专利名称：用于测量贮藏器内材料水平的装置及方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于测量容器内材料深度的装置。特别地，本发明涉及用于测 量干燥松散颗粒材料(例如，贮藏器内的家畜饲料)的深度的装置及方法。
背景技术：
经常需要对容器中干燥松散固体的水平和量或者液体或流体水平进行测量的能 力，以便获知容器中的材料使用率或消失率，以精确建立材料的使用率，从而使得用户能够 监测并控制正从容器中抽取的材料的使用，以及获知何时在预测材料将耗尽后用材料对容 器重新进行补充。这样的测量装置还对操作者进行报警，以避免对容器过度装填，并且能够 监测重新装填操作，以确保容器被完全但不过度地装填。对于频繁排出饲料以及重新填充饲料的农业家畜饲料贮藏器而言，这种要求是特 别重要的。已经开发了许多方式来实现这种类型的测量，但是所有这些方式都遭受到这样 的问题，即内在的复杂性，以及对于诸如家畜饲料之类的低附加值应用的使用而言过于昂 贵，而即使昂贵，但在苛刻的使用环境(通常存在于使用了饲料贮藏器的农村地点中)中也 常常是不可靠的。在现有技术中存在一些贮藏器水平测量装置的示例。例如，Parsons(美国专利 3629946)示出了一种机械方法，其降低线缆上的铃重，同时测量将铃重引至与材料上表面 接触要展开的线缆的长度。该机电系统使用了带滑轮及滑车的复杂系统以实现该测量，其 必需使用经受磨损和损坏的移动部件，并且其对于低密度以及不规则的材料表面不灵敏。 测量是间断的和周期性的，因此不容易识别出连续的水平变化。Baird(美国专利3912954)教导了如何通过对声波由材料表面的反射进行计时从 而能够将改善的窄束超声换能器的用途应用到测量筒仓中的材料深度。然而，已经发现该 方法在使用了饲料贮藏器的苛刻情况中是不成功且不可靠的。此外，与诸如金属贮藏器支 撑件和侧壁之类的其它反射表面相比而言变化的且低密度的饲料材料的反射率以及来自 这些表面的复杂反射使得该方法并不可靠。Greer(美国专利4043199)示出了一种悬挂在筒仓内的管的使用。筒仓内的材 料挤压该管，由此接合并支撑悬挂在该管内的链的一部分。未支撑的链的重量被测量并且 与链的总重量比例性相关，以便确定被支撑的链的长度，并由此确定筒仓内材料的深度。 该系统是复杂的，依赖于使用了机电移动部件的机械重量测量结果，给出了不易于自动化 的间断性深度测量，并且由于称重机构的近似性质而有大的误差。McGookin(美国专利 4276774)使用了类似的方法，该方法使用了测力计和相关联机构对筒仓内悬挂线缆的未被 支撑重量进行测量，但却没有使用Greer所教导的保护管。该方法具有和Greer教导的方 法相同的缺点，因而对于许多应用而言都是不实用的，包括家畜饲料筒仓。Beeston(美国专利4065967)使用了多个温度传感器和相关联电路作为一种对由 空气到粒状材料容纳物的材料变化所引起的温度的间断变化进行检测的方法来测量筒仓 内温度的非均勻的差异。该方法对于实施而言是复杂且昂贵的，并且水平的测量结果容易被与材料水平不相关的温度变化扰乱，并且还容易被诸如家畜饲料之类的低密度且低传导 性材料所引起的温度的非常小的变化扰乱。该方法不是连续的，但是可能通过简单地增加 温度传感器的数目来增加深度测量的频率。Sogo (美国专利4107994)教导了将与振动板接触的材料对该板的阻尼作为对筒 仓内的材料水平进行测量的方法。Sogo示出了位于筒仓顶部和底部处用于检测装满状况和 清空状况的两个振动板检测器。Sogo描述了振动板装置的优点以及对该方法的替代。多种 振动板装置可以与由Sogo所教导的检测装置一起使用，以便以间断的方式来测量筒仓内 材料水平的变化，但是该系统的成本将相应成比例地增加，并且在贮藏器的侧壁中需要多 个不期望的开口。Henry (美国专利4247784)教导了一种反射光束三角测量方法，但是这样的系统 需要光学及光电检测器，在家畜饲料筒仓的满是灰尘的情况中，这些光学及光电检测器将 很快被污染。该方法还需要反射材料以及复杂且昂贵的检测和计算装备，以便将反射角度 的小变化转化成深度测量结果。因此，该方法对于便宜且可靠的饲料筒仓测量而言是不实 用的。Cournane (美国专利4807471)示出了使用来自筒仓内空气-材料界面的电反射 的深度测量方法。电波由频率发生器产生，并由悬挂在筒仓内传输交变频率电波的电导体 来传导，其由空气-材料界面部分反射。反射的波通过精密复杂的检测电路和微处理器来 检测，并与深度相关。Cournane (美国专利523335 通过改进从而扩展了该方法，但是该 方法仍然是复杂的，并且对于家畜饲料筒仓的应用而言可能是昂贵且不实用的。类似地， khreiner (美国专利M40310)示出了用于水平测量的复杂的微波雷达系统，其具有关于 诸如家畜饲料筒仓之类的普通应用而言的相同的缺陷。Mlvo (美国专利6341271)教导了一种用于筒仓内所容纳材料的评估方法，但却 没有解释如何以任何有效方式来对筒仓内的容纳物连续且自动地进行测量。Salmon(美国 专利6608491)也示出了一种复杂且昂贵的方法，用于为筒仓内排列的多个桨叶传感器供 能并检测它们的位置。这些传感器通过每个桨叶上的材料的负荷而偏转，因此能够获知筒 仓内材料表面的间断的大致位置。Dirksen(美国专利6732580)示出了监测筒仓内悬挂线缆重量的测力计。线缆配 备有末端重量以增加线缆/重量组件对由筒仓内材料提供的支撑的变化的灵敏度。由测力 计测量的重量的变化与筒仓内容纳物的水平相关。实践中，发现该系统是不可靠的，需要使 用昂贵的测力计，否则对于低密度饲料是相对不灵敏的。测力计对于闪电和静电是非常容 易受到损坏的，其对于该设想而言是维护风险。其他人将测力计用在松散贮藏器的三条腿或四条腿之下以通过重量直接测量松 散贮藏器的容纳物。然而，测力计是昂贵的，非常易于受到闪电和静电的损坏，并且需要由 技术人员频繁地进行维护，因而并未由家畜饲养者广泛采用。这种方法也不容易用于未以 腿支撑的筒仓。JOffA Consilium US, Inc. (Littleton, MA 01460-1431, http://www. consiliumus. com)以产品名称Meritape销售的商用测量系统利用了类似于本发明中电阻 元件的电阻元件，如http//www, consiliumus. com/Meritape. htm中所描述的那样。包封 物覆盖传导元件和电阻元件，通过由流体静压所致的包封物的挤压使所述传导元件和电阻6元件接触。这些保护材料的包封物形成有固有的形状和张力偏置，其由流体静压产生变形。 由挤压所致的电接触而导致的电阻的变化被转换成关于流体材料的深度测量结果。用于Meritape的构造对于具有高内部压力的相对致密的材料(例如液体)而言 能够很好地工作，但是对于具有低内部压力的低密度、干燥松散材料(例如家畜饲料)而言 却不能测量其深度，这是因为这些成形且未支撑的包封物在尺寸大小上受到能够通过未支 撑包封物所获得的固有形状和张力偏置的限制。这些包封物对干燥松散材料可获得的形状 基本上不变形，并且对像家畜饲料那样的材料的低内部压力不灵敏。
发明内容
本发明提供了简单且低费用的方法和装置来测量和监测贮藏器内干燥松散固体 的水平，由此解决了如上所述的现有技术系统的问题。本发明的目的是提供一种装置该装置测量筒仓内干燥松散材料的材料深度的连 续变化，例如具有固有低内部压力的家畜饲料；该装置具有这样的构造，其允许易于对柔性 外覆盖物的张力和面积进行调整和修改，以便有效地用于具有一定范围的低内部压力和其 它特性的各种干燥松散颗粒材料；该装置能够由直线的分段来组装，使得最终部署好的装 置匹配任何高度的贮藏器的总深度；该装置能够被组合为串联连接的两个或更多个贮藏器 水平监测器，以便采样并以贮藏器内多个局部变化的深度的平均值来报告深度；以及，该装 置能够组合成三角排列，以便在贮藏器内沿三个方向测量材料水平，并且为了更好的准确 度而测量更宽范围的内部压力。本发明能够使用一个导体和一个相对的电阻线(或螺旋缠绕的电阻线)元件，或 者一个导电膜和一个电阻膜，或者两个相对且可一致变形的电阻膜元件，以便提供可变的 电阻接触电路，其具有反比于贮藏器内材料深度的电阻。本发明提供了一种测量贮藏器内材料深度的方法，因为信息能够通过微处理器或 计算机从多个贮藏器进行收集，所以该方法对于测量、读出、传输、报告、以及转换是简单 的。为了实现本发明的这些以及其它目标，提供了一种贮藏器水平监测系统，其使用 了 一个或多个监测装置以便测量贮藏器内的材料水平。监测装置均具有带有沿着纵向方向 延伸的至少两个刚性框架构件的框架，在这些框架构件之间具有空间。柔性材料覆盖框架 构件，并且包围它们之间的空间，以形成柔性外覆盖物。第一电阻元件和第二电阻或导电元 件沿着所述装置的纵向方向延伸，并且被布置成当由贮藏器内的松散材料压在柔性覆盖物 外表面而施加压力时移动成在第一和第二框架构件之间彼此接触。连接到监测装置的电路 测量第一和第二元件中至少一个的自由未接触的部分的总电阻，以便提供贮藏器内材料水 平的测量结果。由以下示出并描述了本发明具体实施例的描述，仅仅通过对最适于实现本发明的 一些模式的说明，本发明的多个其它目的对于本领域技术人员将变得明显。正如将认识到 的那样，本发明能够具有其它不同的实施例，并且其若干细节能够具有在各种显而易见的 方面中的修改，而并未脱离本发明。因此，附图和说明都应当被认为是说明性的，而非限制 性的。
通过参考附图，本发明将得到更清楚的认识。附图中图1是根据本发明的贮藏器水平监测装置的透视图；图2是图1中所示的贮藏器水平监测装置的正视图；图3是贮藏器水平监测装置的上端和下端的放大细节图；图4是贮藏器水平监测装置的上端的剖视细节图；图5是示出了多个被端到端连接在一起的贮藏器水平监测装置的正视图；图6是具有外部张紧器的贮藏器水平监测装置的上端的透视图；图7是图6中所示贮藏器水平监测装置的上端的平面图；图8是处于非接触状况的贮藏器水平监测装置横截面图；图9是贮藏器水平监测装置的横截平面图，其中外力被施加至柔性外覆盖物，从 而导致导电膜接触电阻元件；图10是图9中所示的贮藏器水平监测装置的一部分的细节图；图11是贮藏器水平监测装置的横截侧视图，其示出了沿着该装置中由贮藏器内 干燥松散颗粒材料接触的部分的电阻元件和导电膜之间的接触；图12是根据本发明另一实施例的贮藏器水平监测装置的横截平面图，其中在柔 性外覆盖物的内表面上设置有第一电阻膜和第二电阻膜或导电膜；图13是图12中所示的贮藏器水平监测装置的横截平面图，其中外力被施加至柔 性外覆盖物，从而导致第一膜接触第二膜；图14是图13中所示的贮藏器水平监测装置的一部分的细节图；图15是图12中所示的贮藏器水平监测装置的横截侧视图，其示出了沿着该装置 中由贮藏器内干燥松散颗粒材料接触的部分的第一膜和第二膜之间的接触；图16是装备有本发明的贮藏器水平监测系统的贮藏器的剖切正视图；图17(a)和图17(b)是根据本发明的饲料贮藏器水平监测系统的图示；图18是根据本发明另一实施例的贮藏器水平监测装置的透视图，其中以三角配 置布置三个平行的框构件；图19是图18中所示的贮藏器水平监测装置的平面图。
具体实施例方式现在将具体参考附图中的图1至图19来描述根据本发明的贮藏器水平监测装置、 方法和系统。本发明利用了这样的设想，即其能够响应于低密度干燥松散颗粒材料，并且使得 能够采用由电阻元件和导电元件之间的挤压接触所致的电阻变化来关于任何高度的贮藏 器对这种材料的深度准确且连续地进行测量。如图1-4中所示，贮藏器水平监测装置10具有框架11，框架11包括第一和第二刚 性框架构件12、13，第一和第二刚性框架构件12、13沿装置10的纵向方向延伸并且在两个 框架构件12、13之间具有空间14。框架构件12、13由位于框架11的上下端17、18附近的 相应的弹簧加载的分隔器组件15、16保持分隔开。每个弹簧加载的分隔器组件15、16包括 支撑杆19，其延伸穿过框架构件12、13中相应的孔，用于相对于框架构件12、13的滑动移动。压缩弹簧20放置在支撑杆19的各端上，并且由延伸穿过支撑杆19的滚销21保持就 位。压缩弹簧20被布置为施加弹力从而使框架构件12、13彼此偏置离开。弹力的量可以 通过改变弹簧20的弹簧常数、弹簧长度、以及弹簧压缩来调整。柔性材料完全覆盖框架构件12、13，并且包围框架构件12、13之间的空间14，以便 形成柔性外覆盖物22。柔性材料可以是任意适当的弹性膜材料，例如聚乙烯、聚氯乙烯、橡 胶、弹性化纺布等等。柔性材料的材料和厚度被选择为对于将要测量的干燥松散材料23的 类型是适当耐用的。例如，在所示的实施例中使用了 6密耳的聚乙烯膜。柔性外覆盖物22 可以被热封，以便包围并且密封框架11以及贮藏器水平监测装置10的其它部件。在该实 施例中，框架11和分隔器组件15、16由柔性外覆盖物22完全包围，并且对用户而言是不可 接触到的，但也被屏蔽和保护，从而免受来自灰尘的污染或者与干燥松散材料23的腐蚀性 接触。第一电阻元件M在由柔性外覆盖物22包围的空间14内沿装置10的纵向方向延 伸。图1-4中所示的实施例中的电阻元件对是电阻线，该电阻线在其上下端25J6分别连 接到上下支撑杆19。电阻元件对可以是任何合适的电阻线，例如，直的镍铬线。可替代地， 由绝缘芯支撑的均勻分布且螺线缠绕的线(例如，玻璃纤维线或塑料杆或一些类似构造) 可以被用作电阻线对。提供了拉伸弹簧27，以便在电阻线M上保持张力。连接线28J9 被连接到电阻元件对，并且从装置10的上下端延伸，用于连接到电路(或者连接到其它模 块单元，如以下描述的那样)。第二导电元件30在由柔性外覆盖物22包围的空间14内沿装置10的纵向方向延 伸。在图1-4中所示的实施例中的导电元件30是内部膜导体(例如，铝箔)，其在面对电 阻元件M的一侧上粘附到柔性外覆盖物22的内表面。可替代地，导电元件30可以是位于 柔性外覆盖物22的内侧的导电性蒸发、喷涂、或蚀刻的金属箔或类似物。连接线31、32连 接到导电元件30，并且从装置10的上下端延伸，用于连接到电路(或者连接到其它模块单 元，如以下描述的那样)。导电元件30被布置为对柔性外覆盖物22的外表面施加压力时，在位于第一和第 二框架构件12、13之间的空间14内移动到与电阻元件M接触。由导电元件30接触的电 阻元件M的部分33的长度提供了指示贮藏器34内干燥松散固体材料23的水平的可测量 电阻值。电阻元件M和导电元件30被布置成使得接触部分33能够响应于随着贮藏器34 内的干燥松散材料23的水平的变化而导致的施加至柔性外覆盖物22的压力的变化来连续 地在长度上改变。柔性外覆盖物22通过位于框架构件12、13之间的弹簧分隔器组件15、16来保持 紧张。由弹簧分隔器组件15、16施加的弹力能够被选择为适合于由装置10测量和监测的 干燥松散材料23的类型。贮藏器水平监测装置10中的电阻元件M的电阻由连接到从装置10上端延伸的 线观、31的惠斯通桥电路35来测量。在图17中概念性地示出了桥电路35和系统布局。桥 电路35连续读出并报告电阻元件M的自由且未接触部分的总电阻。该电阻测量结果与贮 藏器34内材料23的深度相反地且线性地相关。为了便于安装在远程贮藏器位置处，桥电 路35可以是由电池或太阳能提供功率。来自桥电路35的电阻测量值可以被转换成指示贮藏器34内材料水平的成比例的电压或数字值，其然后可以通过无线电或通过电连接传输到与微处理器或计算机37相关 联的接收器36。多个贮藏器水平监测装置10能够以这样的方式通过中央处理器37来连续 监测。中央处理器37将从一个或多个贮藏器34的桥电路35接收的信号转换成深度或容 积数据，并与进料磨38通信，用于重新供给。用于测量、读出、传输、报告、以及转换电阻值 成贮藏器深度值或容积的方法对于电子领域技术人员而言都是已知的。本发明产生了具有大面积且被支撑的柔性外覆盖物22的贮藏器水平监测器，其 中柔性外覆盖物22具有可调整的表面张力以便使得能够在干燥松散颗粒固体23 (例如家 畜饲料)的低内部压力下令导体30受控偏转。当干燥松散颗粒固体材料23接触并压靠柔 性外覆盖物22的外表面时，导体元件30偏转成与中央的电阻元件M接触。电阻元件M 在由拉伸弹簧27所致的张力下保持笔直和张紧。本发明的贮藏器水平监测系统能够被制成监测装置10的一种连续构造，其具有 等于贮藏器34高度的长度，如图2和16所示那样。可替代地，贮藏器水平监测系统能够由 更短的段制成，这些更短的段能够端到端附接在一起，以便总长度匹配贮藏器34的高度， 如图5中所示那样。装置10可以设置有连接结构，例如图3中所示的顶部连接眼39和底 部连接钩40，以便利于将多个段附接在一起。通过使用能够附接在一起的较短的段，系统能 够更易于运输和现场组装，并且能够更容易适应贮藏器深度的范围。监测装置10的若干段 的组合能够以串联的电阻电路被电连接。框架构件12、13能够由任何合适的刚性材料制成，例如，木材、玻璃纤维、钢、或其 它材料，或者如本实施例中那样，是塑料导管。管的直径被选择成使得柔性外覆盖物22的 宽度和弹簧分隔器组件15、16的力产生与被监测的干燥松散材料23的体积密度和内部压 力一致的偏转距离和张力的组合。装置10的尺寸以及弹簧组件15、16的张力可以被选择， 使得在由被监测的干燥松散材料23接触时，能够在导电元件30和电阻元件M之间实现偏 转和接触。例如，为了增加偏转力的大小，两个框架构件12、13之间的距离以及由此柔性外 覆盖物22的宽度都可以增加，以将更多的面积暴露给干燥松散材料23的内部压力。为了 对抗偏转力，以及为了使柔性外覆盖物22恢复其未变形配置并且中断中央电阻元件M和 导电元件30之间的接触，当内部压力随着干燥松散材料23的水平降低而消失并且暴露出 贮藏器水平监测装置10的额外长度时，弹簧分隔器组件15、16上的弹性张力可以增加。在图6和图7中示出了替代性构造，其中框架11和柔性外覆盖物22通过外部的 可调整张紧分隔器组件50来保持紧张。外部分隔器组件50使用管钳51、52或其它适合的 夹紧结构而连接到框架构件12、13的外侧。支撑结构53围绕在框架11周围，张力弹簧M 经由有眼螺栓55、56连接在支撑结构53和框架11的相应侧之间。将张力弹簧M连接到 支撑结构53的有眼螺栓55可以在长度上被调节，以便改变施加到框架11的弹性张力。多 个外部分隔器组件50可以按需使用，以便在柔性外覆盖物22上产生均勻且合适的张力，从 而使得能够偏转，并且在贮藏器水平监测装置10突出在干燥松散材料23的水平之上时还 能够恢复分隔。在图12-15中示出了另一替代性构造，其中去除了中央电阻线，并且使用了两个 内部膜元件60、61，而不是位于柔性外覆盖物22内侧上的一个导体膜。两个膜元件60、61 在位于两个框架构件11、12之间的空间14的相对侧上被粘附至柔性外覆盖物22的内表面，从而彼此面对。两个内部膜元件60、61中的任一个或两个都可以是电阻性的。正如上 述第一实施例中那样，干燥松散材料23的内部压力使柔性外覆盖物22变形，直到两个内部 膜元件60、61在位于两个框架构件11、12之间的空间14内被压在一起，从而完成具有反比 于贮藏器34内的干燥松散材料23的深度的电阻的电路。如图16所示，单个贮藏器水平监测装置10或者由两个或更多个机械且电联接的 装置构成的系统在使用位置能够通过顶部入口 70被布置到贮藏器34中。装置10能够以 若干方式中的任意一种从贮藏器的顶部被机械悬挂，例如，使用吊架71来紧固到贮藏器内 部的顶部，或者紧固到贮藏器入口的边缘。如果贮藏器34很大，或者贮藏器34内的材料23 的排出流已知是不均勻的，那么两个或更多个贮藏器水平监测装置10可以被串联地悬挂 且电连接，以便测量来自贮藏器34内多个位置的若干水平的平均值。在图18和图19中示出了贮藏器水平监测装置的替代性实施例80。在该实施例 中，三个刚性框架构件81、82、83的三角排列被布置成彼此平行并且沿着装置80的纵向方 向延伸，其中在各框架构件81-83之间具有空间84。三个导电膜元件85、86、87被粘附至装 置80的三个侧面上的柔性外覆盖物88的内部表面，并且三个电阻元件89、90、91被布置在 位于框架构件81-83之间的相应空间84内，从而与导电膜85-87相对。该构造提供了具有 三个含有导体侧面的装置80，其能够从三个不同方向接收来自贮藏器34内干燥松散材料 23的体积的压力。尽管已经联系本发明的具体实施例对其专门进行了描述，但是要理解的是，这仅 仅是作为说明而绝非限制，所附权利要求的范围应当被解释为和现有技术所允许的一样觅ο1权利要求
1.一种贮藏器水平监测装置，包括第一电阻元件，沿着所述装置的纵向方向延伸；和第二电阻或导电元件，沿着所述装置的纵向方向延伸，所述第一和第二元件被布置成 移动至彼此接触；其特征在于，所述装置包括框架，所述框架包括沿着所述纵向方向延伸的至少两个刚 性框架构件，并且在所述框架构件之间具有空间；柔性材料覆盖所述框架构件并且包围所述框架构件之间的空间，以便提供柔性外覆盖 物；和所述第一和第二元件被布置成当压力被施加在所述柔性外覆盖物的外表面时，在位于 所述第一和第二框架构件之间的空间内移动到彼此接触，以便提供指示贮藏器内材料水平 的接触部分。
2.如权利要求1所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述第一和第二元件布置 成使得所述接触部分能够响应于随着贮藏器内材料水平的变化而施加到所述柔性外覆盖 物的压力的变化从而在长度上连续变化。
3.如权利要求2所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，进一步包括连接到所述第 一和第二元件的电路，所述电路包括用于连续测量所述第一和第二元件中至少一个的自由 未接触部分的总电阻的装置，以便提供贮藏器内材料水平的测量结果。
4.如权利要求3所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述电路是可变电阻接触 电路，具有反比于贮藏器内材料深度的电阻。
5.如权利要求1所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述柔性外覆盖物和框架 被构造成在压力由干燥松散固体施加于所述柔性外覆盖物的外表面时，允许所述第一和第 二元件移动至彼此接触。
6.如权利要求1所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，进一步包括弹簧分隔器装 置，用于施加弹性力以便使得所述两个刚性框架构件彼此偏置离开。
7.如权利要求6所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述弹簧分隔器装置包括 用于调整弹性力以改变使所述第一和第二元件移动到彼此接触所需压力大小的装置。
8.如权利要求6所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述弹簧分隔器装置包括 第一弹簧组件和第二弹簧组件，所述第一弹簧组件布置为使所述两个刚性框架构件的第一 端彼此偏置离开，所述第二弹簧组件布置为使所述两个刚性框架构件的第二端彼此偏置离 开。
9.如权利要求8所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述第一和第二弹簧组件 包括布置在所述两个刚性框架构件之间的压缩弹簧。
10.如权利要求8所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述第一和第二弹簧组件 包括布置在所述框架外侧的可调整的弹簧加载的分隔器元件。
11.如权利要求1所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述第一元件是在所述框 架构件之间的空间内沿着所述装置的纵向方向延伸的电阻线。
12.如权利要求11所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述第二元件是在所述 柔性外覆盖物的面对所述第一元件的一侧上粘附至其内部表面的内部膜导体。
13.如权利要求1所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述第一元件是在所述柔性外覆盖物面对所述框架构件之间的空间的一侧上粘附至其内部表面的电阻膜，并且所述 第二元件是粘附至所述柔性外覆盖物的内部表面的电阻膜，位于所述框架构件之间的空间 的面对所述第一元件的相对侧上。
14.如权利要求1所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述第一元件是在所述柔 性外覆盖物面对所述框架构件之间的空间的一侧上粘附至其内部表面的电阻膜，并且所述 第二元件是粘附至所述柔性外覆盖物的内部表面的导电膜，位于所述框架构件之间的空间 的面对所述第一元件的相对侧上。
15.如权利要求1所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述至少两个框架构件包 括三个框架构件，所述三个框架构件以三角排列布置为大体上彼此平行，并且沿着所述装 置的纵向方向延伸，在所述个框架构件之间具有空间，并且其中，所述第一和第二元件包括 三组第一和第二元件，被布置成当压力在三个不同方向施加至所述柔性外覆盖物的外表面 时，提供指示贮藏器内材料水平的相应接触部分。
16.如权利要求1所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，进一步包括用于将多个所 述装置端到端串联连接在一起以便适应不同的贮藏器高度的装置。
17.如权利要求1所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述柔性外覆盖物包括完 全覆盖所述框架构件并包围所述框架构件之间的空间的耐用弹性膜材料。
18.如权利要求17所述的贮藏器水平监测装置，其特征在于，所述膜材料是聚乙烯膜。
19.一种贮藏器水平监测系统，包括至少一个监测装置，包括第一电阻元件，沿着所述装置的纵向方向延伸；和第二电阻或导电元件，沿着所述装置的纵向方向延伸，所述第一和第二元件被布置成 移动至彼此接触；和其特征在于，所述装置包括框架，所述框架包括沿着所述纵向方向延伸的至少两个刚 性框架构件，并且在所述框架构件之间具有空间；柔性材料覆盖所述框架构件并且包围所述框架构件之间的空间，以便提供柔性外覆盖 物；和所述第一和第二元件被布置成当压力被施加在所述柔性外覆盖物的外表面时，在位于 所述第一和第二框架构件之间的空间内移动到彼此接触，以便提供指示贮藏器内材料水平 的接触部分；和连接到所述至少一个监测装置的电路，所述电路包括用于对所述第一和第二元件中至 少一个的自由未接触部分的总电阻进行连续测量的装置，以便提供贮藏器内材料水平的测量结果。
20.如权利要求19所述的贮藏器水平监测系统，其特征在于，所述至少一个监测装置 包括用于在被监测的贮藏器内吊挂所述装置的装置，并且其中所述第一和第二元件被布置 成使得所述接触部分能够响应于随着所述贮藏器内材料水平的变化而施加到所述柔性外 覆盖物的压力的变化而在长度上连续改变。
21.如权利要求19所述的贮藏器水平监测系统，其特征在于，所述电路是可变电阻接 触电路，具有与贮藏器内材料深度成反比的电阻。
22.如权利要求19所述的贮藏器水平监测系统，其特征在于，所述至少一个监测装置包括弹簧分隔器装置，用于施加弹性力以使所述两个刚性框架构件彼此偏置离开。
23.如权利要求19所述的贮藏器水平监测系统，其特征在于，所述至少一个监测装置 包括端到端串联地连接在一起的多个监测装置。
24.如权利要求19所述的贮藏器水平监测系统，其特征在于，所述至少一个监测装置 包括串联地连接在一起的多个所述监测装置，以便提供来自所述贮藏器内多个位置的平均 贮藏器水平测量结果。
25.一种测量贮藏器内材料深度的方法，包括提供具有框架、沿所述框架的纵向方向延伸的至少第一电阻元件和第二电阻或导电元 件、以及在所述框架上的柔性外覆盖物的贮藏器水平监测装置；将所述贮藏器水平监测装置放置在贮藏器内，其中所述装置的第一端位于第一深度 处，所述装置的第二端位于第二深度处，所述第一和第二元件被布置成移动到彼此接触，以 便响应于所述贮藏器内干燥松散颗粒材料的深度的变化而提供在长度上可变的接触部分。测量所述第一和第二元件中至少一个的电阻，以便提供所述贮藏器内材料水平的测量 结果。
全文摘要
一种贮藏器水平监测系统，其使用了一个或多个监测装置(10)以便测量贮藏器(34)内的材料(23)的水平。监测装置(10)均具有带有沿着纵向方向延伸的至少两个刚性框架构件(12、13)的框架(11)，在这些框架构件之间具有空间(14)。柔性材料(22)覆盖框架构件(12、13)，并且包围它们之间的空间(14)。第一电阻元件(24)和第二电阻或导电元件(30)沿着所述装置(10)的纵向方向延伸，并且被布置成当由贮藏器(34)内的松散材料(23)压在柔性覆盖物(22)的外表面而施加压力时移动成在第一和第二框架构件(12、13)之间彼此接触。连接到监测装置(10)的电路(35)测量第一和第二元件(24、30)中至少一个的自由未接触的部分的总电阻，以便提供贮藏器(34)内材料水平的测量结果。
文档编号G01F23/18GK102057258SQ200880129632
公开日2011年5月11日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月4日
发明者R·M·蒂博 申请人:奥斯本工业有限公司