專利名稱：料位儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測量儀器，特別是用于料倉內(nèi)各種物料(顆粒狀、粉末狀)料位高度的連續(xù)測量。
料位測量在目前有各種測量儀器，其中較為普通的是中國專利號88220707.5公開的一種料位測量儀，其主要特點(diǎn)是它以物料為電介質(zhì)的被測電容，有電容測量電路和指示器，被測電容用料倉中的金屬體做為電容的兩個(gè)電極，金屬體穿過料倉時(shí)用絕緣體隔離，在料倉的下部增設(shè)短金屬體，它和料倉邊壁做為補(bǔ)償電容的兩個(gè)電極，短金屬體穿過料倉時(shí)用絕緣體偶離，補(bǔ)償電容經(jīng)補(bǔ)償電容測量電路成負(fù)反饋加在電容測量電路上，該料位測量儀雖然解決了在倉內(nèi)溫度、濕度、密度等大幅度變化情況下能夠正常使用的問題，但其還存在儀器比較復(fù)雜，調(diào)整很麻煩，且其測量精度不夠高。
本發(fā)明的目的是提出一種簡單、使用方便，精度高的料位測量儀。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)是計(jì)算系統(tǒng)通過電容傳感器分別與所有獨(dú)立和相互斷開的電極相接，并且該電極是特制的，非常有效地解決了測量中的各種問題。
本發(fā)明料位儀可以連續(xù)測量，能克服物料溫度、濕度、密度變化及倉內(nèi)物料漲落變化等造成的影響，并對這些影響進(jìn)行自動調(diào)整，本料位儀不怕沾滯物料，測量精度高，使用方便。


圖1為料位儀系統(tǒng)框中A為電容傳感器、15為電極固定頭、16為上開關(guān)電極、17為第四電極、18為第三電極、19為第二電極、20為第一電極、21為下開關(guān)電極。
圖2為電纜結(jié)構(gòu)圖，圖中1為鋼絲繩，2為護(hù)套、3為芯線、4為護(hù)套、5為屏敝網(wǎng)、6為護(hù)套、7為屏敝網(wǎng)、8為護(hù)套、9為屏敝導(dǎo)體、10為護(hù)套、11為屏敝導(dǎo)體、12為護(hù)套、13為電極、14為護(hù)套。
圖3為電極斷點(diǎn)圖。圖中標(biāo)號與圖2相同。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。由圖1知計(jì)算系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和顯示器組成，在計(jì)算機(jī)上分別引出6條線通過電容傳感器A分別與所有獨(dú)立和互相斷開的電極相接，本例以6極電極為例，電極數(shù)可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，可多、可少。其簡單原理是，各個(gè)相互隔離的電極的電容量通過電容傳感器A進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得出料倉內(nèi)的料位，由于在上、下開關(guān)電極之間的電極采用長度等分分段形式，使得方便的采用計(jì)算機(jī)對測量結(jié)果進(jìn)行修正，故料位測量只同物料高度有關(guān)，而受倉內(nèi)介質(zhì)的介電常數(shù)、溫度、濕度、密度的影響很小。又由于在電極上采用了電容隔離技術(shù)，使得四個(gè)等分分段電極之間相互影響極小，并對電極信號的引出得以實(shí)現(xiàn)。
下面講述料位儀的工作過程。物料首先淹沒最下面的開關(guān)電極，輸出開關(guān)信號，表示已有料。
物料淹至第一段電極，輸出信號為計(jì)算機(jī)設(shè)置比例運(yùn)算。
物料淹至第二段電極，第一電極兼作為比例補(bǔ)償電極用。
物料淹至第三段電極時(shí)，第一、二電極作為比例補(bǔ)償電極用。
物料淹至第四段電極時(shí)，第一、二、三電極作為比例補(bǔ)償電極用。
物料淹至上開關(guān)電極，即輸出開關(guān)信號，表示滿倉極限。
第四電極未淹時(shí)，可當(dāng)作空氣電容采樣電極修正空氣變化電容量。
當(dāng)上開關(guān)電極發(fā)出滿倉信號時(shí)，可得出各電極的斜率及密度差，自動進(jìn)行物料高度線性化校正。在物料下降過程中，與上述過程反推即可知。
圖2是電極結(jié)構(gòu)圖，圖中鋼絲繩1作為電極整體的支承件，上、下兩端固定在倉頂和倉底，護(hù)套2套在鋼絲繩的外面，防止鋼絲繩同信號芯線3相對運(yùn)動時(shí)損傷芯線3。護(hù)套2的四周有6根芯線，在每根芯線外包有一層絕緣層4，在絕緣層4與絕緣層6之間有一信號芯線有源屏敝線5，以防止信號芯線與地之間產(chǎn)生直接電容。有源屏敝線是用射極跟隨器電路構(gòu)成的，也可由其它電路做有源屏敝線。在6的外層又有一層屏敝接地層，以上結(jié)構(gòu)可以保證6根信號芯線互不干擾。在屏敝接地層7的外面有一電纜成型工藝用的絕緣護(hù)套8，在護(hù)套8的外層有一屏敝導(dǎo)體9，做為接地層，屏敝導(dǎo)體9的外層有一絕緣層10，該絕緣層的外面有一有源屏敝層11，絕緣層10的作用是將有源屏敝層11與接地層9隔離開。有源屏敝層11是用射級跟隨器與測量極接通的。其作用是隔離電極13與接地層9之間的分布電容。有源屏敝層11的外面有一絕緣層12，電極13套在絕緣層12的外面，電極13主要是用來測量該電極與倉壁之間的電容量。最后一層絕緣層14是用來防止物料潮氣，以免電極產(chǎn)生漏電。
圖3是電極斷開點(diǎn)示意圖。由圖3可以知道電纜內(nèi)部是如何聯(lián)接的。芯線3的6根導(dǎo)線分別接到對應(yīng)的6個(gè)電極上，電極13測到的信號通過芯線3傳至對應(yīng)的電容傳感器A，電容傳感器A的信號進(jìn)入計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，得出料位的高度。屏敝網(wǎng)5接有源屏敝層11，主要作用是防止電極13與地之間產(chǎn)生很大的分布干擾電容。屏敝網(wǎng)7接屏敝導(dǎo)體9到地，防止有源屏敝層11之間產(chǎn)生交叉干擾，以上論述了一根電極的結(jié)構(gòu)，由于各個(gè)電極的結(jié)構(gòu)都是相同的，在此不一一論述了。
權(quán)利要求
1.料位儀其特征是計(jì)算系統(tǒng)通過電容傳感器分別與所有獨(dú)立和相互斷開的電極相接。
2.按權(quán)利要求1所述的料位儀其特征是設(shè)置了上下開關(guān)電極，在上下開關(guān)電極之間的電極為長度等分的電極。
3.按權(quán)利要求1、2所述的料位儀其特征是所說的電極由鋼絲繩1做為中心支撐，在鋼絲繩的外部有護(hù)套2，在護(hù)套2外有若干根芯線3，該若干根芯線互不干擾，在芯線3的外層有護(hù)套8和屏敝導(dǎo)體9用于接地，在屏敝導(dǎo)體9和有源屏敝層11之間有絕緣層10，有源屏敝層11外面有一絕緣層12，電極13套在12上，在電極13的外面有一護(hù)套14。
4.按權(quán)利要求1、2所述的料位儀其特征是有源屏敝層是由射極跟隨器電路構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求3所述的料位儀其特征是有源屏敝層是由射極跟隨器電路構(gòu)成。
6.按權(quán)利要求1、2所述的料位儀其特征是芯線3外套有護(hù)套4，屏敝網(wǎng)5，護(hù)套6和屏敝接地層7，以保證信號芯線3之間互不干擾。
7.按權(quán)利要求3所述的料位儀其特征是芯線3外套有護(hù)套4，屏敝網(wǎng)5，護(hù)套6和屏敝接地層7，以保證信號芯線3之間互不干擾。
全文摘要
本種料位儀，由計(jì)算系統(tǒng)通過電容傳感器分別與所有獨(dú)立和相互斷開的電極相接。本發(fā)明可用以連續(xù)測量，克服了物料溫度、濕度、密度等的變化和物料漲落變化造成的影響，并對這些影響進(jìn)行全自動調(diào)整，本料位儀不怕沾滯物料，測量精度高，使用方便。
文檔編號G01F23/26GK1059597SQ9110896
公開日1992年3月18日 申請日期1991年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月20日
發(fā)明者陳漢達(dá) 申請人:陳漢達(dá)