专利名称：重锤式物位测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种测量装置，特别是一种用于測量物位高度的重锤式物位測量系统。
背景技术：
造纸木片仓、水泥储料罐、粮仓中的物料因其料位面起伏不平，料位较高，如木片仓料位高度通常在40 60m，使料位測量较难。超声物位測量依赖于声脉冲回波幅度，若回波信号不良，则难以实现准确测量。电容式物位测量仪表，通常用于导电介质的物位測量，然而木片仓中的木片不均，介电常数不一致，导致测量的影响因素较多，利用电容式物位仪表进行测量效果不佳。基于荷重传感器的料仓物位測量装置，在料仓相对独立时效果较好，但料仓与其他设备有连接时，则对测量结果影响较大。如造纸厂中的木片仓原采用荷重传感器测量料位，在底部设有应变片传感器，但由于木片仓后来装有螺旋输送装置，且有很多管道相连，导致测量误差加大，无法使用。以往操作人员通常采用重锤，人工在木片仓顶部 探測物位，劳动强度高，效率低，且不便于自动控制。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供ー种适用于木片、粉末或块状的料位检测与控制，自动化程度高的重锤式物位測量系统。为解决上述技术问题，本实用新型采用了一种重锤式物位測量系统，包括机械部分和微处理器測量部分；机械部分由电机、旋转编码器、绕线机构、滑轮和重锤组成，旋转编码器与电机连接，电机连接绕线机构控制绕线机构转动，重锤通过线绳与绕线机构连接，线绳穿过滑轮缠绕在绕线机构上；微处理器測量部分由微处理器単元、测重传感器组成，测重传感器与滑轮通过线绳连接，测重传感器及旋转编码器与微处理単元之间、微处理单元和电机之间通过信号线连接。作为优选，所述电机为同步电机。本实用新型具有的有益效果该重锤式物位測量系统采用嵌入式混合信号微处理器，实现了对料位的自动化測量，简化了外围电路设计，使測量系统具有较好的性价比。
图I是本实用新型的结构示意图。图中1、电机；2、旋转编码器；3、绕线机构；4、滑轮；5、重锤；6、侧重传感器；7、微处理单元；8、线绳；9、信号线；10、行程开关。
具体实施方式
如图I所示为ー种重锤式物位測量系统，包括机械部分和微处理器測量部分；所述机械部分由电机I、旋转编码器2、绕线机构3、滑轮4和重锤5组成，所述旋转编码器2与电机I连接，电机I连接绕线机构3控制绕线机构3转动，重锤5通过线绳8与绕线机构3连接，线绳8穿过滑轮4缠绕在绕线机构3上；微处理器測量部分由微处理器単元7、测重传感器6组成，测重传感器6与滑轮4通过线绳8连接，所述测重传感器6及旋转编码器2与微处理単元7之间、微处理单元7和电机I之间通过信号线9连接。測量吋，重锤5在料仓顶部行程开关10处，在微处理器7控制下，由电机I驱动做周期性的上下往复运动。重锤5下降吋，微处理器7检测测重传感器6输出线绳8张カ信号大小，并记录旋转编码器2脉冲的数量，当张カ传感器信号由大到小，超过规定阀值吋，记下脉冲的总数，根据脉冲当量，即可计算出料位的高度。然后电机I反转，重锤5重新升至料仓顶部行程开关10原点处，至下次循环测量周期。该重锤式物位测量系统中电机I采用同步电机，同步电机与步进电机相比，结构简单，价格低廉，不需要专用的驱动器，与旋转编码器2结合起来可以满足系统测量要求。该重锤式物位測量系统有以下输入量测重传感器的线绳张力信号，模拟量；行程开关触点信号，开关量；旋转编码器的Z、A脉冲和方向判别信号，开关量。输出量为同步电机驱动控制信号，开关量。另外测量系统采用三线串行接ロ DM12864M图形点阵液晶，显示料位高低、线绳张力、工作状态及出错报警信息。该测量系统采用C8051F350作为微处理器，C8051F350是完全集成的混合信号片上系统型MPU，其带有24位模数转换器，包含可编程增益放大器和抽取滤波器，在较强干扰的工作环境，其A/D仍可精确地进行转换，省却了片外A/D转换器，简化了外围电路，降低产品成本。该测量系统米用的测重传感器称重范围为50N, DC 4 20mA输出。由于测重传感器与定滑轮相连，则其感受的线绳的张カ为重锤质量的两倍。工作时重锤由同步电机带动，匀速上升下降；当重锤接触物料，其重量被物料支撑，测重传感器此时仅受线绳重量，因而很容易判别重锤是否接触料位位面。该测量系统采用的同步电机在电路中，使用MPU的2个输出引脚，分别作为同步电机正转和反转驱动引脚，通过零触发光耦触发可控硅，驱动同步电机转动。旋转编码器的信号输出形式为集电极开路输出，为减少干扰，采用光电隔离电路将信号引入MPU，其中采用了 D触发器作为方向判别电路。该测量系统采用重锤式物位測量系统软件控制各単元功能模块的运行实现数值的标定，如绳轮直径和測量循环周期的设定以及測量数据的实时显示功能。程序完成初始化设置以后，首先判断重锤是否在料仓顶部行程开关原点处，否则，重锤上升至原定处。然后读取工作状态停止、手动或自动状态；若无按键操作，系统根据存储中的状态进行エ作。
权利要求1.一种重锤式物位測量系统，其特征在于，包括机械部分和微处理器測量部分；所述机械部分由电机(I)、旋转编码器(2)、绕线机构(3)、滑轮(4)和重锤(5)组成，所述旋转编码器(2)与电机(I)连接，所述电机(I)连接绕线机构(3)控制绕线机构(3)转动，重锤(5)通过线绳(8)与绕线机构(3)连接，线绳(8)穿过滑轮(4)缠绕在绕线机构(3)上；所述微处理器測量部分由微处理器単元(7)、测重传感器(6)组成，所述测重传感器(6)与滑轮(4)通过线绳(8)连接，所述测重传感器(6)及旋转编码器(2)与微处理単元(7)之间、微处理単元(7)和电机(I)之间通过信号线(9)连接。
2.根据权利要求I所述的重锤式物位測量系统，其特征在于所述电机(I)为同步电机。
专利摘要本实用新型公开了一种重锤式物位测量系统，包括机械部分和微处理器测量部分；机械部分由电机、旋转编码器、绕线机构、滑轮和重锤组成，旋转编码器与电机连接，电机连接绕线机构控制绕线机构转动，重锤通过线绳与绕线机构连接，线绳穿过滑轮缠绕在绕线机构上；微处理器测量部分由微处理器单元、测重传感器组成，测重传感器与滑轮通过线绳连接，测重传感器及旋转编码器与微处理单元之间、微处理单元和电机之间通过信号线连接。该重锤式物位测量系统采用嵌入式混合信号微处理器，实现了对料位的自动化测量，简化了外围电路设计，使测量系统具有较好的性价比。
文档编号G01F23/00GK202648734SQ201220301579
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者罗健, 钟智勇, 顾小明 申请人:成都勇建科技有限公司