本發(fā)明涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種料位檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

散料收集倉是冶金工業(yè)領(lǐng)域的常用輔助性設(shè)備，比如燒結(jié)大煙道下的散料收集倉，球團(tuán)工藝鏈篦機(jī)下的散料收集倉等，一般用于收集經(jīng)散落的溫度在100℃以上粉灰或小顆粒物料，散料通常是不定期無規(guī)律地落下，在料倉底部設(shè)置有雙層卸灰閥，一般通過控制雙層卸灰閥的開啟與關(guān)閉實(shí)現(xiàn)時序卸灰，卸出的灰會落至散料輸送皮帶上，再由散料輸送皮帶運(yùn)至下一道工序。

現(xiàn)有技術(shù)中，料倉料位檢測裝置主要有：(1)音叉式料位開關(guān)，(2)阻旋式料位開關(guān)，(3)振棒式料位開關(guān)，(4)電容式料位開關(guān)。但這幾種應(yīng)用于此處一方面數(shù)量太多造價過高，對于不定期控制排料成本過高，無經(jīng)濟(jì)價值；另一方面，灰倉內(nèi)偶爾會下落顆粒較大的物料，位置較高，容易砸壞料位檢測裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種料位檢測裝置及方法。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種料位檢測裝置，用于檢測料倉內(nèi)物料的料位高度，包括：料位計(jì)算器和至少一個測溫組件，其中，

所述至少一個測溫組件設(shè)置于料倉側(cè)壁外部，當(dāng)測溫組件為至少兩個時，至少兩個測溫組件分別位于多個不同的預(yù)設(shè)料位位置，每個測溫組件用于檢測所在預(yù)設(shè)料位位置處的溫度值；

每個所述測溫組件包括：導(dǎo)熱塊和測溫元件，每個導(dǎo)熱塊設(shè)置于料倉側(cè)壁上預(yù)設(shè)料位位置的預(yù)留孔內(nèi)，每個所述測溫元件的檢測端均與所述導(dǎo)熱塊相連接，用于測量由導(dǎo)熱塊傳導(dǎo)的散料溫度的溫度值；

所述料位計(jì)算器位于所述料倉外部，所述料位計(jì)算器的輸入端與所述測溫組件的輸出端相連接，用于根據(jù)所述至少一個測溫組件檢測到的溫度值以及所述至少一個測溫組件的預(yù)設(shè)料位位置計(jì)算料倉內(nèi)物料的料位高度。

可選地，所述測溫組件中還包括保護(hù)套管；

所述保護(hù)套管的一端與所述測溫元件固定，所述保護(hù)套管的另一端插入導(dǎo)熱塊上的柱形盲孔內(nèi)，所述測溫元件的檢測端從所述保護(hù)套管的內(nèi)部與所述導(dǎo)熱塊連接。

可選地，所述測溫組件還包括：配對法蘭、法蘭接管和法蘭墊片；

所述法蘭接管的第一連接端與所述預(yù)留孔連接，所述導(dǎo)熱塊的預(yù)定長度嵌入所述法蘭接管的第一連接端，所述導(dǎo)熱塊露于所述法蘭接管外部并位于所述預(yù)留孔內(nèi)，所述法蘭接管的第二連接端與所述配對法蘭中的第一法蘭的管道接口連接；

所述配對法蘭中的第二法蘭的管道接口套于所述保護(hù)套管外部；

所述第一法蘭和所述第二法蘭固定連接；

所述法蘭墊片設(shè)置于所述第一法蘭和所述第二法蘭之間。

可選地，多路溫度采集單元；

所述多路溫度采集單元的輸入端與所述至少一個測溫組件的輸出端相連接，所述多路溫度采集單元的輸出端與料位計(jì)算器的輸入端相連接，用于將所述至少一個測溫組件檢測的溫度值發(fā)送給料位計(jì)算器。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供一種料位檢測方法，包括：

接收設(shè)置于料倉側(cè)壁第一預(yù)設(shè)料位高度上的測溫組件采集的第一溫度值；

判斷所述第一溫度值是否大于第一預(yù)設(shè)閾值；

當(dāng)所述第一溫度值大于第一預(yù)設(shè)閾值時，確定料倉中物料的料位高度至少為第一預(yù)設(shè)料位高度。

可選地，包括：

接收設(shè)置于料倉側(cè)壁第二預(yù)設(shè)料位高度上的測溫組件采集的第二溫度值，所述第二預(yù)設(shè)料位高度高于第一預(yù)設(shè)料位高度；

判斷所述第二溫度值是否大于第二預(yù)設(shè)閾值；

當(dāng)所述第二溫度值大于第二預(yù)設(shè)閾值時，確定料倉中物料的料位高度至少為第二預(yù)設(shè)料位高度；

當(dāng)所述第二溫度值小于第二預(yù)設(shè)閾值時，確定料倉中物料的料位高度為第一預(yù)設(shè)料位高度與第二預(yù)設(shè)料位高度之間。

可選地，包括：

當(dāng)所述第一溫度值小于第一預(yù)設(shè)閾值時，接收設(shè)置于料倉側(cè)壁第三預(yù)設(shè)料位高度上的測溫組件采集的第三溫度值，所述第三預(yù)設(shè)料位高度低于第一預(yù)設(shè)料位高度；

判斷所述第三溫度值是否大于第三預(yù)設(shè)閾值；

當(dāng)所述第三溫度值大于第三預(yù)設(shè)閾值時，確定料倉中物料的料位高度為第一預(yù)設(shè)料位高度與第三預(yù)設(shè)料位高度之間；

當(dāng)所述第三溫度值小于第三預(yù)設(shè)閾值時，確定料倉中物料的料位高度為第三預(yù)設(shè)料位高度以下。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本發(fā)明根據(jù)預(yù)設(shè)料位位置處物料溫度與環(huán)境溫度的不同，利用設(shè)置于料倉外部的測溫組件對預(yù)設(shè)料位位置處的溫度進(jìn)行檢測，避免測溫組件被顆粒大的散料下落時損壞，根據(jù)檢測的預(yù)設(shè)料位位置的溫度值確定物料位置，進(jìn)而判斷物料是否過高或過低，只需將采集的溫度值與對應(yīng)的預(yù)設(shè)料位位置的溫度閾值進(jìn)行計(jì)算比較，方法簡單，且成本低。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種料位檢測裝置的一種結(jié)構(gòu)圖；

圖2是圖1中導(dǎo)熱塊、保護(hù)套管及測溫元件的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是圖2中導(dǎo)熱塊的左視圖；

圖4是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種料位檢測裝置的另一種結(jié)構(gòu)圖；

圖5是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種料位檢測方法的一種流程圖。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

如圖1所示，物料會慢慢落入料倉1，并在料倉1內(nèi)不斷堆積，當(dāng)料倉1內(nèi)堆積的物料達(dá)到一定高度時，可以控制卸灰閥2動作，進(jìn)行卸灰。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，提供一種料位檢測裝置，用于檢測料倉1內(nèi)物料的料位高度，包括：料位計(jì)算器3和至少一個測溫組件4。

其中，所述至少一個測溫組件4設(shè)置于料倉1側(cè)壁外部，當(dāng)測溫組件4為至少兩個時，至少兩個測溫組件4分別位于多個不同的預(yù)設(shè)料位位置，預(yù)設(shè)料位位置可以是距離料倉底部的卸灰閥一定高度的位置，也可以是距離料倉頂部入口一定距離的位置，每個測溫組件用于檢測所在預(yù)設(shè)料位位置處的溫度值。

每個所述測溫組件4包括：導(dǎo)熱塊5和測溫元件6，導(dǎo)熱塊5的材料為導(dǎo)熱性良好、耐磨、耐高溫、抗壓性良好的金屬，每個導(dǎo)熱塊5設(shè)置于料倉側(cè)壁上預(yù)設(shè)料位位置的預(yù)留孔內(nèi)，每個所述測溫元件6的檢測端均與所述導(dǎo)熱塊相連接，用于測量由導(dǎo)熱塊傳導(dǎo)的散料溫度的溫度值，測溫元件6可以選擇模擬量信號類型的信號輸出類型，該類信號采集時會有信號回路處于開路故障輸出信號，可用于判斷該設(shè)備檢測是否正常，如果不正常可及時更換設(shè)備。

所述料位計(jì)算器3位于所述料倉1外部，所述料位計(jì)算器3的輸入端與所述測溫組件4的輸出端相連接，用于根據(jù)所述至少一個測溫組件檢測到的溫度值以及所述至少一個測溫組件的預(yù)設(shè)料位位置計(jì)算料倉內(nèi)物料的料位高度。

正常工作時，物料慢慢落入料倉1內(nèi)并逐漸向上堆積，當(dāng)物料堆積達(dá)到導(dǎo)熱塊5所在位置時，便與導(dǎo)熱塊5接觸并快速傳熱，導(dǎo)熱塊5的溫度便反應(yīng)物料的溫度或所在位置環(huán)境的溫度。

因?yàn)槲锪蠝囟纫话阍?0～200℃，當(dāng)物料接觸到測溫元件6時，測溫元件6輸出物料溫度在50～200℃范圍；當(dāng)物料沒有接觸到測溫元件6時，測溫元件6輸出預(yù)設(shè)料位位置處的環(huán)境溫度，會低于50℃。這里的預(yù)設(shè)料位位置處環(huán)境溫度低于50℃，是因?yàn)槊看闻帕蠒r卸灰閥都會打開，煙氣經(jīng)抽風(fēng)機(jī)從倉外向倉內(nèi)抽，致使倉外空氣進(jìn)入倉內(nèi)，使倉內(nèi)環(huán)境溫度降低，但由于物料的輻射熱作用，倉內(nèi)環(huán)境溫度應(yīng)高于外界大氣環(huán)境溫度。

在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述測溫組件4中還包括保護(hù)套管7；

所述保護(hù)套管7的一端與所述測溫元件6固定，所述保護(hù)套管7的另一端插入導(dǎo)熱塊5上的柱形盲孔內(nèi)，所述測溫元件6的檢測端從所述保護(hù)套管7的內(nèi)部與所述導(dǎo)熱塊5連接。

此處測溫元件6除導(dǎo)熱塊5外，其它部件與物料沒有直接接觸，因此對測溫元件6的保護(hù)套管7的耐磨性不作要求及限制。

在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述測溫組件4還包括：配對法蘭8、法蘭接管9和法蘭墊片10。

所述法蘭接管9的第一連接端與所述預(yù)留孔連接，所述導(dǎo)熱塊5的預(yù)定長度嵌入所述 法蘭接管9的第一連接端，在實(shí)際應(yīng)用中，這里的導(dǎo)熱塊5的預(yù)定長度可以以導(dǎo)熱塊5能夠穩(wěn)定的、不發(fā)生晃動的固定在法蘭接管9中的長度為準(zhǔn)，所述導(dǎo)熱塊5露于所述法蘭接管9外部并位于所述預(yù)留孔內(nèi)，所述法蘭接管9的第二連接端與所述配對法蘭8中的第一法蘭的管道接口連接；

所述配對法蘭8中的第二法蘭的管道接口套于所述保護(hù)套管7外部；所述第一法蘭和所述第二法蘭固定連接；所述法蘭墊片10設(shè)置于所述第一法蘭和所述第二法蘭之間，以保持法蘭間的氣密性。

法蘭接管9、料倉1的預(yù)留孔和配對法蘭8，三者孔內(nèi)徑均相同，結(jié)合保護(hù)套管7，內(nèi)徑為φ20～50較合適，連接均采用無縫焊接方式。法蘭接管9長度不作限制，安裝時只要方便導(dǎo)熱塊5的穩(wěn)定及配對法蘭8不與料倉1的側(cè)壁接觸即可。

保護(hù)套管7與導(dǎo)熱塊5采用緊固螺栓相連接，以便于導(dǎo)熱塊5損壞時可更換。

導(dǎo)熱塊5是一塊圓柱狀金屬，其直徑比法蘭接管9的內(nèi)徑略小(比如小1～2mm，這樣可以確保導(dǎo)熱塊5能夠放入法蘭接管中且不會上下?lián)u晃)，導(dǎo)熱塊5依托在法蘭接管9內(nèi)部。導(dǎo)熱塊5在法蘭接管9中需要有一定的厚度(如10～50mm)，以能夠保持直立而不易翻倒。如圖1所示，導(dǎo)熱塊5置于法蘭接管內(nèi)部而且不露出倉壁之外，以避免料倉1上方大顆粒物料直接墜落導(dǎo)致導(dǎo)熱塊5嚴(yán)重變形，當(dāng)然，一般的砸痕跡無關(guān)緊要，不影響傳熱就行。如圖2和圖3所示，導(dǎo)熱塊5與保護(hù)套管7采用緊定螺栓12固定連接，緊定螺栓12外端部與導(dǎo)熱塊5外表面平齊，以避免插入時與法蘭接管9內(nèi)壁相碰。導(dǎo)熱塊5主要靠保護(hù)套管7提供橫向支撐力固定，所以應(yīng)選取口徑合適的保護(hù)套管7連接導(dǎo)熱塊5，以免測溫元件6過細(xì)受力損壞，比如外徑φ10～20。

如圖4所示，在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，還包括：多路溫度采集單元11；

所述多路溫度采集單元11的輸入端與所述至少一個測溫組件4的輸出端相連接，所述多路溫度采集單元11的輸出端與料位計(jì)算器3的輸入端相連接，用于將所述至少一個測溫組件4檢測的溫度值發(fā)送給料位計(jì)算器3。

在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)一個工業(yè)區(qū)域內(nèi)存在若干個相同或類似的料倉1，則除了空間位置的區(qū)別外，進(jìn)行料位檢測的方法及裝置均可以相同，進(jìn)而可以利用多個料位檢測裝置構(gòu)成一個料位檢測系統(tǒng)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，多路溫度采集單元11可以設(shè)置多個輸入端和一個輸出端，輸入端用于接收多個測溫組件發(fā)送的溫度值，輸出端將多個測溫組件發(fā)送的溫度值發(fā)送給料位計(jì)算器3，這里多路溫度采集單元11的輸出端可以通過有線方式也可以通過無線方式將溫度值發(fā)送給料位計(jì)算器3，這期間多路溫度采集單元11對接收到的溫度值和發(fā)送的溫度值并 不做任何處理；當(dāng)然，多路溫度采集單元11也可以與料位計(jì)算器3集成于一體。

如圖5所示，在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，提供一種料位檢測方法，包括：以下步驟。

在步驟s501中，接收設(shè)置于料倉側(cè)壁第一預(yù)設(shè)料位高度上的測溫組件采集的第一溫度值。

在步驟s502中，判斷所述第一溫度值是否大于第一預(yù)設(shè)閾值。

由于每次進(jìn)行排料時雙層卸灰閥02都會打開，致使料倉外空氣進(jìn)入料倉內(nèi)，這樣將使料倉內(nèi)環(huán)境溫度降低，因此根據(jù)現(xiàn)場測溫元件所在位置長期檢測的物料溫度、環(huán)境溫度數(shù)據(jù)觀察的結(jié)果進(jìn)行設(shè)置。

當(dāng)所述第一溫度值大于第一預(yù)設(shè)閾值時，在步驟s503中，確定料倉中物料的料位高度至少為第一預(yù)設(shè)料位高度。

例如，當(dāng)位于高料位的預(yù)設(shè)料位位置的測溫組件4輸出溫度高于第一預(yù)設(shè)閥值為50℃時，則可以確定料倉中物料的料位高度為高料位。

另外，當(dāng)位于高料位的測溫元件4檢測到低于第一預(yù)設(shè)閥值的第一溫度值時，說明現(xiàn)場物料低于該檢測點(diǎn)位置，料位可能正常也可能低于低料位檢測點(diǎn)。

由于下落的粉塵或物料一般速度不會太快，是個緩慢的過程，當(dāng)物料上升到測溫元件處時并被檢測到高溫時，上升的物料不會高出測溫元件太多，這個高度完全可以忽略，而且即便是有高于測溫元件的物料堆積，對于這一點(diǎn)兒物料，只要測溫元件上方有足夠的空間，稍晚一點(diǎn)兒卸灰，完全不是問題。因此對于高料位的滯后處理方式就是安裝測溫元件時，在測溫元件上方稍留些高度的空間即可，該高料位的高度可不作限制，一般安裝料位開關(guān)也不會安裝到最頂部。

另外，因?yàn)榕帕蠈?dǎo)致物料快速下落時，如果測溫元件反應(yīng)過慢，會出現(xiàn)物料已經(jīng)低于測溫點(diǎn)很多溫度還沒及時反應(yīng)，則有可能會將物料排空，影響排料閥的密封性，所以此類情況應(yīng)該避免。

可以將兩個或兩個以上的測溫元件測量的溫度值相結(jié)合判斷料位位置，這樣準(zhǔn)確性更好，由于該類測溫元件為模擬型信號輸出，可輸出開路信號的故障碼，在二者信號檢測都處于正常的前提下，在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述方法還包括以下步驟。

在步驟s601中，接收設(shè)置于料倉側(cè)壁第二預(yù)設(shè)料位高度上的測溫組件采集的第二溫度值。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述第二預(yù)設(shè)料位高度高于第一預(yù)設(shè)料位高度。

在步驟s602中，判斷所述第二溫度值是否大于第二預(yù)設(shè)閾值。

當(dāng)所述第二溫度值大于第二預(yù)設(shè)閾值時，在步驟s603中，確定料倉中物料的料位高度至少為第二預(yù)設(shè)料位高度。

當(dāng)所述第二溫度值小于第二預(yù)設(shè)閾值時，在步驟s604中，確定料倉中物料的料位高度為第一預(yù)設(shè)料位高度與第二預(yù)設(shè)料位高度之間。

在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，還包括以下步驟。

當(dāng)所述第一溫度值小于第一預(yù)設(shè)閾值時，在步驟s701中，接收設(shè)置于料倉側(cè)壁第三預(yù)設(shè)料位高度上的測溫組件采集的第三溫度值。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述第三預(yù)設(shè)料位高度低于第一預(yù)設(shè)料位高度；

在步驟s702中，判斷所述第三溫度值是否大于第三預(yù)設(shè)閾值。

當(dāng)所述第三溫度值大于第三預(yù)設(shè)閾值時，在步驟s703中，確定料倉中物料的料位高度為第一預(yù)設(shè)料位高度與第三預(yù)設(shè)料位高度之間；

當(dāng)所述第三溫度值小于第三預(yù)設(shè)閾值時，在步驟s704中，確定料倉中物料的料位高度為第三預(yù)設(shè)料位高度以下。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由所附的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。