CN109374086A - 一种料位测量装置及物料输送*** - Google Patents

一种料位测量装置及物料输送*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种料位测量装置及物料输送***，涉及料位测量技术领域，该料位测量装置能够测量高温高压容器中固相颗粒料或粉料的料位高度。一种料位测量装置，用于检测待测容器内部料位高度，料位测量装置包括驱动***、振动组件和振动检测***；振动组件包括位于待测容器内部的振动管，以及位于振动管内部的运动件，振动管的两端穿过待测容器，且与待测容器的外壁密封连接，驱动***和振动检测***位于待测容器的外部，驱动***用于驱动运动件运动，以带动振动管振动，振动检测***用于检测振动组件的振动信息。本发明用于测量容器内的料位高度。

Description

一种料位测量装置及物料输送***
技术领域
本发明涉及料位测量技术领域，尤其涉及一种料位测量装置及物料输送***。
背景技术
在工业生产过程中经常需要测量高温高压容器中固相颗粒料或粉料的料位高度。例如在煤化工领域中，经常需要测量原煤料斗、排渣储罐中的料位高度。
相关技术公开的料位测量装置工作时，需要将传感器或其它辅助测量组件内置到待测容器内。但是由于这些容器内部为高温高压环境，例如原煤料斗和排渣储罐内的温度高达500-1500℃，压力高达5-15Mpa，而传感器和这些测量组件又无法在高温高压条件下工作，且将传感器或其它辅助测量组件设置在储罐内部也不利于高压环境的密封，因此目前的料位测量装置不能用于测量高温高压容器中固相颗粒料或粉料的料位高度。
发明内容
本发明的实施例提供一种料位测量装置，能够测量高温高压容器中固相颗粒料或粉料的料位高度。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，本发明的实施例提供了一种料位测量装置，用于检测待测容器内部料位高度，所述料位测量装置包括驱动***、振动组件和振动检测***；所述振动组件包括位于所述待侧容器内部的振动管，以及位于所述振动管内部的运动件，所述振动管的两端穿过所述待测容器，且与所述待测容器的外壁密封连接，所述驱动***和所述振动检测***位于所述待测容器的外部，所述驱动***用于驱动所述运动件运动，以带动所述振动管振动，所述振动检测***用于检测所述振动组件的振动信息。
进一步地，所述振动检测***包括摆动传递杆和振动检测单元，所述摆动传递杆的一端与所述振动管或所述运动件连接，另一端与所述振动检测单元连接。
进一步地，所述振动检测***还包括固定在所述待测容器外壁的万向轴承，所述摆动传递杆穿过所述万向轴承设置。
进一步地，所述振动检测***包括设置在所述运动件或所述振动管上的反射镜面，以及设置在所述待测容器外侧的检测光源和光感应件，当所述驱动***未工作时，所述检测光源发出的光线照射在所述反射镜面上，所述反射镜面可将照射在其上的光线反射至所述光感应件上。
进一步地，所述运动件为偏心轮，所述驱动***用于驱动所述偏心轮旋转，所述偏心轮旋转时碰撞所述振动管，以带动所述振动管振动。
进一步地，所述驱动***包括电机和传动轴，所述传动轴的一端与所述电机的输出轴连接，另一端与所述偏心轮连接。
进一步地，所述振动管的长度与所述振动管的最小直径的比值大于20。
进一步地，所述运动件设置于所述振动管长度方向的1/4～3/4处。
进一步地，所述的料位测量装置还包括显示单元，所述显示单元与所述振动检测***电联接，以显示所述振动检测***检测到的振动信息。
另一方面，本发明的实施例还提供了一种物料输送***，包括用于容纳固相颗粒物料或粉料的容器，所述容器上设有至少一个上述所述的料位测量装置。
基于此，上述料位测量装置通过测量振动组件振幅变化的方法，间接测量待测容器中物料的料位，由于驱动***和振动检测***位于待测容器的外部，且振动组件可以在高温环境中工作，避免了振动检测***与待测容器内的高温物料接触，因此本发明实施例提供的料位测量装置可以在高温环境中工作。并且该料位测量装置与容器之间采用密封固定连接，密封性好，使得该料位测量装置也可适用于高压容器。
因此，本发明实施例提供的料位测量装置能够用于测量高温高压容器中固相颗粒料或粉料的料位高度。通过该料位测量装置测量料位高度，相比于通过人工估计更加准确，解决了由于高温高压工况下料位无法准确测量带来的生产不稳定的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种料位测量装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种料位测量装置的结构示意图。
附图标记：
1-待测容器；2-驱动***；21-电机；22-传动轴；3-振动组件；31-振动管；32-运动件；4-振动检测***；41-摆动传递杆；42-振动检测单元；43-万向轴承；44-反射镜面；45-检测光源；46-光感应件；5-显示单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
第一方面，本发明实施例提供一种料位测量装置，如图1所示，用于检测待测容器1内部料位高度，该料位测量装置包括驱动***2、振动组件3和振动检测***4；振动组件3包括位于待侧容器1内部的振动管31，以及位于振动管31内部的运动件32，振动管31的两端穿过待测容器1，且与待测容器1的外壁密封连接，驱动***2和振动检测***4位于待测容器1的外部，驱动***2用于驱动运动件32运动，以带动振动管31振动，振动检测***4用于检测振动组件3的振动信息。
本发明实施例提供的料位测量装置主要由驱动***2、振动组件3和振动检测***4组成，振动组件3包括位于待侧容器1内部的振动管31，以及位于振动管31内部的运动件32，运动件32在驱动***2的驱动下可以带动振动管31做径向振动，振动检测***3可以检测振动组件3的振动信息。当待测容器1中料位到达振动管31所处高度后，固相颗粒料或粉料接触振动管31从而减小振动管31和运动件32的振幅，通过振动检测***4测量振动管31或运动件32的振幅大小变化即可知待测容器1中料位是否到达振动管31所处高度。
基于此，上述料位测量装置通过测量振动组件3振幅变化的方法，间接测量待测容器1中物料的料位，由于驱动***2和振动检测***4位于待测容器1的外部，且振动组件3可以在高温环境中工作，避免了振动检测***4与待测容器1内的物料的接触，因此本发明实施例提供的料位测量装置能够用于测量高温高压容器中固相颗粒料或粉料的料位高度。并且该料位测量装置与待测容器1之间采用密封固定连接，密封性好，使得该料位测量装置不影响待测容器内部的高压环境。
因此，本发明实施例提供的料位测量装置能够用于测量高温高压容器中固相颗粒料或粉料的料位高度。通过该料位测量装置测量料位高度，相比于通过人工估计更加准确，解决了由于高温高压工况下料位无法准确测量带来的生产不稳定的问题。
需要说明的是，振动管31为具有振动性能的管子，例如钢管，其在外力碰撞下易于产生径向振动。本发明实施例提供的料位测量装置结构简单，所用零部件成熟，便于工业化生产和应用。
下面在上述基础上进一步地提供两种具体实施方式，以详细描述本申请实施例提供的料位测量装置。
实施例一
参考图1所示，作为一种实施例，振动检测***4包括摆动传递杆41和振动检测单元42，摆动传递杆41的一端与振动管31或运动件32连接，另一端与振动检测单元42连接。
此处需要说明的是，摆动传递杆41可以连接在运动件32上或振动管31上，在图1中仅以摆动传递杆41可以连接在运动件32上为例进行示意，只要当振动管31或运动件32振动时带动摆动传递杆41同步振动即可。
由于振动管31或运动件32连接摆动传递杆41的一端，这样使得，振动管31或运动件32能够通过摆动传递杆41将振动信息传递给连接在摆动传递杆41另一端的振动检测单元42。也就是说，当振动管31或运动件32振动时，将带动摆动传递杆41同步振动，振动检测单元42用于测量摆动传递杆41的振幅变化。
当驱动***2工作时，如果待测容器1中料位未到达振动管31所在位置，即振动管31不接触待测容器1内部的物料，则运动件32和振动管31处于振动状态，使得摆动传递杆41也处于振动状态，振幅较大。相应的，如果待测容器1中料位到达振动管31所在位置，即振动管31接触待测容器1内部的物料，振动管31的振动被物料限制，则运动件32和振动管31处于非振动状态或振幅变的很小，使得摆动传递杆41也处于非振动状态或振幅变的很小。基于此，可以通过振动检测单元42测量摆动传递杆41的振幅变化，判断待测容器1中料位是否达到振动管31所在位置。
进一步的，为了增加摆动传递杆41振动的灵活性，参考图1所示，振动检测***4还包括固定在待测容器1外壁的万向轴承43，摆动传递杆41穿过万向轴承43设置。
万向轴承43固定在待测容器1外壁上振动管31穿过的位置，摆动传递杆41穿过振动管31和万向轴承43与振动检测单元42连接，由于万向轴承43为万向结构，摆动传递杆41可以以万向轴承43为支点多角度摆动，所以其不阻碍摆动传递杆41的振动，从而增加了摆动传递杆41振动的灵活性。
为了进一步增加摆动传递杆41振动的灵活性，万向轴承43与摆动传递杆41之间的连接方式可以设置成铰接。
作为一种具体的实施方式，参考图1和图2所示，振动组件3的运动件32可以具体为偏心轮32，驱动***2驱动偏心轮32旋转，偏心轮32旋转时带动振动管31，以带动振动管31振动。
此处需要说明的是，偏心轮是指该轮的中心不在旋转点上，例如当轮子为圆形时，不绕着自身的中心旋转时，该轮子即为偏心轮。偏心轮32处于旋转状态时，同时伴随着振动状态，从而带动振动管31振动。
作为一种具体的实施方式，参考图1和图2所示，驱动***2包括电机21和传动轴22，传动轴22的一端与电机21的输出轴连接，另一端与偏心轮32连接。
此处需要说明的是，传动轴22的直径小于振动管31的直径，使其可以伸入振动管31与偏心轮32连接。
工作时，电机21运转，通过传动轴22带动偏心轮32同步转动，由于偏心轮32是偏心结构，转动的偏心轮32将带动振动管31，以带动振动管31振动。
振动管31可以是管径不变的等径管也可以是管径变化的异径管。
对于异径管，管子处于振动状态时，管径小的一端的振幅相对于管径大的一端的振幅较大。因此可以通过改变振动管31的管径使振动管31的振动性能发生改变，调节振动管31的振动性能使其振幅更加便于检测。例如振动管31的管径可以由靠近驱动***2的一端到靠近振动检测***4的一端逐渐缩小，这样使得振动管31振动时，靠近振动检测***4的一端的振幅变得更大，更加易于检测，从而减小测量误差。
振动管31优选结构尺寸为振动管31的长度与所述振动管31的最小直径的比值大于20。这样使得振动管31产生的振幅较大，易于检测，从而能够减小测量误差。
示例的，振动管31可以选用直径为20mm～80mm的钢管。
由于如果运动件32设置于振动管31靠近端部的位置，运动件32振动时，带动振动管31振动的振幅较小，不易测量，容易导致测量误差增大，为了使振动管31产生更大的振幅，减小测量误差，运动件32设置于振动管31长度方向的1/4～3/4处。
本实施例提供的料位测量装置还包括显示单元5，显示单元5与振动检测***4的振动检测单元42电联接，以显示振动检测***4检测到的振动信息，即摆动传递杆41的振幅变化，从而显示振动管31或运动件32的振幅变化。通过显示单元10显示的振动信息即可知待测容器1中料位是否达到振动管31所在位置。
实施例二
参考图2所示，作为另一种实施例，振动检测***4包括设置在运动件32或振动管31上的反射镜面44，以及设置在待测容器1外侧的检测光源45和光感应件46，当驱动***2未工作时，检测光源45发出的光线照射在反射镜面44上，反射镜面44可将照射在其上的光线反射至光感应件46上。
当驱动***2工作时，如果待测容器1中料位未达到振动管31所在位置，即振动管31不接触待测容器1内部的物料，则运动件32和振动管31处于振动状态。由于振动管31处于振动状态时，振动管31不平直，这样使得，检测光源45发出的光线无法穿过振动管31到达反射镜面44，光感应件46也就接收不到检测光源45发出的光线；相应的，如果待测容器1中料位达到振动管31所在位置，即振动管31接触待测容器1内部的物料，振动管31的振动被物料限制，则运动件32和振动管31处于非振动状态或振动的振幅很小，振动管31处于平直状态，这样使得，检测光源45发出的光线可以穿过振动管31到达反射镜面44，则光感应件46可以接收到通过反射镜面44反射的光线。
基于此，可以通过检测光感应件46是否接收到反射镜面44反射的光线判断待测容器1中料位是否达到振动管31所在位置。
此处需要说明的是，反射镜面44可以选用全反射棱镜。全反射棱镜可将照射在其上的光线全部反射回光源方向。
为了使检测光源45发出的光线照射在反射镜面44上，检测光源45正对振动管31的方向设置。
料位测量装置的显示单元5与振动检测***4的光感应件46通过信号线连接，以显示振动检测***4检测到的振动信息，即光感应件46是否接收到反射镜面44反射的光线，从而显示振动管31或运动件32的振幅变化。通过显示单元10显示的振幅变化情况即可知待测容器1中料位是否到达振动管31所在位置。
本实施例与实施例一不同的地方在于振动检测***4的不同，驱动***2和振动组件3可以采用与实施例一相同的实施方式。
第二方面，本发明实施例还提供了一种物料输送***，包括用于容纳固相颗粒物料或粉料的容器，容器上设有至少一个上述料位测量装置。
通过该料位测量装置，可以确定容器中的料位是否达到该料位测量装置的振动管31所在位置。因此该物料输送***可以通过该料位测量装置测量容器内固相颗粒物料或粉料的料位。
基于此，可以通过调整容器上设置上述料位测量装置的数量，调节料位的测量精度。随着料位测量装置数量的增加料位的测量精度可同步提高。
例如，可以在容器的上部、中部、下部三个位置上设置上述料位测量装置，通过这三个料位测量装置的测量值，即可判断出储罐内料位的大约位置。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种料位测量装置，用于检测待测容器内部料位高度，其特征在于，所述料位测量装置包括驱动***、振动组件和振动检测***；所述振动组件包括位于所述待测容器内部的振动管，以及位于所述振动管内部的运动件，所述振动管的两端穿过所述待测容器，且与所述待测容器的外壁密封连接，所述驱动***和所述振动检测***位于所述待测容器的外部，所述驱动***用于驱动所述运动件运动，以带动所述振动管振动，所述振动检测***用于检测所述振动组件的振动信息。
2.根据权利要求1所述的料位测量装置，其特征在于，所述振动检测***包括摆动传递杆和振动检测单元，所述摆动传递杆的一端与所述振动管或所述运动件连接，另一端与所述振动检测单元连接。
3.根据权利要求2所述的料位测量装置，其特征在于，所述振动检测***还包括固定在所述待测容器外壁的万向轴承，所述摆动传递杆穿过所述万向轴承设置。
4.根据权利要求1所述的料位测量装置，其特征在于，所述振动检测***包括设置在所述运动件或所述振动管上的反射镜面，以及设置在所述待测容器外侧的检测光源和光感应件，当所述驱动***未工作时，所述检测光源发出的光线照射在所述反射镜面上，所述反射镜面可将照射在其上的光线反射至所述光感应件上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的料位测量装置，其特征在于，所述运动件为偏心轮，所述驱动***用于驱动所述偏心轮旋转，所述偏心轮旋转时碰撞所述振动管，以带动所述振动管振动。
6.根据权利要求5所述的料位测量装置，其特征在于，所述驱动***包括电机和传动轴，所述传动轴的一端与所述电机的输出轴连接，另一端与所述偏心轮连接。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的料位测量装置，其特征在于，所述振动管的长度与所述振动管的最小直径的比值大于20。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的料位测量装置，其特征在于，所述运动件设置于所述振动管长度方向的1/4～3/4处。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的料位测量装置，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元与所述振动检测***电联接，以显示所述振动检测***检测到的振动信息。
10.一种物料输送***，包括用于容纳固相颗粒物料或粉料的容器，其特征在于，所述容器上设有至少一个权利要求1～9中任一项所述的料位测量装置。
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