牙、有線傳輸或者Zigbee無線傳輸中的一種或兩種以上的混合。
[0033]藍(lán)牙傳輸距離較短，有線傳輸性能穩(wěn)定且不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，而采用Zigbee無線傳輸協(xié)議進(jìn)行傳輸?shù)臒o線方式是一種新興技術(shù)，其有效距離比藍(lán)牙大，而且功耗更低，成本更便宜，而傳輸數(shù)據(jù)更快更效率。
[0034]進(jìn)一步地，所述步驟S2中，所述MCU對(duì)接收的應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的操作同樣包括:比例放大一溫度補(bǔ)償一A/D轉(zhuǎn)換一非線性矯正一數(shù)字傳輸和電平轉(zhuǎn)換一信號(hào)處理，進(jìn)一步將處理結(jié)果傳輸至上位機(jī)。
[0035]在上一步中，所述MCU還集成有HXl 17，所述MCU通過集成的HXl 17實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換和溫度補(bǔ)償。
[0036]實(shí)施例3
[0037]本實(shí)用新型還涉及一種料位監(jiān)控設(shè)備，包括:
[0038]應(yīng)變傳感器I，粘接或者預(yù)埋于被監(jiān)控料倉的承重底面；
[0039]MCU2，接收所述應(yīng)變傳感器傳輸?shù)膽?yīng)變數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理；
[0040]上位機(jī)3，接收所述MCU的處理數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；
[0041]所述應(yīng)變傳感器I與所述MCU2之間電連接，所述MCU2與所述上位機(jī)3之間無線或者有線通訊連接。
[0042]所述應(yīng)變傳感器內(nèi)集成有數(shù)據(jù)處理器、溫度補(bǔ)償以及非線性矯正電路等。
[0043]所述應(yīng)變傳感器在受力產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)產(chǎn)生電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)變以后形成MCU能夠識(shí)別的模擬信號(hào)并在其可視化界面顯示，還可通訊連接至上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0044]所述應(yīng)變傳感器I為一圓盤狀應(yīng)變傳感器，圓盤外徑Φ 166mm,傳感器圓盤直徑Φ160 mm。
[0045]所述MCU2為ARM7系統(tǒng)，采用STC5616，使用STC3232轉(zhuǎn)串口信號(hào)進(jìn)行信號(hào)傳輸，并且還集成有HXl 17進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和溫度補(bǔ)償。
[0046]上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型創(chuàng)造所作的舉例，而并非對(duì)本實(shí)用新型創(chuàng)造【具體實(shí)施方式】的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所引伸出的任何顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造權(quán)利要求的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種料位監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，包括: 應(yīng)變傳感器，粘接或者預(yù)埋于被監(jiān)控料倉的承重底面； MCU,接收所述應(yīng)變傳感器傳輸?shù)膽?yīng)變數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理； 上位機(jī)，接收所述MCU的處理數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控； 所述應(yīng)變傳感器與所述MCU之間電連接，所述MCU與所述上位機(jī)之間無線或者有線通訊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述應(yīng)變傳感器為一圓盤狀應(yīng)變傳感器，圓盤外徑Φ 166mm,傳感器圓盤直徑Φ 160 mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的料位監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述MCU采用STC5616，使用STC3232轉(zhuǎn)串口信號(hào)進(jìn)行信號(hào)傳輸，并且還集成有HXl 17進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和溫度補(bǔ)償。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位監(jiān)控設(shè)備,其特征在于,所述應(yīng)變傳感器內(nèi)集成有數(shù)據(jù)處理模塊。
【文檔編號(hào)】G01B7/16GK203643818SQ201320854766
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】韓志浩 申請(qǐng)人:平湖市紫欣自動(dòng)化科技有限公司