专利名称：库容监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种库容监测系统。
背景技术：
库容监测是水泥生产中重要的环节。目前通常采用重锤式料位计对料仓的料位进行检测，但都以单机的形式运行且故障率高，不利于生产的调度和管理。
发明内容
针对上述的不足，本实用新型的目的在于提供一种操作简便、显示直观的库容监测系统。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是库容监测系统，它包括探测器、控制器，其特征是探测器54包括重力锤1、小套轮6、小蜗轮11、动力蜗杆12、机箱主体17、卷线轮18、中间轴20、电机42、线44、转速接近开关45、拉力传感器46、灵敏限位机构，探测器的电机42的输出轴与动力输出接头14固定连接，动力输出接头14与定轴套13固定连接，定轴套13与动力蜗杆12固定连接，动力蜗杆12与小蜗轮11相啮合，小蜗轮11与卷线轮18同轴；卷线轮18固定在中间轴20上，卷线轮18上开有转速计数孔53，卷线轮18的转速计数孔53外设有转速接近开关45，转速接近开关45由接近开关支架23固定在机箱主体17上；拉力传感器46的上端固定在机箱主体17上，拉力传感器46下端的传感轴7上设有小套轮6；机箱主体17下部空腔内设有灵敏限位机构，灵敏限位机构的限位近开关47位于后感应杆26与限位板24相接触时的位置相对应处，灵敏限位机构的前传动杆33的右端为叉头50；线44的一端固定在卷线轮18上，另一端穿过小套轮6、叉头50、张紧锤40后与重力锤1固定连接；控制器由拉力阈值检测电路、数据信号采集电路、数据处理电路、控制器的显示电路构成，拉力阈值检测电路、数据信号采集电路分别与数据处理电路相连接，数据处理电路与控制器的显示电路相连接；转速接近开关45由信号线与控制器的数据信号采集电路的光电耦合器相连接，拉力传感器46由信号线与拉力阈值检测电路的芯片AD620的2脚、3脚相连接，限位接近开关47由信号线与数据信号采集电路的光电耦合器相连接，电机42由导线与数据处理电路的继电器J1、继电器J2相连接。线44为钢丝绳。
所述的灵敏限位机构包括限位板24、后感应杆26、条形支座28、十字转轴29、、前传动杆33、拉力弹簧48，限位接近开关47位于后感应杆26与限位板24相接触时的位置相对应处，后感应杆26的左端上部连接拉力弹簧48，拉力弹簧48与机箱主体17固定连接，限位板24一端固定在机箱主体17上并位于拉力弹簧48旁，后感应杆26的右端与十字转轴29的左端相连接，十字转轴29固定在条形支座28上，条形支座28固定在机箱主体17上，十字转轴29的右端与前传动杆33的左端相连接，前传动杆33的右端为叉头50。
控制器由控制器显示电路通过RS485接口与显示单元的数据处理电路相连接。
控制器的拉力阈值检测电路，主要由放大电路、滤波电路、滤波电路、滞回比较电路构成，芯片AD620构成的放大电路，比较器LM324构成的基准滤波电路，比较器LM324构成的即时滤波电路，比较器LM311所构成的滞回比较电路；拉力传感器输出的信号，经芯片AD620放大，同时送基准滤波电路和即时滤波电路，基准滤波电路时间常数较大，为比较器LM311提供基准，反映最近一段时间，在消除抖动后钢丝绳上拉力平均值；即时滤波电路时间常数较小，反映当前钢丝绳上拉力即时值；探测器的重锤一到达料面，由于基准滤波电路时间常数较大，信号变化较慢，即时滤波电路时间常数较小，信号变化较快，滞回比较电路动作，发出中断信号，告知探测器重锤到达料面。
本实用新型采用探测器上设置转速接近开关45、拉力传感器46、灵敏限位机构，电机42、转速接近开关45、拉力传感器46、灵敏限位机构的限位接近开关47由信号线与控制器相连接，实现料位值的自动测量，操作简便；控制器由拉力阈值检测电路、数据信号采集电路、数据处理电路、控制器的显示电路构成，显示直观；采用转速接近开关45、拉力传感器46、灵敏限位机构，其性能稳定。控制器由控制器的显示电路通过RS485接口与显示单元的数据处理电路相连接，多个检测单元的控制器通过RS485接口与显示单元相连，可实现料位的集中显示。
控制器采用单片计算机、数字显示，具有多项测量、计算、控制、报警功能。
图1是本实用新型的框图图2是本实用新型探测器结构图图3是图2沿A-A线剖视图图4是是图2的B向视图图5是本实用新型探测器的中间轴20处的结构示意图图6是本实用新型控制器的控制电路结构框图图7是本实用新型控制器的拉力阈值检测电路原理图图8是本实用新型控制器的数据信号采集电路原理图图9是本实用新型控制器的数据处理电路原理图图10是本实用新型控制器的显示电路原理图图11是本实用新型显示单元的数据处理电路原理图图中1-重力锤、2-前盖板、3-绳口盖板、4-线导向板、5-小芯轴、6-小套轮、7-传感轴、8-前撤卸面板、9-侧撤卸面板、10-蜗杆固定板、11-小蜗轮、12-动力蜗杆、13-定轴套、14-动力输出接头、15-电机固定板、16-机箱后盖、17-机箱主体、18-卷线轮、20-中间轴、21-中支架、22-外支架、23-接近开关支架、24-限位板、25-后盖板、26-后感应杆、27-左密封板、28-条形支座、29-十字转轴、30-密封橡皮、31-橡皮压圈、32-右密封板、33-前传动杆、40-张紧锤、42-电机、44-线、45-转速接近开关、46-拉力传感器、47-限位接近开关、48-拉力弹簧、49-O型橡胶橡圈、50-叉头、51-轴承、52-轴承、53-转速计数孔、54-探测器、55-料仓。
具体实施方式
如图1所示，库容监测系统由探测器和控制器、显示单元构成，探测器的电机42、转速接近开关45、拉力传感器46、限位近开关47由信号线与控制器相连接，控制器通过RS485接口与显示单元或其它控制器相连接。如图6所示，控制器(控制电路)由拉力阈值检测电路、数据信号采集电路、数据处理电路、控制器的显示电路构成，拉力阈值检测电路、数据信号采集电路分别与数据处理电路相连接，数据处理电路与控制器的显示电路相连接，控制器由控制器显示电路通过RS485接口与显示单元的数据处理电路相连接。
数据信号采集电路如图8所示，数据处理电路如图9所示，控制器的显示电路如图10所示，显示单元的数据处理电路如图11所示。数据信号采集电路、数据处理电路、控制器的显示电路、显示单元的数据处理电路为现有技术。
拉力阈值检测电路如图7所示，拉力阈值检测电路，主要由放大电路、滤波电路、滤波电路、滞回比较电路构成，芯片AD620构成的放大电路，比较器LM324构成的基准滤波电路，比较器LM324构成的即时滤波电路，比较器LM311所构成的滞回比较电路；拉力传感器输出的信号，经芯片AD620放大，同时送基准滤波电路和即时滤波电路，基准滤波电路时间常数较大，为比较器LM311提供基准，反映最近一段时间，在消除抖动后钢丝绳上拉力平均值；即时滤波电路时间常数较小，反映当前钢丝绳上拉力即时值；探测器的重锤一到达料仓55的料面，由于基准滤波电路时间常数较大，信号变化较慢，即时滤波电路时间常数较小，信号变化较快，滞回比较电路动作，发出中断信号，告知探测器重锤到达料面。
如图2、图3、图4、图5所示，探测器54包括重力锤1、小套轮6、蜗杆固定板10、小蜗轮11、动力蜗杆12、电机固定板15、机箱主体17、卷线轮18、中间轴20、中支架21、外支架22、接近开关支架23、限位板24、后感应杆26、十字转轴29、前传动杆33、张紧锤40、接近开关支架41、电机42、钢丝绳44、转速接近开关45、拉力传感器46、限位近开关47、拉力弹簧48、O型橡胶橡圈49，永磁低速同步电机42位于机箱后盖16内，永磁低速同步电机42由圆柱头螺钉固定在电机固定板15上，电机固定板15由圆柱头螺钉固定在机箱主体17上，电机固定板15与永磁低速同步电机42的输出轴相对应的位置开有轴孔，电机42的输出轴穿过电机固定板15上的轴孔与动力输出接头14固定连接，动力输出接头14与定轴套13固定连接，定轴套13与动力蜗杆12一端固定连接，动力蜗杆12另一端通过轴承固定在蜗杆固定板10的上部，蜗杆固定板10的下端固定在机箱主体17上，动力蜗杆12与小蜗轮11相啮合，卷线轮18与小蜗轮12同一中间轴20，中间轴20由轴承51固定在外支架22上，外支架22固定在机箱主体17上，小蜗轮11与卷线轮18之间设有中支架21，中支架21的上端部由轴承52固定在中间轴20上，中支架21的下端固定在机箱主体17上；卷线轮18的转速计数孔53外设有转速接近开关45，转速接近开关45由接近开关支架23固定在机箱主体17上；拉力传感器46的上端固定在机箱主体17上，拉力传感器46下端的传感轴7上设有小套轮6，小套轮6通过小芯轴5固定在传感轴7上；机箱主体17下部空腔内设有灵敏限位机构，如图2、图12所示，灵敏限位机构包括限位板24、后感应杆26、条形支座28、十字转轴29、密封橡皮30、橡皮压圈31、前传动杆33、拉力弹簧48、O型橡胶橡圈49，限位近开关47位于后感应杆26与限位板24相接触时的位置相对应处，后感应杆26的左端上部连接拉力弹簧48，拉力弹簧48与机箱主体17固定连接，限位板24一端固定在机箱主体17上并位于拉力弹簧48旁，后感应杆26的右端与十字转轴29的左端相连接，十字转轴29的右端与前传动杆33的左端相连接；十字转轴29固定在条形支座28上，条形支座28固定在机箱主体17上，当张紧锤40向上推动叉头50时，后感应杆26的左端向下运动远离限位接近开关47，十字转轴29起活动支撑点的作用；密封橡皮30由橡皮压圈31固定在机箱主体17上，密封橡皮30起左右腔的密封作用，左密封板27和右密封板32将O型橡胶橡圈49固定在条形支座28上，十字转轴29穿过O型橡胶橡圈49，O型橡胶橡圈49起左右腔的密封作用；前传动杆33的右端为叉头50，线导向板4与机箱主体17固定连接，线导向板4上开有导向孔；钢丝绳44的一端固定在卷线轮18上，另一端穿过小套轮6、线导向板4的导向孔、机箱主体17上的绳口、叉头50、张紧锤40后与重力锤1固定连接，机箱主体17上开有绳口，并由绳口盖板3相盖，绳口盖板3开有线孔，叉头50的槽径小于重力锤1的外径；机箱主体17的下部右侧面设有前盖板2，机箱主体17的上部右侧面设有前撤卸面板8，机箱主体17的上部前侧面设有侧撤卸面板9，机箱主体17的上部左侧面设有机箱后盖16，机箱主体17的下部左侧面设有后盖板25。
如图7、图8、图9所示，转速接近开关45由信号线与控制电路的数据信号采集电路的光电耦合器TLP521-4的4脚相连接，拉力传感器46由信号线与拉力阈值检测电路的芯片AD620的2脚、3脚相连接，限位近开关47由信号线与数据信号采集电路的光电耦合器TLP521-4的2脚相连接，电机42由导线与数据处理电路的继电器J1、J2相连接。
控制器的数据处理电路定时到，向探测器发出电机正转命令，探测器电机42正转，经小蜗轮11，动力蜗杆12减速后带动卷线轮18滚动，使探测器的重锤1下放，控制器的拉力阈值检测电路放大探测器的拉力传感器46的拉力信号，控制器的数据信号采集电路转换探测器的转速接近开关45和灵敏限位机构限位接近开关47的输出脉冲为标准TTL电平。控制器的数据处理电路连续监视控制器拉力阈值检测线路传送的拉力信号，以判断探测器的重锤是否到达料面，当重锤1到达料面，控制器立即发出探测器电机42反转命令，重锤1上升返回，此时控制器的数据处理电路对探测器转速接近开关45的输出脉冲计数，同时监测探测器的灵敏限位机构的限位接近开关47的输出信号，当重锤1碰上探测器的灵敏限位机构的前传动杆33后，动作传递到后感应杆26，后感应杆26远离灵敏限位机构的限位接近开关47，限位接近开关47动作，控制器发出探测器电机42停转命令，并根据探测器转速接近开关45的输出脉冲计数计算出料位值，送控制器显示电路显示，并将数据发送到RS485接口。
显示单元数据处理电路通过RS485接口轮询向每个控制器发出联机指令，取得料位数据，并通过显示单元显示电路显示出来，从而实现料位的集中显示。
权利要求1.库容监测系统，它包括探测器、控制器，其特征是探测器(54)包括重力锤(1)、小套轮(6)、小蜗轮(11)、动力蜗杆(12)、机箱主体(17)、卷线轮(18)、中间轴(20)、电机(42)、线(44)、转速接近开关(45)、拉力传感器(46)、灵敏限位机构，探测器的电机(42)的输出轴与动力蜗杆(12)固定连接，动力蜗杆(12)与小蜗轮(11)相啮合，小蜗轮(11)与卷线轮(18)同轴；卷线轮(18)处设有转速接近开关(45)；拉力传感器(46)的上端固定在机箱主体(17)上，拉力传感器(46)下端的传感轴(7)上设有小套轮(6)；机箱主体(17)下部空腔内设有灵敏限位机构，灵敏限位机构的限位近开关(47)位于后感应杆(26)与限位板(24)相接触时的位置相对应处，灵敏限位机构的前传动杆(33)的右端为叉头(50)；线(44)的一端固定在卷线轮(18)上，另一端穿过小套轮(6)、叉头(50)、张紧锤(40)后与重力锤(1)固定连接；控制器由拉力阈值检测电路、数据信号采集电路、数据处理电路、控制器的显示电路构成，拉力阈值检测电路、数据信号采集电路分别与数据处理电路相连接，数据处理电路与控制器的显示电路相连接；转速接近开关(45)由信号线与控制器的数据信号采集电路的光电耦合器相连接，拉力传感器(46)由信号线与拉力阈值检测电路的芯片(AD620)的2脚、3脚相连接，限位接近开关(47)由信号线与数据信号采集电路的光电耦合器相连接，电机(42)由导线与数据处理电路的继电器(J1)、继电器(J2)相连接。
2.根据权利要求1所述的库容监测系统，其特征是所述的灵敏限位机构包括限位板(24)、后感应杆(26)、条形支座(28)、十字转轴(29)、前传动杆(33)、拉力弹簧(48)，限位接近开关(47)位于后感应杆(26)与限位板(24)相接触时的位置相对应处，后感应杆(26)的左端上部连接拉力弹簧(48)，拉力弹簧(48)与机箱主体(17)固定连接，限位板(24)一端固定在机箱主体(17)上并位于拉力弹簧(48)旁，后感应杆(26)的右端与十字转轴(29)的左端相连接，十字转轴(29)固定在条形支座(28)上，条形支座(28)固定在机箱主体(17)上，十字转轴(34)的右端与前传动杆(33)的左端相连接，前传动杆(33)的右端为叉头(50)。
3.根据权利要求1所述的库容监测系统，其特征是控制器由控制器显示电路通过RS485接口与显示单元的数据处理电路相连接。
4.根据权利要求1所述的库容监测系统，其特征是控制器的拉力阈值检测电路，主要由放大电路、滤波电路、滤波电路、滞回比较电路构成，芯片AD620构成的放大电路，比较器LM324构成的基准滤波电路，比较器LM324构成的即时滤波电路，比较器LM311所构成的滞回比较电路。
专利摘要本实用新型涉及一种库容监测系统。它包括探测器、控制器，其特征是卷线轮(18)处设有转速接近开关(45)；拉力传感器(46)的上端固定在机箱主体(17)上，拉力传感器(46)下端的传感轴(7)上设有小套轮(6)；机箱主体(17)下部空腔内设有灵敏限位机构，转速接近开关(45)由信号线与控制器的数据信号采集电路的光电耦合器相连接，拉力传感器(46)由信号线与拉力阈值检测电路的芯片(AD620)的2脚、3脚相连接，限位接近开关(47)由信号线与数据信号采集电路的光电耦合器相连接，电机(42)由导线与数据处理电路的继电器(J1)、继电器(J2)相连接。它具有操作简便、显示直观的特点。
文档编号G01F23/22GK2735314SQ20042007666
公开日2005年10月19日 申请日期2004年9月22日 优先权日2004年9月22日
发明者林宗寿, 刘金军, 黄赟, 赵前 申请人:武汉亿胜科技有限公司