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料位传感器 (精选集合文档6篇)

2020-09-01 16:47:27

  料位传感器 篇1:

  可调节料位传感器

  第一、技术领域

  本实用新型涉及料仓的料位检测领域,尤其涉及可调节料位传感器。

  第二、背景技术

  现有的料位传感器一般都已料仓的侧壁以检测对象,但由于一般料仓储 存物料的时候由于填充物料是都从顶部进料,造成在物料堆积的过程中形成 一个锥形的顶部,这样造成顶部物料都已充满,但侧壁检测物料的传感器还 没有检测到。这样造成了物料检测的错误。

  第三、实用新型内容

  针对现有技术中存在的上述问题,本实用新型提供了可调节料位传感器。

  本实用新型提供了可调节料位传感器,包括:不锈钢管3,料位传感器4, 聚四氟套5,快开接头2以及信号线缆1;

  不锈钢管3的底部与聚四氟套5通过螺纹连接;不锈钢管3的顶部与快 开接头2连接;

  料位传感器4经不锈钢管3放置于聚四氟套5中;信号线缆1位于不锈 钢管3中,并与料位传感器4连接。

  在一个示例中,其特征在于,料位传感器4经信号线缆1与控制器连接。

  本实用新型采用以顶部检测物料,传感器从顶部向下深入,插入一定深 度,具体深度可根据料仓和使用料仓的填充要求而定。本实用新型避免了从 侧壁检测物料所产生的错误检测,而且可根据料仓的高低对传感器的长度进 行改造,因此使用范围较宽。

  第四、附图说明

  下面结合附图来对本实用新型作进一步详细说明,其中:

  图1是可调节料位传感器示意图。

  附图标记说明:

  1-信号线缆,2-快开接头,3-不锈钢管,4-料位传感器,5-聚四氟套。

  第五、具体实施方式

  本实用新型根据以往侧壁检测料位的不足,在检测位置上进行了进一步 的改进,主要有一根首尾带螺纹的不锈钢管3为基础,底部与一个聚四氟套 5采用螺纹连接。顶部与带螺纹的快开接头2连接,将一个普遍使用的料位 传感器4通过不锈钢管3放入聚四氟套5中。料位传感器4由信号线缆与控 制器连接。

  可调节料位传感器连接方式以及工作原理:使用时将快开接头2与料仓 上已有的快开接头用快开卡子连接在一起,通过螺纹调节聚四氟套5在料仓 内深入的高度。调节合适位置后,将料位传感器4通过不锈钢管3放入聚四 氟套5中。料仓中不断进料,当料位传感器捕捉到物料信号,通过信号线缆 1传递到控制中心,达到检测料位的目的。

  以上所述仅为本实用新型的优选实施方式,但本实用新型保护范围并不 局限于此。任何本领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内,均可对 其进行适当的改变或变化,而这种改变或变化都应涵盖在本实用新型的保护 范围之内。

  料位传感器 篇2:

  料位传感器位置调节装置及卷烟制丝喂料机

  第一、技术领域

  本发明涉及卷烟制丝生产设备技术领域,尤其涉及一种料位传感 器位置调节装置及卷烟制丝喂料机。

  第二、背景技术

  卷烟制丝过程中为了平衡流量常会用到喂料机,目前喂料机一般 所采用的结构如图1所示,喂料机包括:进料装置1a、储料仓2a、底 带4a、提升带5a和出料口6a。其中,储料仓2a沿着底带4a的长度 方向设置在底带4a的上方,用于存储输送的烟丝,进料装置1a设在 储料仓2a尾部的上方,用于接收外部加入的烟丝。提升带5a邻近底 带4a的头部位置设置,用于提升并输送烟丝,出料口6a设在提升带 5a输送终点的下方。

  在输送烟丝的过程中,当储料仓2a内的烟丝量不足时,就控制 底带4a启动,当储料仓2a内积累够一定量的烟丝时,就控制底带4a 暂停,以将当前从进料装置1a输入到储料仓2a的烟丝通过提升带5a 输送。为了能够更好地控制底带4a的启动和停止,现有技术的方案在 底带4a头部上方的位置设置了料位传感器3a,用于检测底带4a上料 位的高度。

  通过在生产过程中的摸索发现,如果料位传感器3a的高度过高, 在料位累积到较高的高度时才会使底带4a暂停运行,容易导致提升带 5a与底带4a交接处物料堆积,引起烟丝较大的造碎。如果料位传感 器3a的高度过低,则需要控制底带4a频繁启停,一方面会加大设备 损耗,另一方面可能导致提升带5a出料断料。为了尽量避免在生产过 程中出现上面的问题,亟待研究一种能够根据实际情况对料位传感器 3a的位置灵活调整的方案。

  第三、发明内容

  本发明的目的是提出一种料位传感器位置调节装置及卷烟制丝 喂料机,能够快速灵活地对料位传感器进行定位调节。

  为实现上述目的,本发明第一方面提供了一种料位传感器位置调 节装置,包括:安装板91和连杆93,所述安装板91上设有中心轨迹 沿高度方向变化的滑槽92,所述连杆93的一端可滑动地设在所述滑 槽92内,料位传感器5安装在所述连杆93上。

  进一步地,所述滑槽92的中心轨迹呈圆弧形,所述连杆93的另 一端固定设置在所述滑槽92的中心轨迹的圆心位置。

  进一步地,所述连杆93的长度可调。

  进一步地,还包括第一锁紧部件94,用于在所述连杆93调节到 位后与所述滑槽92锁紧。

  进一步地,所述料位传感器5可滑动地安装在所述连杆93上。

  进一步地,还包括第二锁紧部件95,用于在所述料位传感器5 调节到位后与所述连杆93锁紧。

  进一步地,所述滑槽92上设有指示所述连杆93设置位置的第一 位置标记,所述连杆93上设有指示料位传感器5设置位置的第二位置 标记。

  为实现上述目的,本发明第二方面提供了一种卷烟制丝喂料机, 包括:底带6、料位传感器5和设在所述底带6头部上方的如前述实 施例所述的料位传感器位置调节装置9,所述料位传感器5用于检测 所述底带6上物料的堆积高度。

  进一步地,还包括提升带7,所述安装板91和所述连杆93设在 所述底带6和所述提升带7交接的位置。

  进一步地,所述料位传感器5为对射光电管。

  基于上述技术方案,本发明实施例的料位传感器位置调节装置, 通过在安装板上设置中心轨迹沿高度方向变化的滑槽,并将连杆的一 端可滑动地设在滑槽内,料位传感器安装在连杆上,能够根据设备的 实际检测需求,灵活地调节料位传感器在高度方向上的位置,以便将 物料控制在合适的高度范围之内,从而提高料位传感器对不同设备和 不同检测需求的适应性;而且此种料位传感器位置调节装置调节较为 方便,在需要对料位传感器的位置进行调节时,可以快速地实现位置 改变,适合于料位传感器需要频繁调节位置的场合。

  第四、附图说明

  此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请 的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构 成对本发明的不当限定。在附图中:

  图1为现有技术中料位传感器在卷烟制丝喂料机中的安装位置示 意图;

  图2为本发明料位传感器位置调节装置的一个实施例的结构示意 图;

  图3为本发明卷烟制丝喂料机安装了料位传感器调节装置的一个 实施例的结构示意图。

  第五、具体实施方式

  以下详细说明本发明。在以下段落中,更为详细地限定了实施例 的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面 组合,除非明确指出不可组合。尤其是,被认为是优选的或有利的任 何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利特征的组合。

  本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述, 以区分具有相同名称的不同组成部件,并不表示先后或主次关系。

  在本发明的描述中,需要理解的是,术语“高度”、“水平”、 “上方”、“头部”和“尾部”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,而不是指示或暗 示所指的装置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保护范围的限制。

  从背景技术的分析可知,料位传感器用于控制底带的启停,以控 制物料的供应量,如果料位传感器设置位置不合适,均会对生产过程 或是烟丝质量造成一定的影响,为了能够根据生产需求灵活地将料位 传感器调节至合适的位置,本发明提供了一种料位传感器位置调节装 置。

  在一种示意性的实施例中,如图2和图3所示,本发明的料位传 感器调节装置9包括:安装板91和连杆93,安装板91固定设置,例 如固定在机架上,且安装板91上设有中心轨迹沿高度方向变化的滑槽 92,连杆93的一端可滑动地设在滑槽92内,料位传感器5安装在连 杆93上。

  本发明实施例的料位传感器位置调节装置,通过在安装板上设置 中心轨迹沿高度方向变化的滑槽,并将连杆的一端可滑动地设在滑槽 内,料位传感器安装在连杆上,能够根据设备的实际检测需求,灵活 地调节料位传感器在高度方向上的位置,以便将物料控制在合适的高 度范围之内,从而提高料位传感器对不同设备和不同检测需求的适应 性;而且此种料位传感器位置调节装置调节较为方便,在需要对料位 传感器的位置进行调节时,可以快速地实现位置改变,以节约料位传 感器的调整时间从而提高生产效率,适合于料位传感器需要频繁调节 位置的场合。

  根据不同的调节需求,本领域技术人员可以将料位传感器位置调 节装置9设计为不同的结构形式,下面将给出几种可选的实施例。

  若只需要对料位传感器5进行高度方向的调节,可以将安装板91 设计为直杆形状并沿竖直方向设置,并在安装板91上开设滑槽92, 滑槽92的中心轨迹为沿竖直方向延伸的直线,连杆93的一端可滑动 地设在滑槽92内,另一端自由,料位传感器5安装在连杆93上。优 选地,在滑槽92的限位作用下,连杆93垂直于滑槽92设置。滑槽 92的长度取决于料位传感器5的调节高度。

  对于有些应用场景,需要同时对料位传感器5进行高度方向和水 平方向的调节。例如,在图3所示的卷烟制丝喂料机中,提升带7的 倾斜部72在中下部的位置设有回拨辊10,在提升带7输送的输料太 多时,就通过回拨辊10将部分多余的物料拨回至底带6上,但是物料 在返回到底带6的过程中有可能会将物料传感器5覆盖,从而影响其 检测结果,因而就需要将物料传感器5沿水平方向调节,即向左调节 一定的距离。

  在一种可同时对料位传感器5进行高度方向和水平方向调节的实 施例中,可以将安装板91设计为直杆形状并倾斜设置,并在安装板 91上开设滑槽92,滑槽92的中心轨迹为沿倾斜方向延伸的直线,连 杆93的一端可滑动地设在滑槽92内,另一端自由,料位传感器5安 装在连杆93上。优选地,在滑槽92的限位作用下,连杆93垂直于滑 槽92设置。滑槽92的长度和倾斜程度可根据料位传感器5在水平和 高度方向的调节范围来确定。

  在另一种可同时对料位传感器5进行高度方向和水平方向调节的 实施例中,如图2所示,可以将安装板91设计为圆弧形状,滑槽92 的中心轨迹呈圆弧形,连杆93的一端可滑动地设在滑槽92内,另一 端固定设置在滑槽92的中心轨迹的圆心位置(O点),料位传感器5 安装在连杆93上。当需要对料位传感器5的位置进行调节时,以O 点为中心摆动连杆93,就可以使料位传感器5沿着圆弧轨迹进行连续 调整,在高度方向的调整范围为圆弧轨迹的最低点与最高点之间的距 离,在水平方向的调整范围为圆弧轨迹的左右两端之间的距离。

  优选地,连杆93的长度可调。该实施例的优点在于,能够使连 杆93的另一端在稍微偏离圆心位置时也能灵活地进行调节,如果连杆 93为固定长度,在加工或安装出现偏差时,连杆93的一端就不能在 滑槽92内顺畅地进行调节。优选地,可以在连杆93的一端安装球形 螺帽,球形螺帽嵌设在滑槽92内,通过调整螺帽就可以小幅调节连杆 93的长度。另外,也可以将连杆93设计为可伸缩的结构形式,或者 在滑槽上设置长形孔,以方便进行调节。

  对于上述的各个实施例,为了使得对连杆93定位调节完毕后能 够可靠地保持在该位置,料位传感器位置调节装置9还可以包括第一 锁紧部件94,用于在连杆93调节到位后与滑槽92锁紧,当需要对连 杆93的位置进行调节时,松开第一锁紧部件94即可。第一锁紧部件 94与连杆93长度可调的功能可以融合设计,这样可以简化设计并且 节约空间。例如,在前面的实施例中提到了采用球形螺帽来实现连杆 93的长度可调,它同时也能在连杆93通过摆动调整到位后,通过旋 紧球形螺帽顶靠在滑槽92的侧壁上以实现连杆93的锁紧。此外,在 前面的实施例中还提到了通过在滑槽上设置长形孔以解决连杆93的 一端偏离圆心的问题,为此第一锁紧部件94可选择螺栓螺母,通过螺 栓在长形孔内滑动也可以调整连杆93的有效长度。

  进一步地,为了能够使得料位传感器5实现更大范围的调整,作 为改进的实施例,料位传感器5可滑动地安装在连杆93上。对于滑槽 92的中心轨迹为沿竖直方向延伸的直线的实施例,料位传感器5可滑 动地安装在连杆93上可以在只能实现高度调整的基础上,进一步实现 水平方向的调整。对于滑槽92的中心轨迹为沿倾斜方向延伸的直线的 实施例,料位传感器5可滑动地安装在连杆93上,可以使料位传感器 5在滑槽92的中心轨迹在水平和竖直方向投影的公共区域内灵活调 整。对于滑槽92的中心轨迹呈圆弧形的实施例,料位传感器5可滑动 地安装在连杆93上,可以使料位传感器5在弧形范围内任意位置进行 调节,相比于滑槽92的中心轨迹呈斜线的实施例,将滑槽92的中心 轨迹设计为圆弧形能够包围更大的面积,以实现料位传感器5在更大 范围内进行调整。

  为了使料位传感器5相对于连杆93调整至适当位置后能够可靠 定位,料位传感器位置调节装置9还可包括第二锁紧部件95,用于在 料位传感器5调节到位后与连杆93锁紧,当需要对料位传感器5进行 调节时,松开第二锁紧部件95即可。例如,第二锁紧部件95为顶丝、 螺母或者其它类型的常用紧固件。

  而且,上述的各个实施例还具有特殊的使用方法,如果料位传感 器5为对射光电管,就需要使两个光电管处于同样的高度,或者在水 平面内相互对正,才能提供可靠的检测结果。为了方便对两个光电管 的位置进行精确的调节,在本发明的另一个实施例中,在滑槽92上设 定指示连杆93设置位置的第一位置标记,在连杆93上设定指示料位 传感器5设置位置的第二位置标记,这样在将其中一个光电管对应的 料位传感器位置调节装置9定位至合适位置时,再以当前的位置标记 为依据,直接对另一个光电管对应的传感器位置调节装置9进行定位。 该实施例能够快速精准地调节对射光电管的位置,从而提高检测精度, 并保证检测的可靠性。

  具体地,对于图2所示的实施例,第一位置标记用于指示连杆93 的摆动位置,第二位置标记用于指示料位传感器5在连杆93上的移动 位置。将料位传感器5视为竖直平面内的一点,将滑槽92的中心轨迹 的圆心位置视为圆点,相当于通过极坐标的方式对料位传感器5进行 定位,即按照幅值和角度两个参量对料位传感器位置调节装置9进行 调整,该实施例能够精确地将对射光电管在空间内对齐。

  此外,在滑槽92上设置第一位置标记,在连杆93上设置第二位 置标记的实施例还有另一个优点。如果生产线中有其它设备也需要将 料位传感器5调整至相同的位置,则在当前设备中的料位传感器位置 调节装置9定位至合适位置时,再以此为样本快速定位其它设备中的 料位传感器5,从而提高料位传感器5的调整效率。

  另外,本发明还提供了一种卷烟制丝喂料机,如图3所示,在一 个实施例中,包括:底带6、料位传感器5和设在底带6头部上方的 如上述实施例的料位传感器位置调节装置9,料位传感器5用于检测 底带6上物料的堆积高度,以实现底带控制。其中,将底带6的右端 定义为头部,左端定义为尾部。优选地,料位传感器5为对射光电管, 当对射光电管被遮挡时就说明物料的高度达到预设高度,当对射光电 管未被遮挡时就说明物料的高度未达到预设高度。

  采用本发明的调节装置后能够根据生产产量的大小快速适当调 节料位传感器5的位置,如果生产产量较大,就可以相应地将料位传 感器5调高,以防止底带6需要频繁启停,如果生产产量较小,就可 以相应地将料位传感器5调低。

  将料位传感器5调节至合适的高度后,当在底带6上堆积的烟丝 高度到达预设高度时,停止底带6的运行,以将底带6上的烟丝控制 在合适的高度,从而避免物料堆积在后续传输时带来较大的烟丝造碎; 另外,也可以尽量避免由于料位传感器5位置过低而使底带6频繁启 停,以减小设备的损耗,同时能使烟丝供应较为充足,以防出现断料 的现象,从而提高喂料机流量的稳定性。

  在一个具体的实施例中,如图3所示,该卷烟制丝喂料机还包括: 进料装置1、储料仓3、提升带7和出料口8。其中,储料仓3沿着底 带6的长度方向设置在底带6的上方,用于存储输送的烟丝,进料装 置1设在储料仓3尾部的上方,用于接收外部加入的烟丝。提升带7 邻近底带6的头部位置设置,用于提升烟丝。且提升带与底带6的交 接处存在部分空间,提升带7包括倾斜部72、分别设在倾斜部72下 端和上端的第一水平部71和第二水平部73,倾斜部72与底带6之间 形成钝角,第一水平部71与底带6在长度方向上部分重叠且位于底带 6下方,出料口8设在第二水平部73下方。

  优选地,料位传感器位置调节装置9中的安装板91和连杆93设 在底带6和提升带7交接的位置。这样,就能够将底带6和提升带7 交接处的烟丝高度到达预设高度时,停止底带6的运行,以将底带6 和提升带7交接处的烟丝控制在合适的高度,从而避免此处物料堆积 带来较大的烟丝造碎;另外,也可以尽量避免由于料位传感器5位置 过低而使底带6频繁启停,以减小设备的损耗,同时能使烟丝供应较 为充足。

  对于图2的实施例,可以使滑槽92的中心轨迹对应的圆心角与 底带6和提升带7的夹角相接近,这样能够使料位传感器5的调节范 围最大化。图3为将料位传感器位置调节装置9安装在卷烟制丝喂料 机中的状态示意图。料位传感器5能够在滑槽92所包围的区域内,实 现高度方向和水平方向的调节,操作者可以灵活地将料位传感器5调 节至合适的位置。

  此外,为了能够根据卷烟制丝喂料机中的其它过程参数进行控 制,如图3所示,在底带6上方的尾部设置高低料位控制传感器2。 在底带6上方尾部位于料位传感器5左侧的位置设置提升带控制传感 器4。优选地,高低料位控制传感器2和提升带控制传感器4为对射 光电管。下面对本发明卷烟制丝喂料机的一种工作过程进行说明。

  在卷烟制丝喂料机生产线首次启动时,底带6自动转为预铺料控 制,受尾部高低料位控制传感器2中高料位开关控制,步进运行,当 物料堆至高料位开关时,遮光2s后底带6前行,待高料位开关透光 500ms底带6停止,如此反复直至物料到达提升带控制传感器4,遮 光1s后底带6停止前行并提示预铺料已结束,转入连续出料控制。喂 料机进料至高料位开关遮光10s停止进料,透光3s允许进料。喂料仓 3选择出料后,底带6连续运行。提升带7按设置的预填充频率运行, 底带6控制料位传感器5遮光3s,使底带6暂停运行,透光2s重新启 动,如此循环工作。

  以上对本发明所提供的一种料位传感器位置调节装置及卷烟制 丝喂料机进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本发明的原 理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发 明的方法及其核心思想,凡采用等同替换形成的方案均在本专利的保 护范围内。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱 离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些 改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

  料位传感器 篇3:

  煤仓料位传感器

  本实用新型涉及一种料位传感器,特别是一种煤仓料位传感器。

  目前,大型锅炉前的供煤煤仓较大,又多为混凝土浇铸,煤仓中的煤为半湿状煤,有些煤的湿度较大,检测该煤仓中煤的料位所采用方法有多种,各种方法所采用的传感器有所不同,其中主要有(1)主旋式:主旋式是在煤仓的底有一电机,电机上安装一偏心的旋臂,偏心旋臂即为该方法的传感器,电机转动带动偏心旋臂旋转,旋转的偏心旋臂在其旋转过程中是否受阻,来检测是否有煤,从而达到感知煤料位的目的。该检测传感器怕冲击、怕潮湿、易误报、易损坏;(2)超声波式:超声波式是在煤仓的上部有一超声波发生器和一个超声波接收器,超声波即是该方法中的传感器,超声波发生器发射出超声波,超声波到达煤料位时返回后被超声波接收器接收,从而判断出煤仓中的料位,但由于探测面积极小,该方式对大煤仓中落料不规则时,单一探头无法正确检测,误差很大,使用多探头时,成本高,且怕冲击破坏。

  本实用新型的目的是要提供一种抗冲击、抗潮湿、不误报的煤仓料位传感器。

  本实用新型的目的是这样实现的:在煤仓内安装极板,极板与控制仪器连接。

  极板分多段成对安装,在煤仓中从上至下顺序排列,每一段成对极板独立与控制仪器连接。

  上述方案中,在煤仓中安装成对极板,成对极板与相应的控制仪器连接,该方法是充分利用潮湿煤的导电性,来对煤仓中的煤料位进行检测的,在两极板间有煤时控制仪器即显示出其煤料位,当没有煤时即进行报警,对煤仓中的煤料位不误报;由于取样的传感器是单独的极板,所以不怕冲击,不怕潮湿,达到了本实用新型的目的。该传感器结构简单,导电性能好,抗冲击,抗潮湿,抗磨损,抗人为破坏,安装随意,成本低,还能适合其它有湿料的料仓。

  下面根据附图结合实施例作进一步说明。

  图1为本实用新型第一实施例图。

  图2为本实新型第二实施例图。

  实施例1:在煤仓1内安装一对极板2,该对极板2与控制仪器连接,当煤料位处在某一位置时,在控制仪器上即显示当时的煤料位,并随时显示煤料位。

  实施例2:极板2分二段成对安装,在煤仓1中从上至下顺序排列,每一段成对极板2独立与控制仪器连接,当煤料位在上限时,控制仪器显示煤仓中的煤料位,当煤料位在下限时,控制仪器即进行报警。

  料位传感器 篇4:

  料位传感器

  第一、技术领域

  本实用新型涉及一种料位传感器,更具体地,涉及一种用于运输设备的料位保护的料位传感器。

  第二、背景技术

  随着电气设备的更新换代,对于设备控制的可靠性、配套灵活性的要求越来越高。传感器作为设备外部故障信息的探测部件,在设备控制中作用尤为重要。以料位传感器为例,料位传感器主要用于运输设备的料位保护,料位传感器如果失效,会导致运输机断带、断链,甚至发生火灾,此类事故屡见不鲜,因此在实际生产中,对于料位传感器的灵敏度和可靠性要求很高。

  当前的料位传感器由于设计缺陷及性能的局限性,在实际使用中不能完全适应运输设备的需要,特别是对距离长、运量大、速度快的大功率运输设备,问题更为突出,甚至会给运输设备以及人员的安全造成很大威胁。

  当前的料位传感器按控制方式一般分为三类,即,电极式、重锤式和磁控式,具体描述如下:

  电极式料位传感器一般安装在运输机的卸载滚筒下方,在操作中,在与外壳相互绝缘的金属杆状探头(一般采用铝绞线或钢绞线制成)上施加由主机供给的高电位,在大地上施加低电位,当运输机堆煤时,探头碰到煤时,探头上的高电位经煤与大地电接通,主机内控制电路动作,立即切断运输机控制电路,达到保护设备的目的。然而,实际生产中,此类传感器存在的缺陷在于,首先,运输机机头安装有喷雾降尘装置,安装在机头的传感器由于煤矿井下潮湿和喷雾装置的作用,探头上短时间会沾满煤尘和脏物,使电极和外壳间的绝缘电阻降低,导致经常出现误操作,降低设备控制的可靠性;其次,当在煤矿井下长期使用此类传感器时,井下嘈杂且相对脏污的环境容易使探头表面产生锈蚀现象,增大了探头与煤的接触电阻,当电阻超过极限值时,即使发生堆煤,也不会使控制电路动作,由于环境因数造成误操作或不动作的工作状态,严重影响运输设备的安全运行。

  对于重锤式传感器,即,在料位传感器中放置一铁球,铁球下方有一活动导杆,导杆将行程开关压下,电路处于静止状态。当机头发生物料堆积时,堆积的物料使传感器偏移,铁球由于重心偏移滚动离开导杆,行程开关复位,电路动作,切断运输机控制回路,从而达到保护停机的目的。但此类传感器由于存在机械部件的运动,特别是导杆的上下运动和行程开关动作,受井下潮湿、淋水等因素的影响,极易出现导杆卡滞,行程开关触点锈蚀,在实际生产中经常出现发生堆煤后不动作或动作后不复位。加之煤仓浅则几米,深则几十米,频繁的维修和日常维护给人员和设备的安全带来很大的安全隐患。

  对于磁控式料位传感器,利用磁钢和干簧管(或霍尔元件)相配合,出现堆煤后由于煤的重力作用,磁钢发生位移,磁控元件动作,执行电路动作后切断运输机控制电路,运输机停机。此类传感器虽然选择的传感元件较为先进,但在传感器动作时仍有机械动作,在井下恶劣环境中同样极易出现机械卡滞现象,无法满足传感器对于灵敏度和可靠性的要求,给设备的安全运行埋下隐患。

  因此,针对当前的料位传感器在实际生产中的问题设计一种新型料位传感器,克服当前缺陷,在煤炭行业中具有较高的推广价值。

  第三、实用新型内容

  本实用新型提供了一种新型料位传感器,克服了现有技术中的上述缺陷,满足了随着电气设备的更新换代而对设备控制的可靠性和配套灵活性的高要求。

  具体而言,本实用新型提供一种料位传感器,包括:

  外壳;

  探头,探头固定安装在外壳的外壁上;

  吊环,吊环附接在外壳的与探头相对的一侧上;

  电路板,电路板设置在外壳内,万向水银开关附接到电路板上,电路板中设有电路,其中,所述万向水银开关串联于电路中作为电路的总开关,电路包含继电器,所述万向水银开关直接地或间接地连接到该继电器,该继电器具有一常闭接点,该常闭接点连接到控制回路。

  优选地,所述料位传感器还包括延时调节电路。

  优选地,电路整个地封装在环氧树脂中。

  优选地,所述万向水银开关为相互并联的多个万向水银开关。

  优选地,所述万向水银开关为相互并联的两个万向水银开关。

  优选地,所述继电器还包括一常开接点,该常开接点连接到报警装置。

  优选地,所述电路包括:

  直流电源,该直流电源的正极连接到万向水银开关;

  第一电容器,万向水银开关连接到第一电容器;

  可变电阻器,第一电容器连接到可变电阻器;

  电阻器,可变电阻器连接到电阻器,电阻器接回直流电源的负极;

  时基电路NE 555,该时基电路的4脚和8脚连接到在万向水银开关和第一电容器之间的连接点,时基电路的2脚和6脚连接到第一电容器和可变电阻器之间的连接点,时基电路的5脚通过第二电容器接回直流电源的负极,时基电路的1脚直接接回直流电源的负极,时基电路的3脚通过相互并联的二极管和继电器接回直流电源的负极。

  更优选地,所述可变电阻器是金属线绕式可调电阻。

  根据本实用新型的料位传感器,具有良好的环境适应性,较高的灵敏度和可靠性,灵活的设备配套性,成本低,经济性好,而且故障率低且维护简单。

  第四、附图说明

  在下文中,参照附图来描述本实用新型。所述附图如下:

  图1示出根据本实用新型的料位传感器的结构图;

  图2示出根据本实用新型的一优选实施例的电路板中的电路的结构图。

  第五、具体实施方式

  在下文中,相同的附图标记指代相同的元件。

  图1示出根据本实用新型的料位传感器100的结构图。如图1所示,料位传感器100包括探头101、电路板103、外壳104、吊环105,可选地,还包括接线喇叭口106。

  外壳104优选由金属制成。探头101固定安装在外壳104外壁上,优选与外壳104的外壁一体形成。电路板103设置在外壳104内,电路板103上附接有万向水银开关102。在外壳104的与探头101相对的一侧上附接有吊环105,并优选附接有接线喇叭口106。料位传感器100采用吊环105用软连接垂直悬挂在运输机机头下方,在此情况下,探头101处于竖直向下的方向上。

  当运输机机头无物料堆积时,探头101自然地竖直垂下,此时万向水银开关102处于断开状态,于是电路板103中的电路200处于断电状态,电路200中所包含的继电器处于断开状态,该继电器的常闭接点将接通运输机运输控制回路,使运输机得以正常运行。

  当运输机机头发生物料堆积时,如果所堆积的物料在高度上达到或超过料位传感器100的高度,则探头101由于物料的重力作用必然发生位移而移离竖直中心线。当探头101位移偏离竖直中心线一定角度(例如15°-30°)时,万向水银开关102将接通电路板103中的电路200,使电路200中与万向水银开关(102)直接或间接相连的继电器处于导通状态,此时该继电器的常闭接点将断开,从而运输机控制回路断开,从而使运输机停机。优选地,所述继电器还可以包括一常开接点,该常开接点连接到报警装置。

  优选地,电路200中还可以包含延时器,使万向水银开关102接通电路200之后,继电器的常闭接点在延时后才断开。

  需要注意的是,如图1中示出的万向水银开关102为两个。这两个万向水银开关102形成并联关系,任一个万向水银开关接通都能导致电路200接通。实际上,万向水银开关102的个数并不限于两个,可以是形成并联关系的其他任意数量的万向水银开关102。

  图2示出根据本实用新型的一优选实施例的电路板103中的电路200的结构图。

  如图2所示,电路200中的直流电源201(例如为12V的直流电)的正极连接到相互并联的万向水银开关102(图2中示出为两个),接着万向水银开关102连接到第一电容器202,第一电容器202接着连接到可变电阻器203,可变电阻器203接着连接到电阻器204,然后接回直流电源201的负极。电路200还包括时基电路NE555,该时基电路的4脚和8脚连接到在万向水银开关102和第一电容器202之间的连接点。时基电路的2脚和6脚连接到第一电容器202和可变电阻器203之间的连接点。时基电路的5脚通过第二电容器205接回直流电源201的负极。时基电路的1脚直接接回直流电源201的负极。时基电路的3脚通过相互并联的二极管206和继电器207接回直流电源201的负极。

  当万向水银开关102接通直流电源201时,由于第一电容器202上电压不能突变,因此第一电容器202此时可视为短路。此时时基电路的2、6脚呈高电平,使时基电路复位,该时基电路的3脚输出低电平,此时继电器207仍处于断电状态。

  随着时间推移,第一电容器202逐渐充电,使时基电路的2、6脚降至一特定的低电平,例如为直流电源201的输出电压的1/3,时基电路被置位(即,被触发),则时基电路的3脚输出高电平,导致继电器207上电吸合,因此继电器207的常闭接点2071断开,从而与该常闭接点2071相连的运输机控制回路断开。优选地,继电器207还包括一常开接点2072,在继电器207上电吸合时,常开接点2072闭合,从而接通与常开接点2072相连的报警装置,例如声光报警装置。

  在电路200中可以调节可变电阻器203的阻值W来调整继电器207动作的延时时间,以适应各类设备对于传感器灵敏度的不同要求。

  例如,第一电容器202的电容值为C,电阻器204的电阻值为R,则延时时间按照如下公式计算:

  t=1.1(W+R)C

  设定C=22×10-6F,R=22KΩ,那么当可变电阻器203的阻值W调节为0时,延时时间:

  t1=1.1(W+R)C=1.1×22×10-6×22×103=0.5324s;

  当阻值W调节为220KΩ时,延时时间:

  t2=1.1(W+R)C=1.1×22×10-6×(22×104+22×103)=5.8564s

  即,料位传感器100的延时调节范围约在0.5s到5s之间。这种延时调节范围一般能满足各类设备的需要。另外,由于可以采用不止一个万向水银开关,例如两个万向水银开关,使传感器的灵敏度和可靠性有了很大提高。延时电路采用的是高精度专用时基电路NE555,可变电阻器可以选用金属线绕式可调电阻,从而进一步提高电路的可靠性。还可以将调整好的可变电阻器测量阻值后用固定电阻器代换。电路200安装完毕后,可以采用环氧树脂浇注在其周围。

  万向水银开关可以选用PZ205型万向水银开关,允许通过的最大电流为800MA,工作角度为15°-30°,是以封装在玻璃外壳中的液态水银作为工作介质实现开关状态变换的。其特点是,响应速度快,工作状态不受环境因素影响,使恶劣环境中首选的传感元件。

  根据本实用新型的料位传感器具有如下优势:

  1.具有良好的环境适应性:由于可以将整个电路都封装在环氧树脂中,因此完全能够适应各种淋水、潮湿环境,在处理好接线端子的防水问题后,本料位传感器放在水中仍能正常工作,这是其他料位传感器无法比拟的。

  2.具有较高的灵敏度和可靠性:电路200选择具有防水和防碰撞、耐冲击的万向水银开关作为传感元件,为了使电路具有更好的灵敏度和可靠性,可以将多个(例如两个)万向水银开关并联使用,配合高精度时基电路和继电器,使元件最大限度满足电路对于灵敏度和可靠性的要求。为克服灵敏度过高的问题,可以在电路中设置延时调节电路,以提高传感器在各类运输设备上的配套性。

  3.具有灵活的设备配套性:由继电器提供的两组常开和常闭接点可以与可编程控制器(PLC)配套控制,也可以与运输机的控制开关配套实行单台控制,在实际生产中可以广泛作为皮带运输机、刮板运输机等各类运输机的料位保护。

  4.成本低、经济性好:传统的料位传感器一般价格较高,例如重锤式料位传感器,一台价格就在4000元左右,而根据本实用新型的料位传感器的成本不到150元。

  5.低故障率、免维修:料位传感器内部不存在机械传动部件,封装在环氧树脂内的水银开关以及其他电子元件具有防水、防潮、耐冲击、耐碰撞的特点。有效地减少了维护量,可实现免维护运行。

  本领域技术人员还可以理解的是,本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施例,所有对本实用新型的等同变换均落在本实用新型的范围内。

  料位传感器 篇5:

  差分电容料位传感器

  第一、技术领域

  本发明是一种用于物料位置测量的电容传感器,特别是一种基于差分电容测量原理的物料位置测量的传感器(料位传感器)。

  第二、背景技术

  在工业自动化及其他多个领域中,需要对容器中液态或固态物料的位置进行检测。基于电容测量原理的电容物料位置传感器(料位传感器)是被广泛应用于料位测量的传感器之一。

  现有的电容料位传感器通常基于物料位置引起单电容变化测量方法,但是,基于单电容测量原理的传感器容易受各种外界因素影响,如测量环境的温度,湿度,邻近物体的耦合电容,都会使单电容传感器的电容值发生变化。特别是工业生产环境中,由于电磁干扰严重,单电容传感器容易受干扰而出现误触发的情况。因此,现有的电容料位传感器存在着抗干扰能力和长期稳定性比较差的缺点,阻碍了电容料位位传感器在各个领域的广泛应用。

  第三、发明内容

  鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种克服上述缺点的电容物料位置传感器(料位传感器)。

  本发明利用差分电容测量原理实现对容器中的物料位置进行测量。这样组成的差分电容料位传感器,传感器的输出正比于2个电容的差值(C1-C2),而不是单个电容C1或C2的值。由于外界因素,如温度,湿度,邻近物体的耦合电容,电磁干扰对2个相邻的电容的影响是一样的,因此,基于差分电容测量原理的差分电容料位传感器的输出受外界因素的影响远小于同样的因素对基于单电容的料位传感器的影响,具有较强的抗干扰能力和较好的长期稳定性,克服了现有单电容式料位传感器易受外界因素影响的缺点。

  本发明的技术方案如下:所述传感器由电容C1和电容C2组成的差分电容(C1-C2),差分电容传感器专用电路及微处理器组成。作为本发明的一种优选方案,电容C1,C2由平面电极板电容构成,组成电容C1的2个电极位于电路板的正面,电容C1所处位置的电路板的反面的相应面积由接地的电路板敷铜覆盖。组成电容C2的2个电极位于电路板的反面,电容C2所处位置的电路板正面的相应面积由接地的电路板敷铜覆盖。

  作为本发明的进一步技术方案,由平面电极板组成的差分电容C1-C2,通过差分电容传感器专用电路(ASIC)转换成电信号,并可以选择输入到微处理器进行进一步处理。

  作为本发明的进一步技术方案,所述传感器中的差分电容传感器专用电路(ASIC)由可编程差分电容-电压转换电路,可编程零点校正电路,可编程放大电路,可编程带通滤波电路,温度补偿电路+模拟输出缓冲模块,可编程比较器电路,数字处理电路+数字输出驱动模块,一次可编程OTP或多次可编程EEPROM存储器,I/O通讯接口模块组成。专用电路的各个可编程参数可以通过接口通讯模块设置。

  作为本发明的进一步技术方案,传感器的零点及灵敏度可以通过可编程零点校正电路及可编程放大电路调整。

  作为本发明的另一种优选方案,传感器的零点及灵敏度也可以通过外接可调电阻调节。

  作为本发明的另一种优选方案,所述专用电路的数字处理电路具有可编程上电延时,短路保护功能,可编程数字滤波功能,脉宽可编程脉冲(Pulse)输出电路等功能。

  作为本发明的另一种优选方案,可编程比较器电路具有可编程的上下限及可编程的回差。

  作为本发明的另一种优选方案,差分电容传感器专用电路的模拟和数字输出可连接到微处理器进行进一步数字信号处理,微处理器的I/O口同差分电容传感器专用电路的I/O口连接,对差分电容传感器专用电路内部的参数进行设置。

  第四、附图说明

  图1是本发明的差分电容料位传感器传感器。

  图2是本发明的差分电容料位传感器专用电路框图。

  图3是本发明的差分电容料位传感器系统框图。

  第五、具体实施方式

  请参阅附图。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。

  下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明,本发明是按如下的方式来实现的:如图1所示,利用双层电路板上的平板电极构成电容C1和C2。

  电容C1位于双层电路板的正面,由2个平面电极板,极板1和极板2组成,这个电容被用来感应容器中的物料位置。其背面,即电路板的反面相应的位置由接地的电路板敷铜作为电容C1的屏蔽层。

  电容C2位于双层电路板的反面,由2个平面电极板,极板3和极板4组成,这个电容被用来作为参考电容,其背面,即电路板的正面相应的位置由接地的电路板敷铜作为电容C2的屏蔽层。

  如果采用多层电路板,如4层电路板,则电路的第一层作为电容C1的2个极板,极板1和极板2,电路板的第二层接地(GND)作为电容C1的屏蔽层,电路板的第三层接地(GND)作为电容C2的屏蔽层,电路板的第4层作为电容C2的2个极板,极板3和极板4。

  本发明的电容极板的形状不局限于图1所示的形状,由其他电极形状构成的各种平面电容,如回字形平面电容,梳状平面电容等其他形状的平面电容也可以作为构成本发明差分电容料位传感器的电容。

  如图1所示,C1的极板1连接到差分电容传感器专用电路的正(+)输入端,电容C2的极板3连接到差分电容传感器专用电路的负(-)输入端,电容C1的极板2同电容C2的极板4相连,作为由C1,C2组成的差分电容(C1-C2)的公共极板,连接到差分电容传感器专用电路的公共端(COMM)。

  图2是用于本发明的差分电容传感器专用电路(ASIC)的框图。差分电容传感器专用电路(ASIC)由可编程差分电容-电压转换电路,可编程零点校正电路,可编程放大电路,可编程带通滤波电路,温度补偿电路+模拟输出缓冲模块,可编程比较器电路,数字处理电路+数字输出驱动模块,一次可编程OTP或多次可编程EEPROM存储器,I/O通讯接口模块组成。专用电路的各个可编程参数可以通过接口通讯模块设置。如图2所示,专用电路的零点,灵敏度,比较器阈值也可以通过外接可调电阻设置。

  差分电容(C1-C2)由差分电容传感器专用电路转换成电信号,并通过电路进行信号处理,输出模拟量信号Sout和开关量信号Dout和脉冲输出信号Pulse。如图3所示,专用电路的输出Sout,Dout,Pulse也可以选择输入到微处理器进行进一步处理。

  测量物料位置时,C1所处的电路板的正面贴于装有物料的容器上。当容器中的物料位置发生变化,电容C1随物料位置的变化而变化,而电容C2由于C2和物料之间有接地的电路板敷铜作为屏蔽层,因而对物料的位置变化不敏感,因而,差分电容(C1-C2)同物料位置成一定的对应关系。如果传感器受其他外界因素的干扰,如电磁干扰,湿度变化,则由于C1,C2距离很近,外界因素对电容的影响是一样的,因此,差分电容(C1-C2)不受其他外界因素的影响。

  差分电容(C1-C2)由本发明的差分电容传感器专用电路中的可编程差分电容-电压转换电路转换成电信号后进入专用电路的零点调节模块,当容器中的物料为空时,通过外接的可调电阻调节或通过微处理器设置ASIC电路中的零点调节模块,使得传感器的Sout为传感器预定的零点。当物料逐渐升高并到达预定的位置时,通过外接可调电阻调节或通过微处理器设置ASIC电路中传感器灵敏度模块,使得传感器的输出Sout达到预定的灵敏度。由于调节传感器的灵敏度对传感器的零点可能会有影响,必要时可以重复以上零点、灵敏度设置过程,直到零点,灵敏度都达到预定的值为止。

  如果传感器工作温度范围较宽,可以利用专用电路中的零点及灵敏度的温度补偿模块对传感器的零点及灵敏度进行温度补偿,以提高传感器在不同温度下的工作。

  如果需要开关量的输出,在设置完Sout后,可以通过外接可调电阻或通过微处理器设置专用电路的可编程比较器阈值,使比较器输出发生翻转,通过专用电路中的数字处理模块,滤除噪声,在比较器的输出满足一定的脉宽的条件下,数字输出模块Dout的输出翻转。如果需要脉冲输出是,可以选择在Pulse端口输出一定宽度的脉冲。

  由于外界因素,如温度,湿度,电磁干扰,外界物体的耦合电容对2个相邻的等值电容的影响是一样的,又由于本发明的传感器的输出同电容的差值相关,C1-C2,而不是同电容的绝对值相关,因此,本发明的差分电容物料传感器大幅度降低了传感器受外界因素的影响。

  综合上述,本发明利用差分电容的测量方法,根据2个相邻的电容组成的差分电容对外界温度,湿度的变化,电磁干扰及其他外界因素所带来的电容变化相减之后为零的原理,减小了外界因素对传感器的影响,提高了传感器的抗干扰能力及长期稳定性。

  上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

  料位传感器 篇6:

  一种阻旋料位传感器

  第一、技术领域

  本实用新型涉及一种料位传感器,尤其涉及一种阻旋料位传感器。

  第二、背景技术

  在生产线或物流自动化过程中,料仓的料位控制是自动控制中必不可少的 一部分。目前应用广泛的料仓的料位传感器是阻旋料位传感器,即是后端有 感应装置,前端是与感应装置相连的料位探测片,所述料位探测片为一块可 绕中间转轴转动的水平的薄片,当薄片转动时,碰到阻力,后端的感应装置 即可根据阻力大小和薄片的转动位置判断是否为碰到物料,确定料位的高度 等。

  实践中,阻旋料位传感器前端的料位探测片由于是水平片状,在料仓堆料 或落料时,有时物料会落在该料位探测片上,造成传感器传送回误信号,影 响控制系统错判,可能造成错误的生产控制信号,影响生产;而因为料位探 测片停止的位置是随机的,有时料位探测片刚好停止在水平位置,随料位的 增加,就会因物料的重力作用在料位探测片上形成压力而导致与感应装置连 接的探测杆变形损坏,影响阻旋料位传感器的判断,因此传感器的精确度会 受到影响,返回的位置信号不再准确,也会连带影响到整个控制系统的精确 度。

  第三、发明内容

  本实用新型所要解决的技术问题是提供一种阻旋料位传感器,解决现在 传感器会传送回误信号影响控制系统错判和传感器精确度下降影响控制系统 的精确度的缺陷。

  第四、技术方案

  一种阻旋料位传感器,包括后端的感应装置和与感应装置相连的探测杆, 其特征在于:在所述探测杆前端设置探测爪,所述探测爪包括左右两根平行 的细杆,细杆前端转向外侧伸出。

  所述感应装置通过探测杆连接有料位探测片,所述料位探测片与感应装 置的连接点位于料位探测片正中,在所述料位探测片前方设置探测爪,所述 探测爪为设置在所述料位探测片两端的朝前伸出的细爪。

  在所述探测爪上方料仓内设置有斜面屋顶形的承压挡块,所述探测爪的 前端伸出所述承压挡块的范围。

  所述承压挡块设置在所述探测爪上方20厘米处。

  所述探测爪为焊接在所述料位探测片两端的金属杆,金属杆前端外转90 度伸出。

  有益效果

  本实用新型的阻旋料位传感器采用探测爪和承压挡块,由于探测爪主要 是由细杆形组成,不易出现现有的料位探测片的承压物料重力的现象,则不 会导致探测杆变形损坏,进而导致传感器的灵敏度下降,而承压挡块能承担 物料的压力,减少物料的重力作用在料位探测片上形成压力,也不会导致探 测杆变形损坏,而探测爪既不会出现探测片的承压问题,又增加了物料的阻 力扭矩,提高探测精度。

  第五、附图说明

  图1为本实用新型的料仓内主视示意图。

  图2为图1中A-A方向侧视示意图。

  图3为本实用新型放大示意图。

  其中:1-感应装置,2-料位探测片,3-探测杆,4-承压挡块,5-探测爪,6- 堆料。

  第五、具体实施方式

  下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型。

  如附图1和2所示,一种阻旋料位传感器,包括后端的感应装置1和与 感应装置1相连的探测杆3,在所述探测杆3前端可直接设置探测爪5,所述 探测爪5主要包括左右两根平行的细杆,细杆前端外转90度伸出。

  还有就是在现有的传感器的感应装置1和通过探测杆3连接的料位探测 片2的前方设置探测爪5,所述探测爪5为设置在所述料位探测片2两端的朝 前伸出的细爪,如附图3所示。所述探测爪5为焊接在所述料位探测片2两 端的金属杆,金属杆采用10-20厘米的钢筋,金属杆前端外转90度伸出5-10 厘米(根据探测物料特性确定长度),以增加物料的阻力扭矩,提高探测精度。

  在所述探测爪5上方料仓内可以设置有斜面屋顶形的承压挡块4,所述探 测爪5的前端伸出所述承压挡块4的范围。所述承压挡块4设置在所述探测 爪5上方20厘米处。

  所述承压挡块4完全罩住料位探测片2,承压挡块4能承担物料的压力, 减少物料的重力作用在片形的料位探测片2上形成压力,从而不会导致探测 杆3变形损坏。而直接在探测杆3前端设置探测爪5的方案,由于探测爪5 主要是由细杆形组成,不易出现片形的料位探测片2的承压物料重力的现象, 在增加探测爪5长度保证足够扭矩时,也可采用镂空现有探测片2或把现有 的探测片2直接改为多根细钢筋的探测爪5,这时承压挡块4可以不用设置。

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