專利名稱：杠桿式智能料位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種杠桿式智能料位計(jì)，涉及無壓容器中的粉狀、顆粒狀固體物料位測量計(jì)，主要用于火電廠中制粉系統(tǒng)的煤粉倉的粉位測量，也可以用于其他固體或液體的測量。
技術(shù)背景煤粉倉的粉位是火電廠正常運(yùn)行中必須監(jiān)視的一項(xiàng)重要參數(shù)，目前測量粉位的方法很多，按原理可分為壓力式料位計(jì)、電容式料位計(jì)、放射性料位計(jì)、重錘式料位計(jì)等；壓力式料位計(jì)要求物料粒狀均勻、重度為常數(shù)，而且只能作為定點(diǎn)限位測量；電容式料位計(jì)受物料的性質(zhì)影響較大，性能不穩(wěn)定，當(dāng)物料的密度、濕度、溫度發(fā)生變化時(shí)都會影響測量精度，甚至無法工作；放射性料位計(jì)，由于放射線對人體有害，所以對其使用劑量及安裝、使用、維護(hù)等要嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高；重錘式料位計(jì)是一種在粉塵嚴(yán)重的環(huán)境下，能可靠工作的料位計(jì)。電廠傳統(tǒng)的重錘式料位計(jì)是手搖式的?？稍趪?yán)重粉塵條件下工作，但使用不方便?，F(xiàn)在的自動(dòng)重錘式料位計(jì)也有多種，但有的是用換向開關(guān)、彈簧來控制電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，換向開關(guān)的有觸點(diǎn)，不適合在粉塵多的地方工作，且不便維護(hù)，彈簧需要經(jīng)常調(diào)整。有的重錘式料位計(jì)需在測量繩上固定磁場鐵或繩卡等，使得測量錘上升到上止點(diǎn)時(shí)，靠磁鐵作用磁敏電阻或繩卡作用行程開關(guān)來動(dòng)作停機(jī)，需要在現(xiàn)場進(jìn)行定位。有的料位計(jì)使用了壓力傳感器，或使用光盤及光電元件等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，需要現(xiàn)場調(diào)試，不便于維護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種杠桿式智能料位計(jì)；它是一種無觸點(diǎn)、不需要彈簧的，能夠在惡劣條件下工作的料位計(jì)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)及其簡單，制作方便，適應(yīng)范圍廣，即使現(xiàn)場測量錘重量或繩子的阻力發(fā)生變化，也基本不需現(xiàn)場調(diào)整，就能可靠工作；本實(shí)用新型是這樣構(gòu)成的繩(2)的一端連接測量錘(1)、另一端繞過輪(22)后再繞過計(jì)數(shù)輪(6)、纏繞在卷繩輪(5)上，卷繩輪(5)連接減速裝置(4)、減速裝置(4)連接電動(dòng)機(jī)(3)，計(jì)數(shù)輪(6)上設(shè)置有磁鋼(9)，計(jì)數(shù)輪(6)用固定件(17)活動(dòng)的連接在角形杠桿(7)的角桿(18)上，角形杠桿(7)的角桿(18)上安裝有傳感器(12)，固定件(19)活動(dòng)連接角形杠桿(7)和固定板(15)，角形杠桿(7)的另一端安裝有磁鋼(16)并靠近固定板(14)，固定板(14)上固定有傳感器(10)和傳感器(11)，配重(13)的一端用固定件(20)活動(dòng)的連接在固定板(14)上，配重(13)有斜邊(21)，配重(13)的另一端搭在角形杠桿(7)上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型是一種無觸點(diǎn)、不需要彈簧的，能夠在惡劣條件下工作的料位計(jì)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)極其簡單，制作方便，適應(yīng)范圍廣，即使現(xiàn)場測量錘重量或繩子的阻力發(fā)生變化，也基本不需現(xiàn)場調(diào)整，就能可靠工作；由于使用單片機(jī)，可以自動(dòng)定時(shí)測量，現(xiàn)場數(shù)字顯示料位，數(shù)據(jù)可以遠(yuǎn)傳到控制室進(jìn)行顯示、報(bào)警及遠(yuǎn)控。單片機(jī)有很好的保護(hù)作用，萬一發(fā)生鋼繩脫槽卡死，上、下止點(diǎn)傳感器損壞等情況，單片機(jī)都會準(zhǔn)確進(jìn)行判斷，切斷電源，且發(fā)出提示信號，測量錘在上升過程中萬一被物料垮下局部埋住時(shí)也不會誤停在途中。本實(shí)用新型的原理是一個(gè)活裝在杠桿一端的計(jì)數(shù)輪，連接測量錘的繩子繞過計(jì)數(shù)輪后，盤繞在由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的卷繩輪上，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)繩子帶動(dòng)計(jì)數(shù)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，且根據(jù)測量錘下降到物料表面及上升到倉頂時(shí)，繩子的張力會發(fā)生變化，計(jì)數(shù)輪又可平移，使杠桿另一端的磁鋼相應(yīng)移動(dòng)，作用于霍爾傳感器，送到單片機(jī)處理分析，得出結(jié)果顯示，并通過固體繼電器自動(dòng)控制電機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)，特殊設(shè)計(jì)的角形配重作用于杠桿，使杠桿上的磁鐵在測量錘的不同工況下有明確的定位。


附圖1是本實(shí)用新型的重錘式智能料位計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖，附圖2是本實(shí)用新型的重錘式智能料位計(jì)俯視圖，附圖3是本實(shí)用新型工作過程中測量錘下降到物料上的工況示意圖，附圖4是本實(shí)用新型工作過程中測量錘處于空中的工況示意圖，附圖5是本實(shí)用新型工作過程中測量錘上升到倉頂?shù)墓r示意圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施例1鋼絲繩(2)的一端連接測量金屬錘(1)、另一端繞過兩個(gè)滑輪(22)后再繞過計(jì)數(shù)輪(6)、纏繞在卷繩輪(5)上，卷繩輪(5)連接減速器(4)、減速器(4)連接電動(dòng)機(jī)(3)，計(jì)數(shù)輪(6)上設(shè)置有4個(gè)磁鋼(9)，計(jì)數(shù)輪(6)用螺栓(17)活動(dòng)的連接在角形杠桿(7)的角桿(18)上，角形杠桿(7)的角桿(18)上安裝有霍爾元件傳感器(12)，螺栓(19)活動(dòng)連接角形杠桿(7)和固定金屬板(15)，角形杠桿(7)的另一端安裝有1個(gè)磁鋼(16)并靠近固定金屬板(14)，固定金屬板(14)上固定有霍爾元件傳感器(10)和霍爾元件傳感器(11)，不規(guī)則四邊形的金屬配重(13)的一角用螺栓(20)活動(dòng)的連接在固定金屬板(14)上，配重(13)有斜邊(21)，配重(13)的另一邊搭在角形杠桿(7)上。
本實(shí)用新型的實(shí)施例2繩(2)的一端連接測量錘(1)、另一端繞過一個(gè)滾輪(22)后再繞過計(jì)數(shù)輪(6)、纏繞在卷繩輪(5)上，卷繩輪(5)連接減速器(4)、減速器(4)連接電動(dòng)機(jī)(3)，計(jì)數(shù)輪(6)上設(shè)置有3個(gè)磁鋼(9)，計(jì)數(shù)輪(6)用螺栓(17)活動(dòng)的連接在角形杠桿(7)的角桿(18)上，角形杠桿(7)的角桿(18)上安裝有常規(guī)傳感器(12)，螺釘(19)活動(dòng)連接角形杠桿(7)和固定板(15)，角形杠桿(7)的另一端安裝有磁鋼(16)并靠近固定板(14)，固定板(14)上固定有常規(guī)傳感器(10)和常規(guī)傳感器(11)，配重(13)的一端用螺釘(20)活動(dòng)的連接在固定板(14)上，配重(13)有斜邊(21)，配重(13)的另一端搭在角形杠桿(7)上。
工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)(3)啟動(dòng)，經(jīng)減速器(4)驅(qū)動(dòng)卷繩輪(5)，卷動(dòng)繩子(2)使測量錘(1)在料倉內(nèi)作上升或下降運(yùn)動(dòng)，計(jì)數(shù)輪(6)安裝在杠桿(7)的左端，繩子(2)在計(jì)數(shù)輪(6)上的切線與卷繩輪(5)上的切線不在同一垂線上，造成了繩子(2)繞過計(jì)數(shù)輪(6)，其張力使得繩子(2)與計(jì)數(shù)輪(6)相互緊貼，張力變化可以作用于計(jì)數(shù)輪(6)使之平移，繩子(2)的摩擦力又可以使計(jì)數(shù)輪(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此計(jì)數(shù)輪(6)產(chǎn)生兩個(gè)結(jié)果一方面被轉(zhuǎn)動(dòng)，通過其側(cè)邊的磁鋼(10)作用于霍耳元件(12)發(fā)出計(jì)數(shù)脈沖到單片機(jī)(8)進(jìn)行計(jì)數(shù)；同時(shí)計(jì)數(shù)輪(6)又在不斷檢測繩子(2)的張力，用以判斷測量錘(1)在料倉中的不同位置；當(dāng)測量錘(1)降落到物料上時(shí)，繩子(2)的張力減小，杠桿(7)在自身的重力作用下，右端下降，磁鋼(16)停留在最低位置，作用于霍耳元件(10)發(fā)出信號，使得電動(dòng)機(jī)停止下降，并反向轉(zhuǎn)動(dòng)，將測量錘(1)上提；當(dāng)測量錘(1)提升到倉頂時(shí)，繩子(2)的張力增大，在張力的作用下計(jì)數(shù)輪(6)左移，杠桿(7)的右端上升，磁鋼(16)作用于霍耳元件(11)發(fā)出信號，使得電動(dòng)機(jī)停止上升，將測量錘(1)停止在粉倉頂部，等待下一次測量動(dòng)作；當(dāng)測量錘(1)在上升或下降的過程中，繩子(2)受到的拉力等于測量錘(1)的自重，杠桿(7)的右端向上升起停留在中間位置，磁鋼(16)在中間位置與霍耳元件(10)、(11)均不發(fā)生作用；對應(yīng)于上述三種狀態(tài)，施加在杠桿(7)右端的力必須有三種不同大小與之平衡，這要靠配重(13)的特殊形狀來實(shí)現(xiàn)；當(dāng)測量錘(1)降落到物料上時(shí)，繩子(2)的張力減小，杠桿(7)在自身的重力作用下，右端下降，磁鋼(16)停留在最低位置，作用于霍耳元件(10)發(fā)出信號；當(dāng)測量錘(1)在上升或下降的過程中，繩子(2)受到的拉力等于測量錘(1)的自重，杠桿(7)的右端推動(dòng)配重(13)的A點(diǎn)向上升起，直到接觸到配重(13)的B點(diǎn)之后，B點(diǎn)對杠桿(7)的壓力顯著增大，這時(shí)配重(13)以AB直線與杠桿(7)接觸，磁鋼(16)處于中間位置，與霍耳元件(10)、(11)均不發(fā)生作用；當(dāng)測量錘(1)提升到倉頂時(shí)，繩子(2)的張力增大，在張力的作用下計(jì)數(shù)輪(6)左移，杠桿(7)推動(dòng)配重(13)B點(diǎn)上升，這時(shí)配重(13)以斜邊(21)即BC直線與杠桿(7)接觸，磁鋼(16)作用于霍耳元件(11)發(fā)出信號，使得電動(dòng)機(jī)停止上升，將測量錘(1)停止在料倉頂部，等待下一次測量動(dòng)作；在動(dòng)作過程中由于配重(13)對杠桿(7)的三種不同作用力，使得磁鋼(16)有三種不同的位置，三種不同作用力的適應(yīng)范圍都設(shè)計(jì)得較寬，使得外界條件的變化不易影響正常工作，磁鋼(16)動(dòng)作分明，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制，此種結(jié)構(gòu)簡單的杠桿式智能料位計(jì)只要在廠內(nèi)調(diào)試合格，到現(xiàn)場安裝基本不需調(diào)試就能正常工作。
權(quán)利要求1.一種杠桿式智能料位計(jì)，其特征在于繩(2)的一端連接測量錘(1)、另一端繞過輪(22)后再繞過計(jì)數(shù)輪(6)、纏繞在卷繩輪(5)上，卷繩輪(5)連接減速裝置(4)、減速裝置(4)連接電動(dòng)機(jī)(3)，計(jì)數(shù)輪(6)上設(shè)置有磁鋼(9)，計(jì)數(shù)輪(6)用固定件(17)活動(dòng)的連接在角形杠桿(7)的角桿(18)上，角形杠桿(7)的角桿(18)上安裝有傳感器(12)，固定件(19)活動(dòng)連接角形杠桿(7)和固定板(15)，角形杠桿(7)的另一端安裝有磁鋼(16)并靠近固定板(14)，固定板(14)上固定有傳感器(10)和傳感器(11)，配重(13)的一端用固定件(20)活動(dòng)的連接在固定板(14)上，配重(13)有斜邊(21)，配重(13)的另一端搭在角形杠桿(7)上。
專利摘要本實(shí)用新型是一種杠桿式智能料位計(jì)，它是這樣構(gòu)成的繩的一端連接測量錘、另一端繞過計(jì)數(shù)輪后纏繞在卷繩輪上，計(jì)數(shù)輪上設(shè)置有磁鋼，計(jì)數(shù)輪用固定件連接在角形杠桿上，角形杠桿上安裝有傳感器靠近固定板，固定板上有傳感器，與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型機(jī)械結(jié)構(gòu)極其簡單，制作方便，適應(yīng)范圍廣，即使現(xiàn)場測量錘重量或繩子的阻力發(fā)生變化，也基本不需現(xiàn)場調(diào)整，就能可靠工作；由于使用單片機(jī)，可以自動(dòng)定時(shí)測量，現(xiàn)場數(shù)字顯示料位，數(shù)據(jù)可以遠(yuǎn)傳到控制室進(jìn)行顯示、報(bào)警及遠(yuǎn)控。
文檔編號G01F23/14GK2660495SQ200320104420
公開日2004年12月1日 申請日期2003年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月13日
發(fā)明者康雪松 申請人:康雪松