专利名称：钢带式自标定重锤料位计及测量方法
技术领域：
本发明是一种钢带式自标定重锤料位计，属于自动化测量领域，具体 涉及料仓中粉状、颗粒状固体物的料位测量计。主要用于火力发电厂、水 泥、化工、食品等行业料仓料位的测量。
背景技术：
目前，用于测量料仓料位的装置或仪器种类繁多，精度、准确度各有 不同。随着国民经济的发展和自动化水平的提高，对料位测量的精度、准 确度要求越来越高。现有的用来测量粉状、颗粒状及块状固体物料的重锤 式料位计，均采用传统的钢丝绳作为载体来带动重锤的升降，'并通过电子 手段对钢丝绳在料仓中的上升或下降的长度进行测量，来计算出相应料位。 其结构复杂、造价高、维护量大。由于间歇性的不断运行，钢丝绳在料位 计内部滚筒上的反复缠绕和释放，致使钢丝绳变形严重，导致失重/换向检 测开关动作迟缓或失灵，经常出现乱绳故障，从而大大降低了重锤式料位 计工作的可靠性和运行的稳定性。某些重锤式料位计因其固有的机械特性， 必须安装于料仓的顶部。在每次测量完成后，钢丝绳表面的缝隙中携带的 少量粉状物料或粉尘，便会不可避免的被带入箱体内部，形成粉尘的不断 堆积。最终导致失重/换向检测开关失灵，结果是造成了钢丝绳不是放不下 去就是拉不上来，发生电机堵转、埋锤、掉锤现象，无法正常使用。如果 不及时清理，易造成料位计的损坏，但维护起来非常困难。由于电机堵转 而产生过热，存在发生火灾、粉尘爆炸的隐患，影响生产的安全稳定运行。 在火电厂中普遍使用的传统手摇式重锤料位计是靠人工进行操作的，可在
严重粉尘条件下工作，但使用不方便，无法对料位进行时实测量和数据远 传。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢带式自标定重锤料位计及测量方法。 它是一种利用普通巻尺的结构特性，以钢带取代钢丝绳、利用带一轮之间 的相对运动而取代常规失重/换向检,测开关及机构、无触点、应用巻尺测距 的原理进行自标定、能够在恶劣条件下工作的料位计。其机械结构简单， 具备自动/手动/人工三种测量方式。适应范围广，能够对料位进行时实测 量和数据远传。即使现场测量锤重量或绳子的阻力发生变化，也不需现场 调整，就能可靠工作。
本发明是这样构成的钢丝绳(2 )的一端连接测量锤(1 )、另一端 绕过两个定滑轮(3)后再与绳带连接器(4)的一端连接，绳带连接器(4)
的另一端与一面印有线性刻度尺的，带(5)的一端连接，钢带(5)另一 端绕过计数取样轮(6 )，固定并巻绕在钢带轮(7)上，钢带轮(7)套在 离合轴套(9)上并通过卡簧(23)固定，装有定位珠(24)和定位弹簧(25) 的离合手柄(8)安装于钢带轮(7)的一侧，以支点为轴，可卡入开有定 位孔(26)的离合轴套(9)的端部，具有减速机构的单相电机(10)固定 于支架座(11)之上，离合轴套(9)通过键-槽方式安装在单相电机(10) 的输出轴上。由阻尼支架(13)支撑的阻尼轮(12)压在钢带(5)上，阻 尼支架(13)以安装在支架座(11)上的阻尼轴(14)'为支点，阻尼轴(14) 上同时装有阻尼扭簧(15)，阻尼扭簧(15)的一端卡在阻尼支架(13)上， 另一端固定在支架座(11 )上， 一端装有计数扇叶轮(17)的计数轮轴(16 ) 穿过支架座(11)并通过轴承固定于支架座(11)上，另一端与计数取样
轮(6 )相连，位置检测开关(18)置于计数取样轮(6 )的上方，固定 在支架座(11)上，在位置检测开关(18)和计数取样轮(6 )之间安装 粉尘清扫器(19)，内装线路板(27)的智能控制器(20)罩住计数扇叶轮 (17)，并固定在支架座(11)上，支架座(11)的一侧装有保护罩(21)， 钢带(5)上刻度尺的最大标识数值对应料仓料位的最大高度。
本发明与现有技术相比它结构合理，安装简单，维护方便，具有自 动/手动/人工三种测量方式，可自我标定。安装地点灵活可选，有效的防 止粉尘的吸入，正确反应重锤在料仓中的上下位置，料位测量准确、精度 高。从根本上杜绝了埋锤、掉锤、乱绳、电机堵转和过热现象的发生，在 环境非常恶劣的情况下也能保证长期可靠的进行料仓料位的测量。
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明
图1为本发明的结构原理图。 图2为本发明俯视结构示意图，
图3为本发明离合手柄的结构示意图 图中1、测量锤，2、钢丝绳，3、定滑轮，4、绳带连接器，5、钢 带，6、计数取样轮，7、钢带轮，8、离合手柄，9、离合轴套，10、单相 电机，11、支架座，12、阻尼轮，13、阻尼支架，14、阻尼轴，15、阻尼 扭簧，16、计数轮轴，17、计数扇叶轮，18、位置检测开关，19、粉尘清 扫器，20、智能控制器，21、保护罩，22、料仓，23、卡簧，24、定位珠， 25、定位弹簧，26、定位孔，27、电路板
具体实施例方式
本发明实施例主要由测量锤(1 )、钢丝绳(2 )、绳带连接器(4)、
钢带(5)、计数取样轮(6 )、钢带轮(7)、离合手柄:(8)、离合轴套(9)、 单相电机(10)、支架座(11)、阻尼轮(12)、阻尼支架(13)、阻尼轴(14)、 阻尼扭簧(15)、计数扇叶轮(17)、位置检测开关(18)、粉尘清扫器(19)、 智能控制器(20)等部件组成。其特征在于，钢丝绳(2 )的一端连接测 量锤(1 )、另一端绕过两个定滑轮(3)后再与绳带连接器(4)的一端连 接，绳带连接器(4)的另一端与一面印有线性刻度尺的钢带(5)的一端 连接，钢带(5)另一端绕过计数取样轮(6 )，固定并巻绕在钢带轮(7) 上，钢带轮(7)套在离合轴套(9)上并通过卡簧(23)固定，装有定位 珠'(24)和定位弹簧(25)的离合手柄(8)安装于钢带轮(7)的一侧， 以支点为轴，可卡入开有定位孔(26)的离合轴套(9)的端部，具有减速 机构的单相电机(10)固定于支架座(11)之上，离合轴套(9)通过键-槽方式安装在单相电机.(IO)的输出轴上。其特征还在于由阻尼支架(13) 支撑的阻尼轮(12)压在钢带(5)上，阻尼支架(13)以安装在支架座(ll) 上的阻尼轴(14)为支点，阻尼轴(14)上同时装有阻尼扭簧(15)，阻尼 扭簧(15)的一端卡在阻尼支架(13)上，另一端固定在支架座(11)上。 其特征还在于 一端装有计数扇叶轮(17)的计数轮轴(16 )穿过支架座 (11)并通过轴承固定于支架座(11)上，另一端与计数取样轮(6 )相 连，位置检测开关(18)置于计数取样轮(6 )的上方，固定在支架座(11) 上，在位置检测开关(18)和计数取样轮(6 )之间安装粉尘清扫器(19)， 内装线路板(27)的智能控制器(20)罩住计数扇叶轮(17)，并固定在支 架座(11)上，支架座(11)的一侧装有保护罩(21)，钢带(5)上刻度 尺的最大标识数值对应料仓料位的最大高度。
自动/手动测量时，使智能控制器(20)处于自动/手动测量方式，将离
合手柄(8)卡入离合轴套(9)的端部，并自动定位。当手动或自动发出 测试开始信号时，智能控制器(20)'根据位置检测开关(18)的状态，发 出控制指令，使电机正方向转动，测量锤(1 )在重力作用下往下走，进 行测试。在测量锤(1 )的拉力作用下，钢带(5)靠摩擦力带动计数取样 轮(6 )转动，计数扇叶轮(17)作同步转动，智能控制器(20)将计数 扇叶轮(17)的转动转变为电子脉冲，并对此电子脉冲进行计数。当测量 锤(1 )接触到料位后，作用于钢带(5)上的拉力消失，在阻尼轮(12) 的压力作用下，钢带(5)停止输出，但此时电机仍在做正方向转动，导致 钢带(5)与钢带轮(7)产生相对运动，缠绕度变松，智能控制器(20) 根据钢带(5)的运行速度，判断出测量锤(1 )已接触到料位，完成失重 /换向的检测工作，随即发出指令，使电机反转。当位置检测开关(18)探 测到绳带连接器(4)后，表明测量锤(1 )已到达料仓(22)的顶部，智 能控制器(20)发出指令，电机停转，智能控制器(20)将累积计数值转 换为实际的料位值，进行数码显示和远传。至此，完成一个测量周期。
人工测量时，使智能控制器(20)处于人工测量方式，以防止电机自动 运行。打开保护罩(21)，从离合轴套(9)的端部拔下并握住离合手柄(8)， 做相应的转动，即可完成料位的测量，钢带(5)上的线性刻度尺即可指示 出实际的料位数值。
自我标定时，使智能控制器(20)处于调试学习状态，手动发出测试 开始信号，在完成一个翻量周期后，即可根据钢带(5)上的线性刻度尺的 指示，人工输入相应的数值，完成现场的标定任务。
权利要求
1、一种钢带式自标定重锤料位计及测量方法，主要由测量锤(1)、钢丝绳(2)、绳带连接器(4)、钢带(5)、计数取样轮(6)、钢带轮(7)、离合手柄(8)、离合轴套(9)、单相电机(10)、支架座(11)、阻尼轮(12)、阻尼支架(13)、阻尼轴(14)、阻尼扭簧(15)、计数扇叶轮(17)、位置检测开关(18)、粉尘清扫器(19)、智能控制器(20)等部件组成。其特征在于钢丝绳(2)的一端连接测量锤(1)、另一端绕过两个定滑轮(3)后再与绳带连接器(4)的一端连接，绳带连接器(4)的另一端与一面印有线性刻度尺的钢带(5)的一端连接，钢带(5)另一端绕过计数取样轮(6)，固定并卷绕在钢带轮(7)上，钢带轮(7)套在离合轴套(9)上并通过卡簧(23)固定，装有定位珠(24)和定位弹簧(25)的离合手柄(8)安装于钢带轮(7)的一侧，以支点为轴，可卡入开有定位孔(26)的离合轴套(9)的端部，具有减速机构的单相电机(10)固定于支架座(11)之上，离合轴套(9)通过键-槽方式安装在单相电机(10)的输出轴上。
2 、根据权利要求1所述的钢带式自标定重锤料位计及测量方法，其特 征还在于由阻尼支架(13)支撑的阻尼轮(12)压在钢带(5)上，阻 尼支架(13)以安装在支架座(11)上的阻尼轴(14)为支点，阻尼轴(14) 上同时装有阻尼扭簧(15)，阻尼扭簧(15)的一端卡在阻尼支架(13) 上，另一端固定在支架座(11)上。
3、根据权利要求l所述的钢带式自标定重锤料位计及测量方法，其特征 还在于 一端装有计数扇叶轮(17)的计数轮轴(16 )穿过支架座(11) 并通过轴承固定于支架座(11)上，另一端与计数取样轮(6 )相连，位 置检测开关(18)置于计数取样轮(6 )的上方，固定在支架座(11)上，在位置检测开关(18)和计数取样轮(6 )之间安装粉尘清扫器(19)， 内装线路板(27)的智能控制器(20)罩住计数扇叶轮(17)，并固定在 支架座(11)上，支架座(11)的一侧装有保护罩(21)。
4、 根据权利要求l所述的钢带式自标定重锤料位计及测量方法，其特征 还在于钢带(5)上刻度尺的最大标识数值对应料仓料位的最大高度。
5、 根据权利睪求l所述的钢带式自标定重锤料位计及测量方法，其测量 方法的特征在于钢带(5)与钢带轮(7)产生相对运动，缠绕度变松， 智能控制器(20)根据钢带(5)的运行速度，判断出测量锤(1 )已接 触到料位，完成失重/换向的检测工作。
6、 根据权利要求l所述的钢带式自标定重锤料位计及测量方法，其特征 是人工测量时，使智能控制器(20)处于人工测量方式，以防止电机自 动运行。打开保护罩(21)，从离合轴套(9)的端部拔下并握住离合手柄(8)，做相库的转动，即可完成料位的测量，钢带(5)上的线性刻度尺 即可指示出实际的料位数值。
7、 根据权利要求l所述的钢带式自标定重锤料位计及测量方法，其特征 是自我标定时，使智能控制器(20)处于调试学习状态，手动发出测试 开始信号，在完成一个测量周期后，即可根据钢带(5)上的线性刻度尺 的指示，人工输入相应的数值，完成现场的标定任务。
全文摘要
本发明提供一种钢带式自标定重锤料位计及测量方法，属于自动化测量领域，具体涉及料仓中粉状、颗粒状固体物的料位测量计。它是一种利用普通卷尺的结构特性，以钢带取代钢丝绳、利用带—轮之间的相对运动而取代常规失重/换向检测开关及机构、无触点、应用卷尺测距的原理进行自标定、能够在恶劣条件下工作的料位计。主要由测量锤、钢丝绳、绳带连接器、钢带、计数取样轮、钢带轮、离合手柄、离合轴套、阻尼轮、计数扇叶轮、位置检测开关、粉尘清扫器、智能控制器等部件组成，机械结构简单，具备自动/手动/人工三种测量方式，能够对料位进行时实测量和数据远传。适应范围广，主要用于火力发电厂、水泥、化工、食品等行业料仓料位的测量。
文档编号G01F23/00GK101349585SQ20071007251
公开日2009年1月21日 申请日期2007年7月16日 优先权日2007年7月16日
发明者邢念泽 申请人:邢念泽