一种微处理器控制的重锤式生焦高度自动测量装置的制作方法

本发明属于料位计技术领域。具体涉及一种微处理器控制的重锤式生焦高度自动测量装置。

背景技术：

延迟焦化生产中，由于环境比较恶劣，对生焦高度的测量一直都是人工方法使用检尺来完成。从为了提高测量自动化水平，降低工人的劳动强度，同时为密闭除焦打下基础，就需要一款能在恶劣环境下进行自动测量焦高的装置。该专利描述的装置，正好满足这一需求。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中的问题，提供一种微处理器控制的重锤式生焦高度自动测量装置，可以通过控制电机转动利用缆绳带动铅锤测出料位高度，从而在不影响焦化生产的前提下，代替人工测量料位高度。

本发明的技术解决方案是：一种微处理器控制的重锤式生焦高度自动测量装置，其特征在于：由探测器和控制器两部分构成；探测器部分包括安装于外壳体上的电机、主动线轮、动滑轮和定滑轮，主动线轮与电机连接，主动线轮上的牵引绳绕过动滑轮和定滑轮后与重锤连接；控制器部分是包含微控制器的现场控制仪表。

本发明的技术解决方案中所述的控制器部分还包含固定于外壳体上，并分别与动滑轮、定滑轮和重锤对应配合的第一接近开关、第二接近开关和第三接近开关。

本发明的技术解决方案中所述的动滑轮上设有滑槽；动滑轮通过滑槽套装在固定于外壳体上的滑杆上。

本发明的技术解决方案中所述的第一接近开关安装在动滑轮滑动上方；定滑轮上圆周均布安装4个或多个金属凸台，第二接近开关安装在定滑轮边上；第三接近开关安装于定滑轮的支架底部。

本发明的技术解决方案中所述的动滑轮的重量小于2倍的重锤重量。

本发明的技术解决方案中所述的控制器部分包含modbus总线通信。

本发明的技术解决方案中所述的控制器部分包括微处理器和与微处理器连接的隔离电路、电机驱动电路、电源电路、按键显示电路和通讯电路；隔离电路与第一接近开关、第二接近开关和第三接近开关连接；电机驱动电路与电机连接。

本发明控制电机的正反转来带动探测重锤的上升和下降，当探测重锤接触到物料表面时，通过张力的检测，系统发出指令控制电机停转；牵引绳绞盘转动，其上的钻孔会引起接近开关的间断触发，从而使输出电压发生变化，形成脉冲信息（码盘转一圈输出4个/多个脉冲）；系统通过探测重锤由焦炭塔顶部至生焦高度的固化层处所采集的脉冲信号，可以计算出当前生焦的高度。

本发明产生的有益效果是：本发明重锤式生焦高度自动测量装置有成本低、结构简单、测量精度高、抗干扰性能强等特点，尤其适合焦化生产等恶劣环境；可以通过控制模块控制探测模块快速探测料位高度，从而代替人工测量，不用打开塔口，也避免了有害气体的泄漏。

附图说明

图1为本发明检测机构机械结构图。

图2为本发明控制电路的结构图。

图3为本发明测量流程图。

图中：1.主动线轮；2.外壳体；3.定滑轮；4.牵引绳；5.第二接近开关；6.第三接近开关；7.重锤；8.滑槽；9.第一接近开关；10.动滑轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示。本发明实施例中，提供一种微处理器控制的重锤式生焦高度自动测量装置，其由探测器和控制器两部分构成。探测器部分是整个检测系统的机械部分，包括安装于外壳体2上的电机、主动线轮1、动滑轮10和定滑轮3，主动线轮1与电机连接，主动线轮1上的牵引绳4绕过动滑轮10和定滑轮3后与重锤7连接。动滑轮10上设有滑槽8，动滑轮10通过滑槽8套装在固定于外壳体2上的滑杆上。动滑轮10的重量小于2倍的重锤7重量，所以动滑轮10的轴被推向滑槽8上方。

控制器部分是以微控制器为核心的现场控制仪表，主要实现物位的检测、电机的控制、信息的显示和发送。最终，将测量结果转换为标准的4ma～20ma直流信号输出。控制器部分包含固定于外壳体2上，并分别与动滑轮10、定滑轮3和重锤7对应配合的第一接近开关a9、第二接近开关b5和第三接近开关c6。第一接近开关a9安装在动滑轮10滑动上方，第一接近开关a9在动滑轮10的轴落在滑槽8下方时不被触发，当动滑轮10的轴被推向滑槽8上方，第一接近开关a9触发，以此来检测重锤7是否接触被测物面。定滑轮3上圆周均布安装4个或多个金属凸台，第二接近开关b5安装在定滑轮3边上，当定滑轮3转动时每个凸台接近第二接近开关b5时触发开发，产生脉冲信号输出,通过对脉冲信号对的处理可以得到重锤7的升降高度值。第三接近开关c6安装于定滑轮3的支架底部，当重锤7上拉至顶部触发第三接近开关c6时，电机停止提升重锤7，同时对计数清零，避免测量产生累计误差。控制器部分包括微处理器和与微处理器连接的隔离电路、电机驱动电路、电源电路、按键显示电路和通讯电路。隔离电路与第一接近开关a9、第二接近开关b5和第三接近开关c6连接。电机驱动电路与电机连接。通讯电路包含modbus总线通信，提供modbus总线通信的方式远程获取。通过微处理器控制电机转动释放牵引绳4，牵引绳4绕过一个可以在滑槽8里滑动的动滑轮10，再绕过一个定滑轮3，并由一个重锤7牵引张紧。在释放过程中，重锤7始终张紧牵引绳4，并带动定滑轮3转动。定滑轮3外圈的线位移始终与重锤7的位移相等。

首先由于重锤7质量大于动滑轮10，动滑轮10位于滑动杆上部，开关接通，重锤7位于塔口，当发送开始指令，电机正转，重锤下落，开始记录脉冲，直到重锤7落至被测量固体上，此时动滑轮10落到滑动杆底部，触发电路，停止记录脉冲，经过计算通过显示屏输出高度，并且电机开始反转收回重锤，当重锤7收至塔口，达到上界触发开关，电机停转。

技术特征：

技术总结
本发明的名称为一种微处理器控制的重锤式生焦高度自动测量装置。属于料位计技术领域。它主要是解决人工测量生焦高度存在劳动强度大和测量环境恶劣的问题。它的主要特征是：由探测器和控制器两部分构成；探测器部分包括安装于外壳体上的电机、主动线轮、动滑轮和定滑轮，主动线轮与电机连接，主动线轮上的牵引绳绕过动滑轮和定滑轮后与重锤连接；控制器部分是包含微控制器的现场控制仪表。本发明具有成本低、结构简单、测量精度高、抗干扰性能强等特点，尤其适合焦化生产等恶劣环境下测量生焦高度，代替人工测量，不用打开塔口，也避免了有害气体的泄漏。

技术研发人员：吴国锋;蒙钟亮;赵予吉;李鹏程
受保护的技术使用者：赵予吉
技术研发日：2017.03.29
技术公布日：2017.07.11