用于高温固体物料的料位检测装置和容器的制作方法

本发明涉及化工领域，具体地，涉及一种用于高温固体物料的料位检测装置和容器。

背景技术：

在煤炭化工领域，例如在干燥或热解煤等煤炭化工过程中，通常需要对容器中储存的高温的物料进行料位测量。但是目前的料位计都不能耐高温，即使不与物料直接接触测量也很容易受到高温环境影响而导致测量结果不准确，因此没有有效地对高温物质的料位进行测量的方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于高温固体物料的料位检测装置，该料位检测装置利用气体压力的改变来对料位进行检测。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于高温固体物料的料位检测装置，其中，所述料位检测装置包括耐高温检测管，该耐高温检测管内设置有气管，所述耐高温检测管上设置有能够被高温固体物料堵住的料位检测口，该气管的第一端与气源连通，当所述料位检测口尚未被高温固体物料堵住时，所述气源的气体经过所述气管而从所述料位检测口向外排出，所述气管上设置有压力传感器。

优选地，所述耐高温检测管的侧壁上沿长度方向设置有多个第一料位检测口，所述气管包括第一气管，所述第一气管的第一端与所述气源连通，所述第一气管的第二端的第二端与所述耐高温检测管的内腔相连通。

优选地，所述第一料位检测口的孔径为所述固体物料的粒径的0.2-10 倍。

优选地，所述耐高温检测管的下部设置有第二料位检测口，所述气管包括第二气管，所述第二气管的第一端与所述气源连通，所述第二气管的第二端与所述第二料位检测口连通，所述气源的气体经过所述第二气管而从所述第二料位检测口向外排出。

优选地，所述耐高温检测管还包括能够拆卸地设置的封板或丝堵，该封板或丝堵能够封闭所述高温检测管的内腔。

优选地，所述第二料位检测口的孔径为0.2mm-50mm。

优选地，所述压力传感器为差压变送器，所述气管与所述差压变送器的正压端连通。

优选地，所述料位检测装置还包括有设在所述耐高温检测管之外的压力平衡管，该压力平衡管的第一端与所述差压变送器的负压端连通，所述压力平衡管的第二端开放。

优选地，所述气管与气源之间上还设置有稳压阀和/或恒流控制器。

本发明的另一个目的是提供一种用于高温固体物料的容器，其中，该容器的壳体上设置有安装口，所述容器还包括根据本发明所述的料位检测装置，所述料位检测装置的耐高温检测管通过所述安装口伸入所述容器的壳体，且所述耐高温检测管的料位检测口位于所述壳体内部。

优选地，所述耐高温检测管的侧壁上沿长度方向设置有多个第一料位检测口，每个所述第一料位检测口均与所述第一气管连通，所述耐高温检测管的末端插入到接近或接触所述壳体的底部。

优选地，所述耐高温检测管的下部设置有第二料位检测口，所述耐高温检测管的所述第二料位检测口朝向所述壳体的底部，所述第二料位检测口与所述底部相间隔。

本发明的料位检测装置能够对高温固体物料的料位进行检测，利用耐高 温检测管引导气管，将气源的气体引导至吹向物料，通过物料对料位检测口的止挡而改变气管内的气压，进而检测物料的料位。通过上述技术方案，能够实现对高温固体物料的料位检测，解决了高温情况下传感器不易设置的问题，避免了高温环境对传感器检测结果的影响，而且结构简单，测量精度较高，适用性强。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一种优选实施方式的料位检测装置的示意图；

图2是根据本发明另一种优选实施方式的料位检测装置的示意图。

附图标记说明

1耐高温检测管；2第一气管；3第二气管；11第一料位检测口；12第二料位检测口；4差压变送器；5稳压阀；6恒流控制器；7气源；8；压力平衡管；10壳体；20安装口；30进料口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词应当结合附图中所示的方形以及实际应用中的方向适当解释。

本发明提供一种用于高温固体物料的料位检测装置，其中，所述料位检测装置包括耐高温检测管1，该耐高温检测管1内设置有气管，所述耐高温检测管1上设置有能够被高温固体物料堵住的料位检测口，该气管的第一端与气源7连通，当所述料位检测口尚未被高温固体物料堵住时，所述气源7的气体经过所述气管而从所述料位检测口向外排出，所述第一气管2上设置有压力传感器。

本发明的思想在于利用气压来检测料位。具体地，气管设置在耐高温检测管1中，并在将该耐高温检测管1与气管一同设置在高温环境下时，耐高温检测管1对气管起到保护作用。通过耐高温检测管1将气管引导至与高温物料接近的位置，气源7的气体经过气管并引导至耐高温检测管1上的料位检测口，该料位检测口设置为朝向物料，通过物料对料位检测口的阻挡而改变气管内的气压。因此，通过气管上的压力传感器所检测到的气压变化即可反应物料的料位。

该气管上的料位检测口可以适当地设置以实现对料位的检测。

本发明还相应地提供一种用于高温固体物料的容器，该容器的壳体10上设置有安装口20，所述容器还包括本发明所述的料位检测装置，所述料位检测装置的耐高温检测管1通过所述安装口20伸入所述容器的壳体10，且所述耐高温检测管1的料位检测口位于所述壳体10内部。

由于容器盛装有高温固体物料，容器内部为高温环境，料位检测装置的耐高温检测管1通过安装口20插入到壳体10的内部，气管设置在耐高温检测管1之中因此不会受到高温环境的影响。进一步地，该耐高温检测管1延伸至容器中的高温固体物料。并且，根据料位检测口的设置方式不同，料位检测装置的使用方式和检测对象均可以为不同。

在料位检测口的一种优选实施方式中。具体地，所述耐高温检测管1的侧壁上沿长度方向设置有多个第一料位检测口11，所述气管包括第一气管2， 所述第一气管2的第一端与所述气源7连通，所述第一气管2的第二端与所述耐高温检测管1的内腔相连通。

也就是说，该多个第一料位检测口11沿耐高温检测管1的长度方向依次排列，并且由于第一气管2与耐高温检测管1的内腔相连通，因此第一气管2向耐高温检测管1输入的气体能够从每个所述第一料位检测口11向外排出。

在这种实施方式下，在对料位进行检测时，使用方法可以采用将所述耐高温检测管1的末端插入到接近或接触所述壳体10的底部。

此时，该多个第一料位检测口11即可起到深度刻度的作用。容器中堆积的固体物料能够堵住料位所在高度以下的第一料位检测口11。当所有的第一料位检测口11均能够通气的情况下，第一气管2上的压力传感器检测到的压力值为一个较小的基准数值。随着物料在容器中的逐渐堆积，物料的料位升高并从下至上地逐渐堵住第一料位检测口11，由于未被堵住的第一料位检测口11逐渐减少，使得第一气管2内的气压与料位相对应地逐渐升高，因此通过该压力传感器的检测值，以及气压的改变与料位之间的关系，即可获得料位的值。

可见，通过上述第一料位检测口11的优选实施方式，可以实现对料位的连续的测量。

由于本发明利用气体来进行检测，并且检测的物料为固体物料，因此需要考虑防止第一料位检测口11被物料堵塞。具体地，该第一料位检测口11的孔径应当结合气源7的气压以及固体物料的粒径来设置，优选地，所述第一料位检测口11的孔径为所述固体物料的粒径的0.2-10倍。

另外地，在料位检测口的另一种优选实施方式中，优选地，所述耐高温检测管1的下部设置有第二料位检测口12，所述气管包括第二气管3，所述第二气管3的第一端与所述气源7连通，所述第二气管3的第二端与所述第 二料位检测口12连通，所述气源7的气体经过所述第二气管3而从所述第二料位检测口12向外排出。

也就是说，该耐高温检测管1的末端上设置有第二料位检测口12，第二气管3的第二端与第二料位检测口12连通。优选地，该第二气管3的第二端的管口与第二料位检测口12相对应地设置，即第二气管3的第二端与耐高温检测管1的第二料位检测口12周围的内壁相互对应地连接，使得第二气管3的第二端的管口与耐高温检测管1在第二料位检测口12的尺寸相对应地连通。

在这种实施方式下，在对料位进行检测时，使用方法可以采用将所述耐高温检测管1的所述第二料位检测口12朝向所述壳体10的底部，所述第二料位检测口12与所述底部相间隔。

此时，该第二料位检测口12即可起到料位开关的作用。通常第二料位检测口12为一个并设置在耐高温检测管1的朝下的末端上，根据所要检测的料位高度，将该耐高温检测管1固定在一个预设位置，此时耐高温检测管1的末端位于该料位高度上。

当第二料位检测口12通畅时，第二气管3上的压力传感器检测到的压力值为一个较小的基准数值。随着容器中堆积的固体物料能够在逐渐堆积并到达第二料位检测口12的高度时堵住第二料位检测口12，从而使得第二气管3内的气压改变，根据气压的突变而判断物料堆积到第二料位检测口12的高度。

可见，在上述优选实施方式中，第二料位检测口只能对某一个料位值进行检测，以判断料位是否达到该值，而不能对料位进行连续的测量。

由于本发明利用气体来进行检测，并且检测的物料为固体物料，因此需要考虑防止第二料位检测口12被物料堵塞。具体地，该第二料位检测口12的孔径应当结合气源7的气压以及固体物料的粒径来设置，优选地，所述第 二料位检测口12的孔径为0.2mm-50mm。

料位检测装置可以同时包括第一气管2和第一料位检测口11，以及第二气管3和第二料位检测口12。在使用时，可以分别采用第一气管2和第一料位检测口11进行测量，或者采用第二气管3和第二料位检测口12进行测量，或者同时采用第一气管2、第二气管3和第一料位检测口、第二检测口12进行测量。

另外，在采用第二料位检测口12进行料位检测时，可以将第二气管3的第二端管口封闭或开放，并且将第一气管2与气源断开，即第一气管2不通气，只有第二气管3通气，此时就能够单独利用第二料位检测口12进行料位检测。具体检测过程参考上文所述。

在同时采用第一气管2、第二气管3和第一料位检测口、第二检测口12进行测量时，将第二气管3的第二端管口开放，并保持第一气管2和第二气管3同时通气。此时首先利用第二料位检测口12进行测量，当第二料位检测口12被物料封堵之后，再利用第一料位检测口11进行连续料位测量。

本发明的料位检测装置能够对高温固体物料的料位进行检测，利用耐高温检测管引导气管，将气源7的气体引导至吹向物料，通过物料对料位检测口的止挡而改变气管内的气压，进而检测物料的料位。通过上述技术方案，能够实现对高温固体物料的料位检测，解决了高温情况下传感器不易设置的问题，避免了高温环境对传感器检测结果的影响，而且结构简单，测量精度较高，适用性强。

优选地，所述耐高温检测管1还包括能够拆卸地设置的封板或丝堵，该封板或丝堵安装至耐高温检测管1的末端以封闭对应于第一气管2的内腔。这样，在对根据上述优选实施方式的料位检测装置进行清理维护时，可以将该料位检测装置从容器等装置上拆卸下来，并将封板或丝堵拆下，从而使得耐高温检测管1内的积灰能够清除。

在根据上文所述的料位检测装置中，除了物料的料位能够影响气管中的压力检测结果之外，气管上设置的压力传感器还能够检测到容器内的压力变化，也就是说，容器内的压力波动对压力传感器的检测结果也有影响，此时气管上的压力传感器的检测结果就无法准确地反应物料的料位值。

为了平衡容器内的压力波动对压力传感器检测结果的影响，提高料位检测装置的精度，优选地，所述压力传感器为差压变送器4，所述气管与所述差压变送器4的正压端连通。

并且，优选地，所述料位检测装置还包括有设在耐高温检测管1之外的压力平衡管8，该压力平衡管8的第一端与所述差压变送器4的负压端连通，所述压力平衡管8的第二端开放。

其中，差压变送器4的正压端通过气管和料位检测口与盛有物料的容器内部的环境连通，差压变送器4的负压端通过压力平衡管8与该容器内部的环境连通。根据差压变送器4的原理，当正压端和负压端之间的压力出现差值时才能输出表示压力差的信号，因此正压端和负压端输入的压力都包括容器内压力波动的分量，从而将压力波动引起的压力测量误差消除。

优选地，为了使得气源7输入到第一气管2和第二气管3中的气流稳定，提高料位检测装置的检测结果的精度，所述第一气管2和第二气管3与气源之间上还设置有稳压阀5和/或恒流控制器6。

如图1和图2所示，本发明提供的用于高温固体物料的容器包括进料口30，固体物料从进料口30落入容器中，因此进料口30下方的物料的料位高度最高，并且料位从高度最高的点向周围倾斜地降低，也就是说在容器内不同位置的料位高度均不同。

优选地，所述壳体10上的进料口30位于所述壳体的横截面的一侧，并且物料的料位高度从进料口30的一侧向另一侧均匀地倾斜，所以横截面中心处的物料高度可以认为是容器内各处物料的料位的平均值，因此所述安装 口20位于所述壳体10的横截面的中心处。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。