專利名稱：風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種監(jiān)測料倉內(nèi)的物料料位的監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及一種以風(fēng)為介質(zhì)、通過檢測風(fēng)阻特性參數(shù)實現(xiàn)料位監(jiān)測的風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
料倉料位的監(jiān)測系統(tǒng)用于對大型料倉的料位進(jìn)行實時監(jiān)測，以便于管理人員及時了解實際情況，從而對進(jìn)出料設(shè)備進(jìn)行正確的控制操作，或直接與進(jìn)出料設(shè)備聯(lián)接形成自動化控制系統(tǒng)?，F(xiàn)有的料倉料位的監(jiān)測系統(tǒng)類型較多，但各有其行業(yè)應(yīng)用的限制，目前市場上還沒有完全適用于冶金、水泥、礦山、電力、化工等存在高溫、高料位、多粉塵、強(qiáng)腐蝕等惡劣工況下的料位監(jiān)測系統(tǒng)。
·[0003]現(xiàn)有的料倉料位監(jiān)測系統(tǒng)介紹如下I、萬向水銀開關(guān)式料位檢測裝置是由料倉頂部吊入一個用環(huán)氧樹脂灌封的萬向水銀開關(guān)。當(dāng)料倉物料升至設(shè)定料位時，物料推動垂直懸掛的料位開關(guān)外殼，使其傾斜，水銀接點閉合，電路接通，發(fā)出信號；物料下降后，水銀接點斷開，料位信號消失。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、安裝維護(hù)簡便、價格便宜；但其缺點是(I)料位開關(guān)與物料直接接觸，而水銀在100°c以上會氣化，故不能用于檢測高溫物料；(2)受大塊物料沖擊時，使信號頻繁閃動，信號不穩(wěn)使PLC無法正常工作；(3)耐腐蝕性能差，當(dāng)用于檢測散發(fā)腐蝕性氣體物料時，使用壽命縮短。2、超聲波料位檢測計安裝在料倉上方，在電子單元控制下，由探頭自上而下向物料發(fā)射超聲波脈沖，聲波經(jīng)物料反射后，部分回波被探頭接受并轉(zhuǎn)換為電信號，再通過測量聲波發(fā)射到接收的時間和上方探頭的位置，來計算料位。超聲波是機(jī)械波，傳播衰減小，界面反射信號強(qiáng)，且發(fā)射和接收電路簡單，因而應(yīng)用較為廣泛；但超聲波的傳播速度受介質(zhì)的密度、濃度、溫度、壓力等因素影響較大，其測量精度較低，通常用于常壓、常溫。3、雷達(dá)料位檢測計工作原理與超聲波料位檢測原理基本相同，只不過是通過發(fā)射和接收微波來測距和計算料位，其最大的特點是在惡劣工況條件下功效顯著。其主要優(yōu)點是(I)測量準(zhǔn)確由于電磁波的特點，探頭幾乎不受溫度、壓力等的影響，能夠準(zhǔn)確、快速地測量不同的介質(zhì)，故其測量的應(yīng)用場合廣范；(2)對干擾回波具有抑制功能；(3)準(zhǔn)確安全節(jié)省能源；(4)無須維修，操作簡單；但其缺點是價格昂貴，調(diào)試維修都不方便，且不適用在高溫，粉塵環(huán)境下使用。4、阻旋式和阻移式料位檢測裝置是引進(jìn)國外技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)的產(chǎn)品，在料倉上方垂直伸入或側(cè)壁上水平伸入由微型電機(jī)帶動的轉(zhuǎn)動主軸，主軸頂端有一葉片作轉(zhuǎn)動(阻旋式)或擺動(阻移式)，當(dāng)物料升至設(shè)定高度時，葉片轉(zhuǎn)動受阻，主軸停止轉(zhuǎn)動，微動開關(guān)動作，發(fā)出信號；同時，切斷微型電機(jī)電源，電機(jī)停轉(zhuǎn)；當(dāng)物料下降后，葉片阻力消失，微動開關(guān)恢復(fù)，料位信號消失，電機(jī)轉(zhuǎn)動。其優(yōu)點是原理簡單、技術(shù)成熟、靈敏度高、安裝方便；其缺點是⑴結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)不便；(2)在高料位、高溫度、料塊沖擊力大情況下，故障率高，壽命短；(3)水平安裝時，對流動性差的粘性物料不適用。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種以風(fēng)為介質(zhì)、通過檢測風(fēng)阻特性參數(shù)實現(xiàn)料位監(jiān)測的風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)。本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的本實用新型包括用于提供風(fēng)源的風(fēng)源裝置、用于計算控制的PLC控制器、顯示器、電磁閥、用于采集風(fēng)阻特性參數(shù)的風(fēng)量開關(guān)和送風(fēng)探頭，所述風(fēng)源裝置通過風(fēng)管依次與所述電磁閥和所述送風(fēng)探頭的入風(fēng)端相通連接，所述送風(fēng)探頭的出風(fēng)端置于料倉內(nèi)，所述風(fēng)量開關(guān)的采集端與所述送風(fēng)探頭的入風(fēng)端相通連接；所述PLC控制器的送風(fēng)控制信號輸出端與所述電磁閥的控制信號輸入端連接，所述PLC控制器的采集信號傳輸端與所述風(fēng)量開關(guān)的信號傳輸端連接，所述PLC控制器的顯示信號輸出端與所述顯示器的輸入端連接。應(yīng)用中，通過PLC控制器控制電磁閥的開關(guān)狀態(tài)，從而控制風(fēng)源的通斷；通過PLC 控制器控制風(fēng)量開關(guān)的工作狀態(tài)，達(dá)到按需獲取風(fēng)阻特性參數(shù)信息的目的，進(jìn)而為判斷料位提供依據(jù)，并將相關(guān)結(jié)果顯示在顯示器上。具體地，一個所述電磁閥、一個所述風(fēng)量開關(guān)和一個所述送風(fēng)探頭構(gòu)成一組檢測單元，所述風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)包括多組所述檢測單元，多組所述檢測單元的送風(fēng)探頭的出風(fēng)端由下而上依次置于所述料倉內(nèi)，多組所述檢測單元的風(fēng)量開關(guān)的信號傳輸端分別與所述PLC控制器的采集信號傳輸端對應(yīng)連接，多組所述檢測單元的電磁閥的控制信號輸入端分別與所述PLC控制器的送風(fēng)控制信號輸出端對應(yīng)連接，多組所述檢測單元的電磁閥的入風(fēng)口分別與所述風(fēng)源裝置通過風(fēng)管并聯(lián)連接。通過多層料位檢測，可以更加準(zhǔn)確地判斷料倉內(nèi)的料位。作為優(yōu)選，所述風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)包括五組所述檢測單元，能夠適應(yīng)大部分料倉的料位監(jiān)測。進(jìn)一步，所述PLC控制器上設(shè)置有用于為進(jìn)出料設(shè)備提供控制信號的進(jìn)出料控制端口。這樣，通過進(jìn)出料控制端口與進(jìn)出料設(shè)備的控制端口進(jìn)行連接，可形成自動化程度更高的監(jiān)控系統(tǒng)。具體地，所述顯示器為獨立的LED、獨立的IXD或PC機(jī)的顯示器，根據(jù)實際應(yīng)用環(huán)境而定。本實用新型的有益效果在于本實用新型主要用于監(jiān)測塊狀、粒狀、粉狀等固態(tài)物料的料倉物料料位，具有安裝方便、定位準(zhǔn)確、簡捷可靠、無磨損、易維護(hù)、適用廣、壽命長的優(yōu)點，尤其適用于高溫、高料位、多粉塵、強(qiáng)腐蝕等惡劣工況環(huán)境下的料位監(jiān)測。

附圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明如附圖I所示，本實用新型包括用于提供風(fēng)源的風(fēng)源裝置6、用于計算控制的PLC控制器5、顯示器7、電磁閥4、用于采集風(fēng)阻特性參數(shù)的風(fēng)量開關(guān)3和送風(fēng)探頭2，風(fēng)源裝置6通過風(fēng)管依次與電磁閥4和送風(fēng)探頭2的入風(fēng)端相通連接，送風(fēng)探頭2的出風(fēng)端置于料倉I內(nèi)，風(fēng)量開關(guān)3的采集端與送風(fēng)探頭2的入風(fēng)端相通連接；PLC控制器5的送風(fēng)控制信號輸出端與電磁閥4的控制信號輸入端連接，PLC控制器5的采集信號傳輸端與風(fēng)量開關(guān)3的信號傳輸端連接，PLC控制器5的顯示信號輸出端與顯示器7的輸入端連接；PLC控制器5上設(shè)置有用于為進(jìn)出料設(shè)備(圖中未示出)提供控制信號的進(jìn)出料控制端口(圖中未示出)。如附圖I所示，一個電磁閥4、一個風(fēng)量開關(guān)3和一個送風(fēng)探頭2構(gòu)成一組檢測單元，本實用新型包括五組檢測單元，五組檢測單元的送風(fēng)探頭2的出風(fēng)端由下而上依次置于料倉I內(nèi)，多組檢測單元的風(fēng)量開關(guān)3的信號傳輸端分別與PLC控制器5的采集信號傳輸端對應(yīng)連接，多組檢測單元的電磁閥4的控制信號輸入端分別與PLC控制器5的送風(fēng)控制信號輸出端對應(yīng)連接，多組檢測單元的電磁閥4的入風(fēng)口分別與風(fēng)源裝置6通過風(fēng)管并聯(lián)連接。根據(jù)實際應(yīng)用需要，顯示器7可以為獨立的LED、獨立的IXD或PC機(jī)的顯示器。
結(jié)合附圖1，本實用新型的工作過程如下先對PLC控制器5和外圍工作設(shè)備送電，自動/手動啟動風(fēng)源裝置6送風(fēng)，當(dāng)工作風(fēng)壓達(dá)到設(shè)定值時，PLC控制器5開始按邏輯原理工作I、對第一個電磁閥4(圖中最下面的電磁閥4)送電，第一個電磁閥4開啟導(dǎo)通，對第一個送風(fēng)探頭2 (圖中最下面的送風(fēng)探頭2，位于料倉I的第一個風(fēng)口)送風(fēng)，等風(fēng)壓穩(wěn)定(約5s)后，第一個風(fēng)量開關(guān)3 (圖中最下面的風(fēng)量開關(guān)3)對第一個送風(fēng)探頭2的入風(fēng)端進(jìn)行檢測(風(fēng)量開關(guān)3的信號電壓為220V或24V)，采集風(fēng)阻特性參數(shù)(風(fēng)壓、風(fēng)量等)并向PLC控制器5輸出該信號,PLC控制器5對信號進(jìn)行保存,保存完畢后關(guān)閉第一個電磁閥4并斷開第一個風(fēng)量開關(guān)3的檢測信號。2、對第二個電磁閥4 (圖中由下而上第二個電磁閥4)送電，第二個電磁閥4開啟導(dǎo)通，對第二個送風(fēng)探頭2 (圖中由下而上第二個送風(fēng)探頭2，位于料倉I的第二個風(fēng)口)送風(fēng)，等風(fēng)壓穩(wěn)定(約5s)后，第二個風(fēng)量開關(guān)3(圖中由下而上第二個風(fēng)量開關(guān)3)對第二個送風(fēng)探頭2的入風(fēng)端進(jìn)行檢測(風(fēng)量開關(guān)3的信號電壓為220V或24V)，采集風(fēng)阻特性參數(shù)(風(fēng)壓、風(fēng)量等)并向PLC控制器5輸出該信號，PLC控制器5對信號進(jìn)行保存，保存完畢后關(guān)閉第二個電磁閥4并斷開第二個風(fēng)量開關(guān)3的檢測信號。3、對第三個電磁閥4 (圖中由下而上第三個電磁閥4)送電，第三個電磁閥4開啟導(dǎo)通，對第三個送風(fēng)探頭2 (圖中由下而上第三個送風(fēng)探頭2，位于料倉I的第三個風(fēng)口)送風(fēng)，等風(fēng)壓穩(wěn)定(約5s)后，第三個風(fēng)量開關(guān)3(圖中由下而上第三個風(fēng)量開關(guān)3)對第三個送風(fēng)探頭2的入風(fēng)端進(jìn)行檢測(風(fēng)量開關(guān)3的信號電壓為220V或24V)，采集風(fēng)阻特性參數(shù)(風(fēng)壓、風(fēng)量等)并向PLC控制器5輸出該信號，PLC控制器5對信號進(jìn)行保存，保存完畢后關(guān)閉第三個電磁閥4并斷開第三個風(fēng)量開關(guān)3的檢測信號。4、以此類推，直到檢測完設(shè)定的檢測點位(檢測點位可根據(jù)需求靈活設(shè)定，圖中為五個)為止。這時PLC控制器5將所有保存信號通過顯示器顯示出來。如果PLC控制器5上的進(jìn)出料控制端口與進(jìn)出料設(shè)備的控制端連接，PLC控制器5能夠根據(jù)料倉料位信息向進(jìn)出料設(shè)備輸出實時控制信號，自動啟、停進(jìn)出料設(shè)備，實現(xiàn)供料系統(tǒng)的自動監(jiān)測和控制，實現(xiàn)更高的自動 化要求。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括用于提供風(fēng)源的風(fēng)源裝置、用于計算控制的PLC控制器、顯示器、電磁閥、用于采集風(fēng)阻特性參數(shù)的風(fēng)量開關(guān)和送風(fēng)探頭，所述風(fēng)源裝置通過風(fēng)管依次與所述電磁閥和所述送風(fēng)探頭的入風(fēng)端相通連接，所述送風(fēng)探頭的出風(fēng)端置于料倉內(nèi)，所述風(fēng)量開關(guān)的采集端與所述送風(fēng)探頭的入風(fēng)端相通連接；所述PLC控制器的送風(fēng)控制信號輸出端與所述電磁閥的控制信號輸入端連接，所述PLC控制器的采集信號傳輸端與所述風(fēng)量開關(guān) 的信號傳輸端連接，所述PLC控制器的顯示信號輸出端與所述顯示器的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于一個所述電磁閥、一個所述風(fēng)量開關(guān)和一個所述送風(fēng)探頭構(gòu)成一組檢測單元，所述風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)包括多組所述檢測單元，多組所述檢測單元的送風(fēng)探頭的出風(fēng)端由下而上依次置于所述料倉內(nèi)，多組所述檢測單元的風(fēng)量開關(guān)的信號傳輸端分別與所述PLC控制器的采集信號傳輸端對應(yīng)連接，多組所述檢測單元的電磁閥的控制信號輸入端分別與所述PLC控制器的送風(fēng)控制信號輸出端對應(yīng)連接，多組所述檢測單元的電磁閥的入風(fēng)口分別與所述風(fēng)源裝置通過風(fēng)管并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)包括五組所述檢測單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述PLC控制器上設(shè)置有用于為進(jìn)出料設(shè)備提供控制信號的進(jìn)出料控制端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述顯示器為獨立的LED、獨立的IXD或PC機(jī)的顯示器。
專利摘要本實用新型公開了一種風(fēng)阻式料位自動監(jiān)測系統(tǒng)，包括風(fēng)源裝置、用于計算控制的PLC控制器、顯示器、電磁閥、用于采集風(fēng)阻特性參數(shù)的風(fēng)量開關(guān)和送風(fēng)探頭，風(fēng)源裝置通過風(fēng)管依次與電磁閥和送風(fēng)探頭的入風(fēng)端相通連接，送風(fēng)探頭的出風(fēng)端置于料倉內(nèi)，風(fēng)量開關(guān)的采集端與送風(fēng)探頭的入風(fēng)端相通連接；PLC控制器的送風(fēng)控制信號輸出端與電磁閥的控制信號輸入端連接，PLC控制器的采集信號傳輸端與風(fēng)量開關(guān)的信號傳輸端連接，PLC控制器的顯示信號輸出端與顯示器的輸入端連接。本實用新型具有安裝方便、定位準(zhǔn)確、簡捷可靠、無磨損、易維護(hù)、適用廣、壽命長的優(yōu)點，尤其適用于高溫、高料位、多粉塵、強(qiáng)腐蝕等惡劣工況環(huán)境下的固態(tài)物料料倉料位監(jiān)測。
文檔編號G05B19/05GK202632046SQ20122025547
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者呂波, 方全安, 盧一 申請人:呂波, 方全安, 盧一