專利名稱：水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種石化行業(yè)延遲焦化裝置水力除焦的檢測設備，具體地說是一種水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)。
背景技術：
目前，裝置在水力切焦過程中，普遍依靠操作人員不斷觀察塔底部出中溜槽中的切焦水，依據(jù)工作經驗來判斷焦炭塔內的焦炭是否切干凈。溜槽與觀察窗的距離約40米， 由于天氣的變化，大霧天氣時操作人員無法準確觀察，影響切焦的進行，隨著生焦周期的縮短，操作人員需在夜晚切焦，視線不好，更影響準確觀察，進而影響切焦過程。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種自動檢測水力切焦狀況的焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)。本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案是水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)，由計算機、動態(tài)信號分析儀、PLC控制器、接近傳感器和4 - 6個振動傳感器組成，振動傳感器通過安裝支架沿垂直方向間隔設置在焦炭塔的外壁上，振動傳感器通過信號線與動態(tài)信號分析儀連接，接近傳感器設置在切焦裝置的升降機構的一側，在升降機構上設有感應塊，接近傳感器通過信號線與PLC控制器連接，動態(tài)信號分析儀和PLC控制器分別與計算機連接。相鄰兩個振動傳感器之間的距離為3—8米。所述的振動傳感器為ICP型壓電加速度傳感器。所述的安裝支架，由活動桿、套筒、固定板和彈簧組成，活動桿設置在套筒內，彈簧設置在活動桿和套筒之間，彈簧的兩端分別與活動桿和套筒連接，在固定板上設有一個連接環(huán)，套筒設置在連接環(huán)內，在活動桿的一端設有傳感器連接頭。所述的套筒，其兩端分別設有端蓋。所述的升降機構由絞盤、吊索和滑輪組成，吊索的一端與切焦裝置連接，另一端繞過滑輪與絞盤連接，感應塊設置在滑輪的側壁上，接近傳感器設置在滑輪的一側并與感應塊相對。所述的計算機設有顯示器。本發(fā)明的有益效果是自動檢測焦炭塔內焦炭的清除情況，檢測結果顯示在系統(tǒng)顯示屏幕上，可使除焦操作者實時的在畫面上看到塔內的焦炭是否清除干凈，降低工人的勞動程度，提高裝置的自動化水平。固定振動傳感器的安裝支架可實現(xiàn)不破壞焦炭塔塔壁快速安裝，并且使傳感器遠離高溫塔壁，延長傳感器的壽命。安裝支架的結構形式能夠將振動信號精確傳遞給傳感器，保證測量精度。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

圖2是升降裝置的一種結構方式示意圖； 圖3是接近傳感器的設置方式示意圖4是安裝支架的結構示意圖中標記1、計算機，2、動態(tài)信號分析儀，3、PLC控制器，4、接近傳感器，5、振動傳感器，6、安裝支架，7、焦炭塔，8、升降機構，9、感應塊，10、切焦裝置，11、絞盤，12、吊索，13、滑輪，14、漲緊輪，15、活動桿，16、套筒，17、固定板，18、彈簧，19、連接環(huán)，20、傳感器連接頭， 21、端蓋，22、顯不器。
具體實施例方式如圖所示，水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)，由計算機1、動態(tài)信號分析儀2、PLC 控制器3、接近傳感器4和4 一 6個振動傳感器5組成，振動傳感器5通過安裝支架6沿垂直方向間隔設置在焦炭塔7的外壁上，振動傳感器5通過信號線與動態(tài)信號分析儀2連接， 接近傳感器4設置在切焦裝置10的升降機構8的一側，在升降機構8上設有感應塊9，接近傳感器4通過信號線與PLC控制器3連接，動態(tài)信號分析儀2和PLC控制器3分別與計算機1連接，計算機1設有顯示器22，能夠顯示分析結果。相鄰兩個振動傳感器5之間的距離為3— 8米，一般設置間距為4一5米。所述的動態(tài)信號分析儀2又稱頻譜分析儀，是一種市場現(xiàn)有產品，例如杭州億恒的 AVANT MI-7008、比利時產的便攜式動態(tài)信號分析儀LMS SCADAS Mobile。所述的振動傳感器5可以采用ICP型壓電加速度傳感器。所述的安裝支架6，由活動桿15、套筒16、固定板17和彈簧18組成，活動桿15設置在套筒16內，套筒16的兩端分別設有端蓋21，活動桿15的兩端分別通過端蓋21上的通孔伸出套筒16 ；彈簧18設置在活動桿15和套筒16之間，彈簧18的兩端分別與活動桿15 和套筒16連接，在固定板17上設有一個連接環(huán)19，套筒16設置在連接環(huán)19內，在活動桿 15的一端設有傳感器連接頭20。采用這種結構的安裝，不用在塔壁上進行焊接等施工，可實現(xiàn)不破壞焦炭塔塔壁，并且安裝快捷。升降機構8的實施方式1 如圖2所示，升降機構8由絞盤11、吊索12和滑輪13 組成，吊索12的一端與切焦裝置10連接，另一端繞過滑輪13與絞盤11連接，感應塊9設置在滑輪13的側壁上，接近傳感器4設置在滑輪13的一側并與感應塊9相對。在控制切焦裝置10升降時，滑輪13會旋轉，當滑輪13上的感應塊9每次經過接近傳感器4的對面時，接近傳感器4檢測到感應塊9，便向PLC控制器3發(fā)送脈沖信號，PLC控制器3根據(jù)收到的脈沖信號次數(shù)計算切焦裝置10的升降高度。在升降機構8設有張緊輪14對吊索12張緊的情況下，也可以將感應塊9設置在張緊輪14上，接近傳感器4則設置在張緊輪14的一側。升降機構8的實施方式2 升降機構8也可以采用垂直滑軌和滑塊結合的結構形式，此時可以將接近傳感器4設置在滑塊上，并在垂直滑軌上間隔一定距離設置一個感應塊9，接近傳感器4每到達一個感應塊9的位置就發(fā)送一次信號。升降機構8采用實施方式1時，能夠將檢測切焦裝置10位置的元件集中在一處， 便于安裝和維護。
在使用安裝時，固定板17固定在焦炭塔7外壁的保溫層鐵皮上，套筒16內的活動桿15由于彈簧18的作用，其一端穿過保溫層頂在塔壁上，活動桿15設有傳感器連接頭20 的一端則遠離塔壁，從而使傳感器遠離高溫塔壁，避免高溫造成的損害，提高使用壽命。由于彈簧18的作用，活動桿15的一端始終頂在塔壁上，且保證活動桿15能夠在套筒16內伸縮，因此，塔壁振動時，振動能夠迅速傳遞給活動桿15，保證測量精度。安 裝在塔壁上的振動傳感器5通過低噪聲信號電纜與塔頂操作室放置的系統(tǒng)正壓柜連接，信號被送入正壓柜內的動態(tài)信號分析儀2。由于在切割焦炭的過程中，切焦裝置沿焦炭塔約40米的高程從上至下分段切割，每段往復切割，在切割時高壓水切割焦炭與高壓水沖擊容器壁所產生的作用效果是不同的，不同階段所產生的振動信號，均具有不同的頻率特征。通過在焦炭塔7外壁從上至下安裝6個振動傳感器5來獲取相關的振動信號， 由振動傳感器5將信號傳送到動態(tài)信號分析儀2，進行頻譜分析，并將分析結果通過USB接口輸入計算機1。通過特征分析與模態(tài)識別專家系統(tǒng)軟件，分析采集到的聲音的頻率分布圖譜，提取特征參數(shù)，與不同切割階段的特征譜圖比較，判斷出水力切焦進行的不同階段。系統(tǒng)中PLC控制器3的作用是將安裝在滑輪13 —側的接近傳感器4送來的開關量脈沖信號， 在PLC控制器3中進行計算，實時得出鉆桿的當前位置，然后將計算后的位置值送入計算機 1，供計算機1實時的在屏幕上顯示當前鉆桿所處的位置，并結合前面專家軟件對振動信號分析后的結果，直接以圖形形式表達特征參數(shù)和切焦進程，實時的顯示出當前位置的除焦情況。
權利要求
1.水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)，其特征在于由計算機(1)、動態(tài)信號分析儀(2)、 PLC控制器(3 )、接近傳感器(4 )和4 一 6個振動傳感器(5 )組成，振動傳感器(5 )通過安裝支架(6)沿垂直方向間隔設置在焦炭塔(7)的外壁上，振動傳感器(5)通過信號線與動態(tài)信號分析儀(2)連接，接近傳感器(4)設置在切焦裝置(10)的升降機構(8)的一側，在升降機構(8)上設有感應塊(9)，接近傳感器(4)通過信號線與PLC控制器(3)連接，動態(tài)信號分析儀⑵和PLC控制器(3 )分別與計算機(1)連接。
2.如權利要求1所述的水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)，其特征在于相鄰兩個振動傳感器(5)之間的距離為3— 8米。
3.如權利要求1所述的水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的振動傳感器(5)為ICP型壓電加速度傳感器。
4.如權利要求1所述的水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的安裝支架(6)，由活動桿(15)、套筒(16)、固定板(17)和彈簧(18)組成，活動桿(15)設置在套筒 (16)內，彈簧(18)設置在活動桿(15)和套筒(16)之間，彈簧(18)的兩端分別與活動桿(15) 和套筒(16)連接，在固定板(17)上設有一個連接環(huán)(19)，套筒(16)設置在連接環(huán)(19)內， 在活動桿(15)的一端設有傳感器連接頭(20)。
5.如權利要求4所述的水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的套筒 (16)，其兩端分別設有端蓋(21)。
6.如權利要求1所述的水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的升降機構(8)由絞盤(11)、吊索(12)和滑輪(13)組成，吊索(12)的一端與切焦裝置(10)連接，另一端繞過滑輪(13)與絞盤(11)連接，感應塊(9)設置在滑輪(13)的側壁上，接近傳感器(4) 設置在滑輪(13)的一側并與感應塊(9)相對。
7.如權利要求1所述的水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的計算機 (1)設有顯示器(22)。
全文摘要
水力切焦焦炭厚度自動檢測系統(tǒng)，由計算機、動態(tài)信號分析儀、PLC控制器、接近傳感器和4－6個振動傳感器組成，振動傳感器通過安裝支架沿垂直方向間隔設置在焦炭塔的外壁上，振動傳感器通過信號線與動態(tài)信號分析儀連接，接近傳感器設置在切焦裝置的升降機構的一側，在升降機構上設有感應塊，接近傳感器通過信號線與PLC控制器連接，動態(tài)信號分析儀和PLC控制器分別與計算機連接。自動檢測焦炭塔內焦炭的清除情況，降低工人的勞動程度，提高裝置的自動化水平。振動傳感器的安裝支架可實現(xiàn)快速安裝，延長傳感器的壽命。
文檔編號C10G9/00GK102221353SQ20111009102
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權日2011年4月12日
發(fā)明者劉志平, 楊國斌, 楊文明 申請人:洛陽澗光石化設備有限公司