重錘式物位測量系統的製作方法

2023-11-12 02:27:12 1

專利名稱：重錘式物位測量系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種測量裝置，特別是一種用於測量物位高度的重錘式物位測量系統。
背景技術：
造紙木片倉、水泥儲料罐、糧倉中的物料因其料位面起伏不平，料位較高，如木片倉料位高度通常在40 60m，使料位測量較難。超聲物位測量依賴於聲脈衝回波幅度，若回波信號不良，則難以實現準確測量。電容式物位測量儀表，通常用於導電介質的物位測量，然而木片倉中的木片不均，介電常數不一致，導致測量的影響因素較多，利用電容式物位儀表進行測量效果不佳。基於荷重傳感器的料倉物位測量裝置，在料倉相對獨立時效果較好，但料倉與其他設備有連接時，則對測量結果影響較大。如造紙廠中的木片倉原採用荷重傳感器測量料位，在底部設有應變片傳感器，但由於木片倉後來裝有螺旋輸送裝置，且有很多管道相連，導致測量誤差加大，無法使用。以往操作人員通常採用重錘，人工在木片倉頂部 探測物位，勞動強度高，效率低，且不便於自動控制。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供ー種適用於木片、粉末或塊狀的料位檢測與控制，自動化程度高的重錘式物位測量系統。為解決上述技術問題，本實用新型採用了一種重錘式物位測量系統，包括機械部分和微處理器測量部分；機械部分由電機、旋轉編碼器、繞線機構、滑輪和重錘組成，旋轉編碼器與電機連接，電機連接繞線機構控制繞線機構轉動，重錘通過線繩與繞線機構連接，線繩穿過滑輪纏繞在繞線機構上；微處理器測量部分由微處理器単元、測重傳感器組成，測重傳感器與滑輪通過線繩連接，測重傳感器及旋轉編碼器與微處理単元之間、微處理單元和電機之間通過信號線連接。作為優選，所述電機為同步電機。本實用新型具有的有益效果該重錘式物位測量系統採用嵌入式混合信號微處理器，實現了對料位的自動化測量，簡化了外圍電路設計，使測量系統具有較好的性價比。

圖I是本實用新型的結構示意圖。圖中1、電機；2、旋轉編碼器；3、繞線機構；4、滑輪；5、重錘；6、側重傳感器；7、微處理單元；8、線繩；9、信號線；10、行程開關。
具體實施方式
如圖I所示為ー種重錘式物位測量系統，包括機械部分和微處理器測量部分；所述機械部分由電機I、旋轉編碼器2、繞線機構3、滑輪4和重錘5組成，所述旋轉編碼器2與電機I連接，電機I連接繞線機構3控制繞線機構3轉動，重錘5通過線繩8與繞線機構3連接，線繩8穿過滑輪4纏繞在繞線機構3上；微處理器測量部分由微處理器単元7、測重傳感器6組成，測重傳感器6與滑輪4通過線繩8連接，所述測重傳感器6及旋轉編碼器2與微處理単元7之間、微處理單元7和電機I之間通過信號線9連接。測量吋，重錘5在料倉頂部行程開關10處，在微處理器7控制下，由電機I驅動做周期性的上下往復運動。重錘5下降吋，微處理器7檢測測重傳感器6輸出線繩8張カ信號大小，並記錄旋轉編碼器2脈衝的數量，當張カ傳感器信號由大到小，超過規定閥值吋，記下脈衝的總數，根據脈衝當量，即可計算出料位的高度。然後電機I反轉，重錘5重新升至料倉頂部行程開關10原點處，至下次循環測量周期。該重錘式物位測量系統中電機I採用同步電機，同步電機與步進電機相比，結構簡單，價格低廉，不需要專用的驅動器，與旋轉編碼器2結合起來可以滿足系統測量要求。該重錘式物位測量系統有以下輸入量測重傳感器的線繩張力信號，模擬量；行程開關觸點信號，開關量；旋轉編碼器的Z、A脈衝和方向判別信號，開關量。輸出量為同步電機驅動控制信號，開關量。另外測量系統採用三線串行接ロ DM12864M圖形點陣液晶，顯示料位高低、線繩張力、工作狀態及出錯報警信息。該測量系統採用C8051F350作為微處理器，C8051F350是完全集成的混合信號片上系統型MPU，其帶有24位模數轉換器，包含可編程增益放大器和抽取濾波器，在較強幹擾的工作環境，其A/D仍可精確地進行轉換，省卻了片外A/D轉換器，簡化了外圍電路，降低產品成本。該測量系統米用的測重傳感器稱重範圍為50N, DC 4 20mA輸出。由於測重傳感器與定滑輪相連，則其感受的線繩的張カ為重錘質量的兩倍。工作時重錘由同步電機帶動，勻速上升下降；當重錘接觸物料，其重量被物料支撐，測重傳感器此時僅受線繩重量，因而很容易判別重錘是否接觸料位位面。該測量系統採用的同步電機在電路中，使用MPU的2個輸出引腳，分別作為同步電機正轉和反轉驅動引腳，通過零觸發光耦觸發可控矽，驅動同步電機轉動。旋轉編碼器的信號輸出形式為集電極開路輸出，為減少幹擾，採用光電隔離電路將信號引入MPU，其中採用了 D觸發器作為方向判別電路。該測量系統採用重錘式物位測量系統軟體控制各単元功能模塊的運行實現數值的標定，如繩輪直徑和測量循環周期的設定以及測量數據的實時顯示功能。程序完成初始化設置以後，首先判斷重錘是否在料倉頂部行程開關原點處，否則，重錘上升至原定處。然後讀取工作狀態停止、手動或自動狀態；若無按鍵操作，系統根據存儲中的狀態進行エ作。
權利要求1.一種重錘式物位測量系統，其特徵在於，包括機械部分和微處理器測量部分；所述機械部分由電機(I)、旋轉編碼器(2)、繞線機構(3)、滑輪(4)和重錘(5)組成，所述旋轉編碼器(2)與電機(I)連接，所述電機(I)連接繞線機構(3)控制繞線機構(3)轉動，重錘(5)通過線繩(8)與繞線機構(3)連接，線繩(8)穿過滑輪(4)纏繞在繞線機構(3)上；所述微處理器測量部分由微處理器単元(7)、測重傳感器(6)組成，所述測重傳感器(6)與滑輪(4)通過線繩(8)連接，所述測重傳感器(6)及旋轉編碼器(2)與微處理単元(7)之間、微處理単元(7)和電機(I)之間通過信號線(9)連接。
2.根據權利要求I所述的重錘式物位測量系統，其特徵在於所述電機(I)為同步電機。
專利摘要本實用新型公開了一種重錘式物位測量系統，包括機械部分和微處理器測量部分；機械部分由電機、旋轉編碼器、繞線機構、滑輪和重錘組成，旋轉編碼器與電機連接，電機連接繞線機構控制繞線機構轉動，重錘通過線繩與繞線機構連接，線繩穿過滑輪纏繞在繞線機構上；微處理器測量部分由微處理器單元、測重傳感器組成，測重傳感器與滑輪通過線繩連接，測重傳感器及旋轉編碼器與微處理單元之間、微處理單元和電機之間通過信號線連接。該重錘式物位測量系統採用嵌入式混合信號微處理器，實現了對料位的自動化測量，簡化了外圍電路設計，使測量系統具有較好的性價比。
文檔編號G01F23/00GK202648734SQ201220301579
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者羅健, 鍾智勇, 顧小明 申請人:成都勇建科技有限公司