專利名稱：一種物位測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于儲料倉內(nèi)物料位置的測量裝置。
背景技術：
目前，大多數(shù)煤礦和選煤廠測量儲煤倉內(nèi)物料位置的方法有兩種:一種是使用超聲波物位計，另一種是使用皮尺人工測量。因為儲煤倉內(nèi)的粉塵較多且大，超聲波在煤粒表面漫發(fā)射，使得超聲波物位計根本無法使用，而人工使用皮尺測量，雖然能夠達到目的，卻加大了工人的工作量，同時也提高了工人工作時的危險性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種物位測量儀，本物位測量儀的工作不受粉塵影響，不但能夠準確測量出儲料倉內(nèi)的物料位置，而且結(jié)構(gòu)簡單，易于操作和使用。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:一種物位測量儀，本測量裝置包括由若干個重物依次相連構(gòu)成的重物組和驅(qū)動重物組上下升降的驅(qū)動機構(gòu)，還包括用于感知重物組在物位測量過程中的重量變化狀況的稱重傳感器，本測量裝置還包括用于測量重物組中的重物上下移動距離的計量機構(gòu),所述稱重傳感器、驅(qū)動機構(gòu)和計量機構(gòu)均與控制器通過電信號連接。同時，本實用新型還可以通過以下技術措施得以進一步實現(xiàn):優(yōu)選的，所述驅(qū)動機構(gòu)包括與控制器電連接的步進電機，步進電機的輸出軸與筒狀物或者盤狀物相連，所述筒狀物或者盤狀物上卷繞設置有鏈條或者吊繩，鏈條或者吊繩的遠離筒狀物或者盤狀物的一端與重物相連；所述驅(qū)動機構(gòu)還包括至少用于固定筒狀物或者盤狀物的吊裝支架，所述稱重傳感器設置在吊裝支架的頂部。作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述重物為兩頭較尖而中部較粗的流線型梭狀物。優(yōu)選的，所述計量機構(gòu)包括信號發(fā)射單元和信號接收單元，所述信號發(fā)射單元和信號接收單元分設在盤狀物的兩側(cè)，所述盤狀物上開設有用于使信號接收單元接收信號發(fā)射單元所發(fā)出的信號的計數(shù)孔；所述信號發(fā)射單元和信號接收單元均與控制器電連接；所述控制器與上位機電連接。進一步的，所述計數(shù)孔至少設置為兩個，且計數(shù)孔均勻分布在以盤狀物的中心為圓心的圓周上。本實用新型的有益效果在于:本實用新型的工作過程和有益效果如下:I)、工作時，首先將步進電機和與步進電機相連的筒狀物或者盤狀物均固定在儲煤倉的上部，此時鏈條或吊繩全部卷繞在筒狀物或者盤狀物上，鏈條或吊繩的另一端通過滑輪或者直接與重物組相連，此時稱重傳感器測量得到第一重量，所述第一重量根據(jù)測量裝置的結(jié)構(gòu)不同而相異，比如第一重量可能是重物組與驅(qū)動機構(gòu)的總重量，也可能是重物組與驅(qū)動機構(gòu)中部分組件的總重量；然后操作人員通過控制器發(fā)出指令，步進電機啟動，步進電機帶動筒狀物或者盤狀物轉(zhuǎn)動，鏈條或吊繩下降，重物組中的重物也隨之下降，當重物組中的最下側(cè)的重物即第一重物接觸到儲煤倉內(nèi)的物料時，由于此第一重物被儲煤倉內(nèi)的物料托底，此時稱重傳感器測量得到第二重量，第二重量比第一重量減少了一個第一重物的重量，控制器接收到稱重傳感器傳遞來的第二重量信號，控制器隨后根據(jù)預設程序控制步進電機停止運行，重物組停止下降；在重物組的下降過程中，計量機構(gòu)測量出筒狀物或者盤狀物的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，則控制器根據(jù)筒狀物或者盤狀物的外徑和轉(zhuǎn)動圈數(shù)即可獲得第一重物的下降距離，控制器按照預設程序即可計算出料倉內(nèi)的物料位置，此時第一次測量完成。然后控制器發(fā)出指令控制步進電機繼續(xù)轉(zhuǎn)動，計量機構(gòu)重新計量，當距離最下側(cè)的重物最近的重物即第二重物碰到物料時，稱重傳感器感應到的重量又減少了一個第二重物的重量，而計量機構(gòu)則測量得到第二重物的下降距離，此時程序?qū)纱螠y量結(jié)果合并計算，得出第二次測量的物位，至此第二次測量完成。由此本物位測量儀可以完成對料倉內(nèi)物料位置的多次測量。最后步進電機在控制器的控制下按照預設程序?qū)⒅匚锝M全部復位，等待下次測量指令。2)、所述盤狀物上的計數(shù)孔至少設置為兩個，并且計數(shù)孔均勻分布在以盤狀物的中心為圓心的圓周上，從而能夠大大提高物料位置測量的精確性。3)、所述控制器與上位機相連，從而更加便于操作人員工作，不但提高了物位測量的準確性，還保障了操作人員工作的安全性。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中計量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標記的含義如下:IOA—第二重物 IOB—第一重物 20—稱重傳感器30—控制器 40—步進電機 41 一盤狀物 42—吊繩43—計數(shù)孔 44 一輸出軸 51—信號發(fā)射單元52—信號接收單元 70—上位機 80—吊裝支架 90—儲煤倉
具體實施方式
如圖1所示，一種物位測量儀，本測量裝置包括由若干個重物依次相連構(gòu)成的重物組和驅(qū)動重物組上下升降的驅(qū)動機構(gòu)，還包括用于感知重物組在物位測量過程中的重量變化狀況的稱重傳感器20，本測量裝置還包括用于測量重物組中的重物上下移動距離的計量機構(gòu)，所述稱重傳感器20、驅(qū)動機構(gòu)和計量機構(gòu)均與控制器30通過電信號連接。優(yōu)選的，所述驅(qū)動機構(gòu)包括與控制器30電連接的步進電機40，步進電機40的輸出軸與筒狀物或者盤狀物41相連，所述筒狀物或者盤狀物41上卷繞設置有鏈條或者吊繩42，鏈條或者吊繩42的遠離筒狀物或者盤狀物41的一端與重物相連；所述驅(qū)動機構(gòu)還包括至少用于固定筒狀物或者盤狀物41的吊裝支架80，所述稱重傳感器20設置在吊裝支架80的頂部。當整個驅(qū)動機構(gòu)均通過吊裝支架80固定時，此時稱重傳感器20在本物位測量裝置處于初始狀態(tài)時測量得到的第一重量即為整個重物組和整個驅(qū)動機構(gòu)的總重量；而當重物組中最下側(cè)的重物即第一重物在驅(qū)動機構(gòu)的作用下進入儲煤倉內(nèi)并觸底后，稱重傳感器20測量得到的第二重量為去掉第一重物后的重物組和整個驅(qū)動機構(gòu)的總重量。因此，稱重傳感器20測量得到的第二重量比第一重量減少了一個第一重物的重量。而當距離第一重物最近的重物即第二重物碰到物料時,稱重傳感器感應到重量又減少了一個第二重物的重量。所述控制器30與步進電機40電連接，也即控制器30通過電信號與步進電機40相連，步進電機40接受并按照控制器30所發(fā)出電信號的指示動作。作為本實用新型的優(yōu)選方案，如圖1所示，所述重物為兩頭較尖而中部較粗的流線型梭狀物。所述重物的下半部呈尖錐狀，則當重物在下降時，重物下半部的尖錐端將首先接觸到儲煤倉90中的物料，此時在重物自身的重力作用下，重物下半部的尖錐端將插入儲煤倉90中的物料中而不會使重物沿物料堆的斜面下滑，從而保證了稱重傳感器20能夠順利地稱重，也確保了整個物位測量裝置能夠持續(xù)穩(wěn)定地工作。優(yōu)選的，如圖2所示，所述計量機構(gòu)包括信號發(fā)射單元51和信號接收單元52，所述信號發(fā)射單元51和信號接收單元52分設在盤狀物41的兩側(cè)，所述盤狀物41上開設有用于使信號接收單元52接收信號發(fā)射單元51所發(fā)出的信號的計數(shù)孔43 ;所述信號發(fā)射單元51和信號接收單元52均與控制器30電連接；所述控制器30與上位機70電連接。進一步的，所述計數(shù)孔43至少設置為兩個，且計數(shù)孔43均勻分布在以盤狀物41的中心為圓心的圓周上。
以下結(jié)合附圖1、2對本實用新型的工作過程做進一步說明:初始狀態(tài)時，步進電機40、與步進電機40相連的盤狀物41均通過吊裝支架80固定在儲煤倉90的上部，此時吊繩42全部卷繞在盤狀物41上，而重物組則處于儲煤倉90的倉頂水平位置，吊繩42的遠離筒狀物或者盤狀物41的一端直接與重物組相連；所述稱重傳感器20設置在吊裝支架80的頂部，此時稱重傳感器20向控制器30返回第一重量的信號。所述重物組由依次相連的第一重物IOB和第二重物IOA構(gòu)成，其中第一重物IOB設置在第二重物IOA的下側(cè)。測量開始時,操作人員通過上位機70向控制器30發(fā)出指令,步進電機40啟動并通過輸出軸44帶動盤狀物41轉(zhuǎn)動，盤狀物41則帶動吊繩42傳動，重物組隨即開始下降，當?shù)谝恢匚颕OB接觸到儲煤倉90內(nèi)的物料時，稱重傳感器20通過電纜繩向控制器30返回第二重量的信號，第二重量比第一重量減少了一個第一重物IOB的重量；此時控制器30接收到稱重傳感器20傳遞來的第二重量信號，控制器30隨后根據(jù)預設程序控制步進電機40停止運行，重物組停止下降；在重物組的下降過程中，計量機構(gòu)測量出盤狀物41的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，則控制器30根據(jù)盤狀物41的外徑和轉(zhuǎn)動圈數(shù)即可獲得第一重物IOB的下降距離，控制器30按照預設程序即可計算出儲煤倉90內(nèi)的物料位置，此時第一次測量完成。然后控制器30發(fā)出指令控制步進電機40繼續(xù)轉(zhuǎn)動，計量機構(gòu)重新計量，當?shù)诙匚颕OA碰到物料時，稱重傳感器感應到的重量相比起第二重量又減少了一個第二重物IOA的重量，同時計量機構(gòu)則測量得到第二重物IOA的下降距離，此時控制器30中的程序?qū)纱螠y量結(jié)果合并計算，即可得出第二次測量的物位，至此第二次測量完成。[0035]最后步進電機40在控制器30的控制下按照預設程序?qū)⒅匚锝M全部復位，等待下次測量指令。如圖2所示，當步進電機40帶動盤狀物41轉(zhuǎn)動時，信號發(fā)射單元51和信號接收單元52在控制器30的控制下也在工作，只有當盤狀物41轉(zhuǎn)動到使計數(shù)孔43和信號發(fā)射單元51正對上時，信號接收單元52才能接收到信號發(fā)射單元51發(fā)出的信號，圖2中盤狀物41上的計數(shù)孔43為4個，則信號接收單元52每接收到信號四次就計數(shù)一圈，當盤狀物41停止轉(zhuǎn)動時，控制器30根據(jù)預設程序可以計算出第一重物IOA或第二重物IOB運動的路程，進而計算得出儲煤倉90內(nèi)的實時物位。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種物位測量儀，其特征在于:本測量裝置包括由若干個重物依次相連構(gòu)成的重物組和驅(qū)動重物組上下升降的驅(qū)動機構(gòu)，還包括用于感知重物組在物位測量過程中的重量變化狀況的稱重傳感器(20)，本測量裝置還包括用于測量重物組中的重物上下移動距離的計量機構(gòu)，所述稱重傳感器(20)、驅(qū)動機構(gòu)和計量機構(gòu)均與控制器(30)通過電信號連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的物位測量儀，其特征在于:所述驅(qū)動機構(gòu)包括與控制器(30)電連接的步進電機(40)，步進電機(40)的輸出軸與筒狀物或者盤狀物(41)相連，所述筒狀物或者盤狀物(41)上卷繞設置有鏈條或者吊繩(42)，鏈條或者吊繩(42)的遠離筒狀物或者盤狀物(41)的一端與重物組相連；所述驅(qū)動機構(gòu)還包括至少用于固定筒狀物或者盤狀物(41)的吊裝支架(80 )，所述稱重傳感器(20 )設置在吊裝支架(80 )的頂部。
3.根據(jù)權利要求1所述的物位測量儀，其特征在于:所述重物為兩頭較尖而中部較粗的流線型梭狀物。
4.根據(jù)權利要求2所述的物位測量儀，其特征在于:所述計量機構(gòu)包括信號發(fā)射單元(51)和信號接收單元(52)，所述信號發(fā)射單元(51)和信號接收單元(52)分設在盤狀物(41)的兩側(cè)，所述盤狀物(41)上開設有用于使信號接收單元(52)接收信號發(fā)射單元(51)所發(fā)出的信號的計數(shù)孔(43);所述信號發(fā)射單元(51)和信號接收單元(52)均與控制器(30)電連接；所述控制器(30)與上位機(70)電連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的物位測量儀，其特征在于:所述計數(shù)孔(43)至少設置為兩個，且計數(shù)孔(43)均勻分布在以盤狀物(41)的中心為圓心的圓周上。
專利摘要本實用新型涉及一種用于儲料倉內(nèi)物料位置的物位測量儀。本測量裝置包括由若干個重物依次相連構(gòu)成的重物組和驅(qū)動重物組上下升降的驅(qū)動機構(gòu)，還包括用于感知重物組在物位測量過程中的重量變化狀況的稱重傳感器，本測量裝置還包括用于測量重物組中的重物上下移動距離的計量機構(gòu)，所述稱重傳感器、驅(qū)動機構(gòu)和計量機構(gòu)均與控制器通過電信號連接。本物位測量儀的工作不受粉塵影響，不但能夠準確測量出儲料倉內(nèi)的物料位置，而且結(jié)構(gòu)簡單，易于操作和使用。本測量裝置便于操作人員工作，提高了物位測量的準確性，還保障了操作人員工作的安全性。
文檔編號G01F23/00GK203163816SQ20132014646
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權日2013年3月28日
發(fā)明者劉海增, 朱宏政 申請人:安徽理工大學