機械料位計的製作方法
2023-10-30 07:05:32 1
專利名稱：機械料位計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種料位測量設備，更具體地說，本實用新型涉及一種 機械式的料位測量設備。
背景技術：
各種工業生產中，特別是在高溫、粉塵濃度大的環境中，例如在氣燒窯 窯內，要對顆粒狀物料、或粉狀物料料位進行測量，經常要用到各種類型的 機械料位計。但是傳統的機械料位計或者原理、結構複雜，製作成本高；或 者結構設計不合理，不適應高溫環境、不能準確感應/測到顆粒狀或粉狀物料 的料位；或者與自動化控制系統的聯接困難，很難適應生產過程的自動化。
在此方面，有申請號為98218421. 2的中國專利文件公開了一種料位計， 它包括電機、蝸輪、蝸杆、鋼絲繩、滾筒、支架、箱體，鋼絲繩繞裝在滾筒 上，蝸輪與蝸杆相配合，蝸輪固定在箱體上，可前後移動的蝸杆固定在支架 上，蝸杆與撥輪軸承配合，彈簧通過撥輪與蝸杆頂部相連接，蝸杆與大齒輪 相連，大齒輪與小齒輪相嚙合，蝸輪與鋼絲繩滾筒相連接，鋼絲繩上懸褂著 重錘。據稱其具有機械強度大，工作時不掉錘，重複性好，使用壽命長，可 靠實用等優點。但是，其電機及傳感的近接開關等都在重錘的直上方，該結 構很難適應高溫環境，蝸輪、蝸杆結構之間的配合也很難準確感應/傳輸顆粒 狀或粉狀物料的料位，且其近接開關與自動化控制系統的聯接也很困難。 發明內容
針對現有技術的上述缺點，本實用新型的目的是要提供一種機械料位計，
該料位計具有如下優點原理、結構簡單，製作成本低廉，能夠適應高溫環
境下測量，且方便聯接自動化控制系統，便於生產過程的自動化。
為此，本實用新型的技術解決方案是一種機械料位計，其包括重力式的 探尺、連接探尺的鋼絲繩、收放鋼絲繩的動力機構、測量探尺信號的傳感器， 而所述的動力機構包括帶牽引件的電動主機、同軸轉動的大/小巻筒、繩纜、 繩纜張力器，所述繩纜連接在所述牽引件與小巻筒之間，所述鋼絲繩連接在 所述探尺與大巻筒之間，所述繩纜張力器滑動壓緊在繩纜上。
本實用新型的料位計，採用同軸轉動的大/小巻筒作為放大量程範圍的關 鍵部件，在其小巻筒上通過繩纜連接電動主機的牽引件，在同軸轉動的大巻 筒上通過鋼絲繩連接到重力式探尺上，採用繩纜張力器兼顧地作為平衡探尺 重量的反作用力器件，這樣一來，同軸巻筒上存在繩纜的反向作用力，力傳遞 和平衡的節點很少，力平衡影響因素非常簡單，從而既可以利用很小行程的 電動主機，來收放很大量程的鋼絲繩、以及探尺，而且能保持很高的度量靈 敏度、準確度，還能使得傳感器、電動主機、主要機械部件遠離高溫測量環 境，獲得很好的保護。而且巻筒大小端的直徑不同，在設計機械料位計時， 只要合理設計巻筒的大小端的直徑比，就能利用電動主機的很短的行程，測 量大範圍的量程。因此，本實用新型的料位計雖然原理、結構簡單，製作成 本低廉，但卻能獲得很高的測量精度、且便於採用精度很高、數位化的弱電 儀器來控制、處理、計量料位的測量，因而適應高溫環境下的高精度測量， 並且方便聯接自動化控制系統，便於實現生產過程的自動化。 本實用新型還包括如下具體改進
所述電動主機為電液推桿，所述牽引件為該推桿的杆體。這種動力機構 非常簡單、直接、準確電液推桿僅做很短的直線運動就能滿足高溫料倉中 探尺的大行程測量需要。當探尺下行時，電液推桿釋放繩纜、鋼絲繩，探尺 拖動巻筒；當探尺返回時，電液推桿拖動巻筒，巻筒大端上的鋼絲繩拖動探 尺回到最高點。
為了靈敏、簡單、最少節點地平衡探尺重量和料位作用力，所述繩纜張
力器包括水平同向的2個定滑輪、在該2個定滑輪之間的滑杆；該2個水平
定滑輪與滑杆從不同方向上限定所述繩纜滑動穿行於其三者之間。所述滑杆 包括末端的動滑輪，所述滑杆通過該動滑輪而壓緊在所述繩纜上。所述滑杆
垂直於所述的2個水平同向定滑輪的連線。動滑輪壓在小巻筒端與電液推桿
之間的繩纜上，滑杆沿固定滑套上、下滑動，從而保持小巻筒端與電液推桿 之間的繩纜張緊。
所述傳感器為微電子的編碼計數器;所述編碼計數器設在所述大/小巻筒 的軸芯處。該編碼計數器處於遠離高溫惡劣環境的巻筒軸芯處，得到很好保 護，能簡單、準確地捕捉料位點。當巻筒/探尺停止、維持不動時，編碼計數 器的值與料位相對應並輸出料位值。而且編碼計數器是數字式傳感器，精度 高、靈敏性好，很容易與現在應用很廣的PLC控制系統聯接，其編碼值能直 接被PLC控制系統利用及處理，能很好地適用於生產過程的自動化。
為進一歩提高測量敏感度、精度、耐久性，所述繩纜的直徑與鋼絲繩的 直徑相同或不同；所述繩纜為金屬絲編織結構。
為提高測量精度、自動化水平，所述傳感器與電動主機之間連接有可編 程邏輯控制電路即PLC電路。
為充分發揮、利用本實用新型基本優點，保護弱電測控設備遠離惡劣環 境，擴大測量領域、範圍，所述探尺與大巻筒之間的鋼絲繩被支承在l個或 1個以上的定滑輪上。所述大/小巻筒的直徑之比在i-ioo之間。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型料位計實施例的探尺在最高點時的結構示意圖。
圖2為圖1中料位計實施例實施測量的示意圖。
具體實施方式
料位計實施例
如圖1，所示為本實用新型料位計實施例的的探尺在最高點時的結構示
意圖。其包括重力式的探尺10、連接探尺10的鋼絲繩11、收放鋼絲繩11 的動力機構、測量探尺10信號的傳感器20，而所述的動力機構包括帶牽引 杆體31、行程開關32、 33的電液推桿30，所述的動力機構還包括同軸轉動 的大巻筒41/小巻筒42、鋼絲繩纜43、繩纜張力器44，所述繩纜43連接在 所述杆體31與小巻筒42之間，所述鋼絲繩11連接在所述探尺10與大巻筒 41之間，所述繩纜張力器44滑動壓緊在鋼絲繩纜43上。所述繩纜43的直 徑與鋼絲繩的直徑相同或不同。所述探尺10與大巻筒41之間的鋼絲繩11 被支承在3個定滑輪12上、且處於料倉50上方。所述大巻筒41/小巻筒42 的直徑之比在1-IOO之間。
所述繩纜張力器44包括水平同向的2個定滑輪44A、 44B、在該2個定 滑輪44A/44B之間的滑杆44C;所述滑杆44C垂直於所述的2個水平同向定 滑輪44A、 44B的連線。該2個水平定滑輪44A、 44B與滑杆44C從不同方向 上限定所述繩纜43滑動穿行於其三者之間。所述滑杆44C包括末端的動滑輪 440，所述滑杆44C通過該動滑輪440而壓緊在所述繩纜43上。
所述傳感器20為微電子的編碼計數器;所述編碼計數器20設在所述大/ 小巻筒的軸芯處。所述傳感器20與電液推桿30之間連接有可編程邏輯控制 電路(PLC控制系統)(未示出)。
測量實施例
如圖2，所示為圖1中料位計實施例實施測量的示意圖。 本實用新型的工作過程每次要測料位時，探尺10都從最高點向下行，
測完料後又返回到最高點。
因探尺10的最高點位置保持不變，因此當探尺10在最高點時，此時的
編碼計數器20值設為零。
當測料位時，電動機啟動，電液推桿30向前運動。纏繞在小巻筒42端 的鋼絲繩纜43釋放，在探尺10重力作用下，大巻筒41端的鋼絲繩11張力 遠大於小巻筒42端鋼絲繩纜43的張力，探尺10重力拖動巻筒轉動、探尺 10下行；當探尺10觸到料位時，探尺10停止運動，探尺10重量的拉力減 少乃至消失，而電液推桿30繼續運行一小段距離，直至行程開關32動作， 電機停轉、電液推桿30停止動作。而電液推桿30與小巻筒42端之間的鋼絲 繩纜43，在滑杆44C的重力作用下向下移動、保持鋼絲繩纜43在2個定滑 輪44A、 44B間張緊，既避免鋼絲繩纜43錯亂、又產生足夠反向力矩。繩纜 張力器44的定滑輪與滑杆44C重力對鋼絲繩纜43產生的反向力矩與大巻筒 41端的鋼絲繩11張力產生的力矩相平衡時，巻筒保持不動，此時編碼計數 器20的編碼值與料位相對應，輸出料位數值。測完料位後，在PLC控制系 統控制下，電機再次啟動，電液推桿30反向運動、牽引巻筒反向轉動，巻筒 牽引探尺10回到最高點。在探尺10達到最高點時，行程開關32動作，電液 推桿停止。 一個測量過程完成。
權利要求1、一種機械料位計，其包括重力式的探尺、連接探尺的鋼絲繩、收放鋼絲繩的動力機構、測量探尺信號的傳感器，其特徵在於所述的動力機構包括帶牽引件的電動主機、同軸轉動的大/小捲筒、繩纜、繩纜張力器，所述繩纜連接在所述牽引件與小捲筒之間，所述鋼絲繩連接在所述探尺與大捲筒之間，所述繩纜張力器滑動壓緊在繩纜上。
2、 如權利要求1所述的機械料位計，其特徵在於所述電動主機為電液 推桿，所述牽引件為該推桿的杆體。
3、 如權利要求1所述的機械料位計，其特徵在於所述繩纜張力器包括 水平同向的2個定滑輪、在該2個定滑輪之間的滑杆；該2個水平定滑輪與滑杆從不同方向上限定所述繩纜滑動穿行於其三者之間。
4、 如權利要求3所述的機械料位計，其特徵在於所述滑杆包括末端的 動滑輪，所述滑杆通過該動滑輪而壓緊在所述繩纜上。
5、 如權利要求3所述的機械料位計，其特徵在於所述滑杆垂直於所述 的2個水平同向定滑輪的連線。
6、 如權利要求1所述的機械料位計，其特徵在於所述傳感器為微電子 的編碼計數器；所述編碼計數器設在所述大/小巻筒的軸芯處。
7、 如權利要求1所述的機械料位計，其特徵在於所述繩纜的直徑與鋼 絲繩的直徑相同或不同；所述繩纜為金屬絲編織結構。
8、 如權利要求1所述的機械料位計，其特徵在於所述傳感器與電動主 機之間連接有可編程邏輯控制電路。
9、 如權利要求1所述的機械料位計，其特徵在於所述探尺與大巻筒之 間的鋼絲繩被支承在1個或1個以上的定滑輪上。
10、如權利要求1所述的機械料位計，其特徵在於所述大/小巻筒的直 徑之比在1-100之間。
專利摘要本實用新型涉及一種機械料位計，其包括重力式的探尺、連接探尺的鋼絲繩、收放鋼絲繩的動力機構、測量探尺信號的傳感器，而所述的動力機構包括帶牽引件的電動主機、同軸轉動的大/小捲筒、繩纜、繩纜張力器，所述繩纜連接在所述牽引件與小捲筒之間，所述鋼絲繩連接在所述探尺與大捲筒之間，所述繩纜張力器滑動壓緊在繩纜上。本實用新型機械料位計，原理、結構簡單，製作成本低廉，能夠適應高溫環境下測量，且方便聯接自動化控制系統，便於生產過程的自動化。
文檔編號G01F23/00GK201212830SQ20082009528
公開日2009年3月25日 申請日期2008年7月2日 優先權日2008年7月2日
發明者吳列文, 張興國, 彭海兒, 陳永文, 顏國文 申請人:廣東韶鋼松山股份有限公司;廣東省韶關鋼鐵集團有限公司