專利名稱：分段電容式物位檢測方法及其檢測探極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域為非電量測技術(shù)或傳感器技術(shù)。
電容式物位計目前普遍使用的方法是，利用置于料倉中的金屬電極與倉壁之間構(gòu)成電容，被測物料作為介質(zhì)，物位變化產(chǎn)生電容量的變化來檢測物位。由于被測物料種類繁多，性質(zhì)各異介電常數(shù)隨物料成分，水分等因素而變化。目前所用的電容物位計探極都是一根整體型探極(見

圖1)，該整體型探極與倉壁形成檢測電容，用該電容量的變化來檢測物位的變化，因受介電常數(shù)影響，則相同的物位，引起的電容量變化不同，造成檢測結(jié)果誤差較大，有時測量結(jié)果可能完全失去意義，因此應(yīng)用范圍受到限制。另外，其物位零點和滿量程值須在料倉空倉和滿倉時以人工測量，因此對該電容式物位計校準(zhǔn)和標(biāo)定比較困難。
本發(fā)明的目的，因現(xiàn)有技術(shù)存在上述問題不能滿足生產(chǎn)實際的需要，本發(fā)明者突破了傳統(tǒng)的整體型探極和單純用模擬技術(shù)檢測電容量的方法，而發(fā)明一種分布電容式物位檢測方法及其檢測探極。
本發(fā)明的基本原理是，以數(shù)字與模擬技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行物位檢測。在分別檢測各段電容量后，先用數(shù)字技術(shù)判斷出滿料段，空料段，及部分料段即界面段。再以空料段與滿料段電容量差值作為段滿料基準(zhǔn)，用模擬法算出料面在部分料段(即界面)的位置，加上滿料段總長作為實際物位。
其計算公式Lx＝Lo(a+ (Cy)/(Cx) );
Lx-為實際測量出物位;
Lo-各段電極長度;
a-為實際測量時的滿料段的段數(shù);
Cx-為單個滿料段電容值與單個空料段電容值的差值;
Cy-為部分料段(界面段)電容值與單個空料段電容值的差值。
本發(fā)明探極結(jié)構(gòu)是整個量程探極是由各段長度相等的段電極，順序排列固定在同一絕緣體上的獨立引線各段電容電極所構(gòu)成的一個分段電容式全量程物位檢測探極。該探極主體結(jié)構(gòu)可為單根柔性或剛性，也可以各段串接構(gòu)成。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較其優(yōu)點是1、本發(fā)明不是以探極總電容量變化作為物位檢測結(jié)果，而是以各段電容量之間相對關(guān)系來確定物位，因此各段電容量之間相對關(guān)系不受物料介電常數(shù)的影響，也就是不受物料品種，性質(zhì)，水份等因素對測量結(jié)果的影響，使之應(yīng)用泛圍廣。
2、本發(fā)明是以分布電容式檢測物位的探極，它由若干相等段獨立引線的段電極組成。若整個探極由M段電極組成，則滿料，空料判斷，其精度達(dá)到 1/(M) 。如界面段有料部分占本段的比例為 1/(n) ，則整個量程的精度就達(dá) 1/(M·n) 。整個探極量程一定，則獨立引線的段電容電極數(shù)越多，精度越高。這個優(yōu)點是相近技術(shù)不易實現(xiàn)的。
3、本分布電容式物位檢測方法及其檢測探極適用于固體顆?；蛞后w的物位檢測。不需實際物位校正。安裝上就可以用，長期保證精度。附圖
圖1現(xiàn)有技術(shù)中電容探極結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2本發(fā)明的分布電容式物位檢測探極結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的分布電容式物位檢測方法是，采用數(shù)字與模擬技術(shù)進(jìn)行物位檢測，在分別檢測各段電容后，先用數(shù)字技術(shù)判斷出滿料段，空料段，及部分料段(界面段)，再以空料段與滿料段電容量的差值作為基準(zhǔn)，用模擬法算出界面在本段的位置。加上滿料段總長度，即為實際檢測物位。
本發(fā)明中檢測探極由M段相同長度Lo的段電極1組成，它自上而下依次固定在絕緣管2上。此M代表大于1的正整數(shù)，則該物位檢測探極總量程為MLo，當(dāng)探極裝于料倉5中，其探極底端位于料倉底部6，以界面7位于第5段時為例說明分布電容式物位檢測技術(shù)。
從下至上依次檢測多段電極電容值，料倉5上部無料部分段電極1即空料段電容值為Co，下部滿料部分段電極1電容值即滿料段電容值為Co+Cx。界面料段電極電容值為Co+Cy，且Cy小于Cx。從測量結(jié)果可知1-4段為滿料段，其總長度為4Lo，第5段為界面段7，且有料部分長度為 (Cy)/(Cx) ·Lo，由此可知物位面的位置為Lx＝4Lo+Lo· (Cy)/(Cx)由于界電常數(shù)不同則Cx，Cy的絕對值不同，但 (Cy)/(Cx) 相對值則消除了介電常數(shù)的影響。
所以Lx＝Lo(4+ (Cy)/(Cx) )這個結(jié)果不受物料品種、性質(zhì)、水分等因素的影響。
若以a代表實際測量時滿料段的段數(shù)，a為正整數(shù)，則分布電容式檢測物位的方法運用公式為Lx＝Lo(a+ (Cy)/(Cx) )式中Cx為滿料段段電極電容值與空料段段電極電容值的差值。
Cy為界面段7段電極電容值與空料段段電極電容值的差值。
實現(xiàn)本方法所用探極結(jié)構(gòu)它突破了傳統(tǒng)式的整體式結(jié)構(gòu)探極見圖1，而是由各段長度相等的段電極1順序排列固定在絕緣管2上，各段電容電極1獨立引線3，從絕緣管2內(nèi)引至頂部盒4內(nèi)，再送到數(shù)字計算器并顯示，這樣就構(gòu)成一個分段電容式全量程物位檢測探極。該探極可為單根柔性或剛性結(jié)構(gòu)，為了便于運輸，安裝也可各段串接構(gòu)成。
本發(fā)明的分布電容式物位檢測方法及其檢測探極測量精度高，不須實際物位校正，不受物料品種、性質(zhì)、水份的影響，因此應(yīng)用范圍廣。
權(quán)利要求
1.一種分段電容式物位檢測方法，其特征在于它是以數(shù)字與摸擬技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行物位檢測，在分別檢測各段電容量后，先用數(shù)字技術(shù)判斷出滿料段，空料段，及部分料段即界面段，再以空料段與滿料段電容量差值作為段滿料基準(zhǔn)，用摸擬法算出料面在部分料段(即界面)的位置，加上滿料段總長作為實際物位。
2.按照權(quán)利要求1所說的分段電容式物位檢測方法，其特征在于此方法所得物位的計算公式是Lx＝Lo(a+ (Cy)/(Cx) );Lx-為實際測量出物位;Lo-各段電極長度;a-為實際測量時的滿料段的段數(shù);Cx-為單個滿料段電容值與單個空料段電容值的差值;Cy-為部分料段(界面段)電容值與單個空料段電容值的差值。
3.一種實現(xiàn)分段電容式物位檢測方法的探極，其特征在于整個量程探極是由各段長度相等的段電極，順序排列固定在同一絕緣體上的獨立引線各段電容電極所構(gòu)成的。
4.按照權(quán)利要求3所說的分段電容式物位檢測探極，其特征在于該探極主體結(jié)構(gòu)為單根柔性或剛性。
5.按照權(quán)利要求3所說的分段電容式物位檢測探極，其特征在于該探極主體結(jié)構(gòu)為各段串接構(gòu)成。
全文摘要
一種分段電容式物位檢測方法及其檢測探極，以數(shù)字與模擬技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行檢測，在分別檢測各段電容量后，先用數(shù)字技術(shù)判斷出滿料段、空料段及部分料段，再用模擬法算出料面在部分料段的位置，加上滿料段的總長作為實際物位。整個探極是由各段長度相等的段電極，順序排列固定在同一絕緣體上的獨立引線各段電極構(gòu)成。本發(fā)明測量精度高，不須實際物位校正，不受物料品種、性質(zhì)、水分的影響，因此應(yīng)用范圍廣。
文檔編號G01F23/26GK1093801SQ9410013
公開日1994年10月19日 申請日期1994年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月14日
發(fā)明者張煥勛, 李榮先, 張煥和 申請人:張煥勛, 李榮先, 張煥和