澄清池泥位计及澄清池泥位计测量系统的制作方法

1.本实用新型涉及澄清池泥位测量技术领域，具体而言，涉及一种澄清池泥位计及澄清池泥位计测量系统。


背景技术：

2.澄清池在电厂原水预处理系统或废水处理系统中应用广泛，利用药剂和物理方法将水中的悬浮物加速沉淀，上层为澄清透明的水，下层为污泥。在系统运行过程中泥位高度是控制的关键点，若控制不准确则第二反应室出来的矾花被大量带入分离室并在清水区大量上浮，称为“翻池”现象，会导致出水不合格，严重影响下游生产。
3.目前系统中常用的泥位计一般采用雷达/超声液位计，先设定雷达/超声液位计距池底高度，再通过雷达/超声探测污泥与水的界面高度，进行简单的相减运行得到泥位高度。
4.现有上述泥位计理论上可行，但实际运行过程中会有许多问题：首先，受到泥位波动、污泥密度、水位波动和其他因素的干扰，测量准确度差；其次，泥位计需要频繁校验且校验参数难以确定，安装位置一般处于水池中部，导致维护成本较高。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的是现有泥位计测量准确度差以及维护成本较高的问题。
6.为解决上述问题，本实用新型实施例是这样实现的：
7.本实用新型实施例提供一种澄清池泥位计，包括：步进电机、颜色传感器、步进电机导轨、中空透明管及控制器；所述控制器与所述步进电机、颜色传感器分别通信连接；所述步进电机与所述颜色传感器固定连接；所述步进电机设置于所述步进电机导轨上；所述步进电机导轨固定于所述中空透明管内；所述中空透明管上端开口，下端密封；所述控制器用于控制所述步进电机沿所述步进电机导轨移动，以及控制所述颜色传感器检测澄清池泥位。
8.可选地，所述步进电机导轨平行于所述中空透明管的长度方向固定设置。
9.可选地，所述步进电机导轨与所述中空透明管的密封端接触。
10.可选地，所述步进电机导轨与所述中空透明管的密封端间隔第一距离。
11.可选地，所述中空透明管为中空透明有机玻璃管。
12.可选地，还包括显示屏。
13.本实用新型实施例提供一种澄清池泥位计测量系统，包括上述澄清池泥位计；所述澄清池泥位计竖直固定于澄清池内，所述中空透明管的密封端与所述澄清池的底部接触或者间隔第二距离，且所述中空透明管平行于所述澄清池的侧壁。
14.本实用新型实施例提供所述控制器设置于所述澄清池以外的安装位置。
15.本实用新型实施例提供所述中空透明管的开口端高于所述澄清池的最高水位。
16.本实用新型实施例提供所述中空透明管设置于所述澄清池的中心。
17.本实施例提供的澄清池泥位计，采用颜色分辨法来区分水和泥的界面间接测量泥位，测量方法可靠性高，测量精确且稳定；抗干扰能力强，不受水位或泥位波动影响；可以避免泥位计频繁的检修和校验工作，降低了维护成本，大大提高了澄清池系统运行的稳定性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例中一种澄清池泥位计的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例中一种澄清池泥位计测量系统的结构示意图。
21.附图标记说明：
22.11
‑
步进电机；12
‑
颜色传感器；13
‑
步进电机导轨；14
‑
中空透明管；15
‑ꢀ
控制器；21
‑
泥层；22
‑
水层；20
‑
澄清池。
具体实施方式
23.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.本实施例提供的新型澄清池泥位计，完全放弃了传统的雷达或超声的测量原理，而采用颜色传感器来区分水和泥。由于水是澄清的，泥是浑浊的，两者区别较大，光线透过水和泥时很容易区分。
25.参见图1所示的澄清池泥位计的结构示意图，示出了澄清池泥位计包括：步进电机11、颜色传感器12、步进电机导轨13、中空透明管14及控制器15。
26.控制器15与步进电机11、颜色传感器12分别通信连接。该控制器例如可以是可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)，该颜色传感器也可以称为颜色分辨器。控制器与步进电机、颜色传感器可通过有线连接或者无线连接。
27.步进电机11与颜色传感器12固定连接；步进电机11设置于步进电机导轨13上。可选地，该步进电机导轨13一侧为齿条，该齿条与步进电机 11转轴端的齿轮相匹配，在步进电机11转动过程中，齿轮沿齿条滚动，带动步进电机11沿齿条移动，从而步进电机11可以携带颜色传感器12上下自由运动。
28.步进电机导轨13固定于中空透明管14内，该中空透明管的上端开口，下端密封。由于步进电机11、颜色传感器12、步进电机导轨13均设置在中空透明管14内，与澄清池中的水隔离，不会受到泥位波动、污泥密度、水位波动等因素的影响。
29.控制器用于控制步进电机沿步进电机导轨移动，以及控制颜色传感器检测澄清池泥位。控制器的作用包括进行电机运行控制和基于颜色传感器的信号进行泥位运算。控制器可以基于颜色分辨法来区分水和泥的界面，从而间接测量泥位。
30.本实施例提供的澄清池泥位计，采用颜色分辨法来区分水和泥的界面间接测量泥位，测量方法可靠性高，测量精确且稳定；抗干扰能力强，不受水位或泥位波动影响；可以避
免泥位计频繁的检修和校验工作，降低了维护成本，大大提高了澄清池系统运行的稳定性。
31.可选地，步进电机导轨平行于中空透明管的长度方向固定设置。
32.可选地，步进电机导轨与中空透明管的密封端接触，或者，步进电机导轨与中空透明管的密封端间隔第一距离。步进电机导轨底部可接触到中空透明管的密封端，也可与密封端保持一定间隔。
33.可选地，中空透明管为中空透明有机玻璃管。
34.可选地，还包括显示屏，该显示屏用于显示人机交互界面，操作人员可以在该人机交互界面自由设定运行参数，以及读取泥位、水位等关键指标的数值。
35.参见图2所示的澄清池泥位计测量系统的结构示意图，该澄清池泥位计测量系统，包括上述澄清池泥位计。在图2中下层21表示泥层，上层22 表示水层。
36.澄清池泥位计竖直固定于澄清池20内，中空透明管14的密封端与澄清池20的底部接触或者间隔第二距离，且中空透明管14平行于澄清池20 的侧壁。
37.可选地，控制器设置于澄清池以外的安装位置。
38.可选地，为避免澄清池内水进入，将中空透明管的开口端设置为高于澄清池的最高水位。
39.可选地，为提高测量精度，可将中空透明管设置于澄清池的中心。
40.以下详细介绍澄清池泥位计测量泥位的过程。示例性地，步进电机导轨长度为a1，高敏颜色分辨器集成在步进电机上，步进电机安装在步进电机导轨导轨上，步进电机能携带高敏颜色分辨器上下自由运动，小型plc 用于电机运行控制和进行泥位运算，整个装置安装在澄清池中，装置底部可接触到澄清池底部，也可与底部保持一定高度，安装时应测量导轨底部与澄清池底部的距离a2。具体测量过程如下：
41.(1)plc中设置步进电机运行间隔时间和运行方式。运行方式包括沿导轨从上到下或从下到上。
42.(2)步进电机运行过程当颜色分辨器监测到泥水界面时，plc记录在步进电机在导轨上的位置x1(距导轨底部)，此时泥位即为x1+a2。在泥内运行时，颜色分辨器输出信号处于一定范围内，当步进电机运行至泥水界面时，颜色分辨器输出信号产生较大突变，plc记录此时步进电机在导轨上的位置。
43.(3)步进电机继续运行，当遇到水与空气界面时，由于水与空气的颜色色差大，plc记录在步进电机在导轨上的位置x2(距导轨底部)，此时水位即为x2+a2。类似地，当步进电机运行至水与空气界面时，颜色分辨器输出信号产生较大突变，plc记录此时步进电机在导轨上的位置。
44.(4)设置测量周期数，取多次测量的平均值作为最终的泥位值。
45.本实施例提供一种泥位计，通过颜色分辨器来测量澄清池的关键指标泥位，也可测量水位，性能精确、稳定；抗干扰能力强，不受水位或泥位波动影响；人机交互界面可以自由设定运行参数，大大提高澄清池系统运行的稳定性。具体地，上述泥位计采用颜色分辨法来区分水和泥的界面间接测量泥位，原理简单，测量方法可靠性高；采用步进电机机械式测量泥水界面、空气
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水界面在导轨中的位置，从而计算泥位或水位，不受水位波动、泥位波动等影响，抗干扰能力强；避免泥位计频繁的检修和校验工作，同时也避免传统方法校验时的人身安全风险；人机交互界面可以自由设定运行参数，也可同时测量水位，大大提高澄清池
系统稳定运行水平。
46.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
47.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
48.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
49.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。