非接触式重锤料位计的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械式料位计领域，特别涉及一种非接触式重锤料位计。
【背景技术】
[0002]重锤料位计是目前被广泛使用的一种机械式料位计，其原理是利用悬挂于钢索或者钢带下的锤头接触物料后，失重感应机构感应到失重信号，再由处理器计算出锤头从容器顶端到出现失重信号的位置的长度，最后结合容器高度计算出料位高度。重锤料位计被广泛的使用于各种工况中，具有测量精度高的特点。
[0003]在实际使用中，其工作过程需要多个机械部件之间很好的配合，各机械结构部件的设计精度要求高，特别是失重感应机构，它是否可以可靠稳定运行直接影响料位计的运行。由于工业现场环境一般比较恶劣，重锤料位计仪表部分由于无法做到完全密封，导致粉尘非常容易进入仪表内部，致使失重感应机构卡塞，从而导致无法感应锤头是否已经接触到物料。失重感应机构都是机械部件组成，长时间使用很难保证可靠性；另外，在物料的运动过程中，锤头接触到物料时候，会与物料一起向下运动，如果此时失重感应机构无法感应到锤头已经失重，导致锤头跟着物料进入物料内部，出现埋锤现象。出现埋锤后，电机反转向上提升时，由于阻力太大，会导致钢绳或者钢带断裂，出现断锤现象。当发生断锤故障后，用户需要及时找到掉落于物料中锤头，因为不及时找到锤头，锤头会给后续流程中的泵等设置代来非常大的安全隐患。埋锤和断锤现象是重锤料位计比较普遍的故障现象，严重影响了料位计的测量，给生产代来了较大的安全隐患。
[0004]为了解决上述问题，现在重锤料位计基本都是在程序逻辑、仪表部分密封设计、失重感应机构设计和钢绳或者钢带强度上下功夫，但是还不能做到彻底解决失重感应机构的感应失灵以及埋锤现象。
【实用新型内容】
[0005]实用新型目的:针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种非接触式重锤料位计，能够适应容器内的粉尘环境，彻底避免埋锤和断锤现象，测量精确可靠，便于维护，使用寿命长。
[0006]技术方案:本实用新型提供了一种非接触式重锤料位计，包括卷扬机构、非接触式传感器、长度测量部件、总运算处理器和信号输出部件，其中，卷扬机构通过连接件将非接触式传感器垂直悬挂在容器内顶部；卷扬机构在接收到总运算处理器发出的控制信号后通过连接件带动非接触式传感器下移；非接触式传感器将感应到的自身与容器内待测物料之间的第一距离的信号发送给总运算处理器；长度测量部件测量此时非接触式传感器到容器顶部的第二距离并将该第二距离的信号发送给总运算处理器；总运算处理器根据容器的高度以及上述第一距离的信号和第二距离的信号计算出待测物料的料位，并将所述待测物料的料位信号发送给所述信号输出部件，所述信号输出部件再将所述待测物料的料位信号输出。
[0007]进一步地，还包含固定于容器顶部的无线充电器或接触式充电器；所述无线充电器或接触式充电器用于给上移到容器顶部的所述非接触式传感器充电。
[0008]进一步地，在所述非接触式传感器内部还集成有状态感应传感器和/或温度测量传感器；所述状态感应传感器用于即时感应所述非接触式传感器的状态变化，并将所述状态变化的信号发送给总运算处理器，总运算处理器在接收到所述状态变化的信号后会发出控制信号控制卷扬机构带动连接件将非接触式传感器上移；所述温度测量传感器用于测量所述非接触式传感器的温度变化，并将所述温度变化的信号发送给总运算处理器，总运算处理器在接收到所述温度变化的信号后会发出控制信号控制卷扬机构带动连接件将非接触式传感器上移或下移。
[0009]进一步地，所述非接触式重锤料位计还包含失重感应机构，所述失重感应机构在感应到所述非接触式传感器失重后，会将所述失重的信号发送给总运算处理器，总运算处理器在接收到所述失重的信号后会发出控制信号控制卷扬机构带动连接件将非接触式传感器上移或下移。
[0010]优选地，所述非接触式传感器具有自带电池。
[0011]优选地，所述非接触式传感器为超声波传感器或雷达传感器。
[0012]优选地，所述长度测量部件为旋转编码器、脉冲计数器或行程开关。
[0013]优选地，所述连接件为钢绳或钢带。
[0014]优选地，所述卷扬机构为电机卷扬机。
[0015]优选地，所述非接触式传感器与总运算处理器和长度测量部件之间通过有线或无线方式连接。
[0016]优选地，所述的非接触式重锤料位计，还包含至少一套备用装置，该备用装置由备用卷扬机构、备用非接触式传感器、备用长度测量部件以及备用连接件组成；所述备用卷扬机构通过备用连接件将备用非接触式传感器垂直悬挂在容器内顶部，所述备用卷扬机构、备用非接触式传感器以及备用长度测量部件均与所述总运算处理器信号连接。
[0017]工作原理及有益效果:在初始状态，本非接触式重锤料位计中的非接触式传感器是垂直停靠在容器内顶部的，当需要对容器内的料位进行测试时，总运算处理器会控制卷扬机构运转，通过连接件将非接触式传感器下移，非接触式传感器将感应到的自身与物料之间的第一距离的信号发送给总运算处理器，长度测量部件会对此时容器顶端到非接触式传感器之间的第二距离进行测量，并将第二距离的信号发送给总运算处理器，总运算处理器会根据上述第一距离的信号、第二距离的信号以及容器内部的高度计算出物料的料位，然后将料位信号通过信号输出部件输出给用户，在总运算处理器计算出物料的料位后，卷扬机构再将非接触式传感器上移。可见上述整个过程中非接触式传感器与物料之间并没有接触，而且无需使用重锤，这样就能够避免非接触式传感器或重锤被物料掩埋以导致连接件断裂，彻底避免埋锤和断锤现象，消除了安全隐患；另外，非接触式传感器就是一个小的传感器，只要不断电就能够持续工作，与现有技术中有机械部件组成的失重感应机构相比，非接触式传感器机械部件少，使用寿命长，测量精确可靠，便于维护，更能适应容器内恶劣的粉尘环境。
【附图说明】
[0018]图1为实施方式I中的非接触式重锤料位计安装在容器上的示意图；
[0019]图2为实施方式I中的非接触式重锤料位计工作原理示意图；
[0020]图3为实施方式3中的非接触式重锤料位计安装在容器上的示意图；
[0021]图4为实施方式3中的非接触式重锤料位计工作原理示意图；
[0022]图5为实施方式4中的非接触式重锤料位计安装在容器上的示意图；
[0023]图6为实施方式5中的具有备用装置的非接触式重锤料位计结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型较佳实施例进行详细的介绍。
[0025]实施方式1:
[0026]本实施方式中提供了一种非接触式重锤料位计，用于测量容器7内固体或液体待测物料8的料位，如图1所示，卷扬机构1、长度测量部件3、总运算处理器4和信号输出部件5均设置在容器7外顶部，且卷扬机构1、长度测量部件3和信号输出部件5均与总运算处理器4相连，初始状态时，卷扬机构I通过连接件6将自带电池的非接触式传感器2垂直悬挂在容器7内顶部，非接触式传感器2与总运算处理器4和长度测量部件3之间通过无线方式连接。上述卷扬机构I可以是电机卷扬机，长度测量部件3可以是旋转编码器、脉冲计数器或行程开关，连接件6可以是钢绳或钢带，非接触式传感器2可以是超声波传感器或雷达传感器。
[0027]如图2所示，当需要对容器7内的待测物料8的料位进行测量时，总运算处理器4会向卷扬机构I发出控制信号，在卷扬机构I接收到该控制信号后，会通过连接件6带动非接触式传感器2下移，当下移到距离待测物料8 一定距离后，待测物料8进入非接触式传感器2的感应范围内，此时非接触式传感器2就会将自身与待测物料8之间的第一距离的信号同时发送给总运算处理器4 ;本实施方式中长度测量部件3可以通过与连接件6连接以测量连接件6的变化长度，从而得到容器7顶部到非接触式传感器2之间的第二距离，也可以通过与卷扬机构I连接以测量到连接件6的变化圈数，从而得到上述第二距离，然后长度测量部件再将测量到的第二距离的信号发送给总运算处理器4，总运算处理器4根据接收到的上述第一距离的信号、第二距离的信号及其内部本身储存的容器7的内部高度综合计算出待测物料的料位，并将计算出的待测物料的料位的信号发送给信号输出部件5，信号输出部件5再将该信号以开关量信号、模拟量信号、脉冲信号或数字信号的方式输出给用户。
[0028]值得一体的是，当待测物料8进入非接触式传感器2的感应范围后，非接触式传感器2即可对自身与待测物料8之间的距离进行持续跟踪测量；也可以是在其感应到自身与待测物料8之间到达预设距离后，立即将其拉升至容器7顶端结束测量；或者一直保持非接触式传感器2与待测物料8之间的距离为一个确定的值。
[0029]实施方式2:
[0030]本实施方式为实施方式I的进一步改进，主要改进之处在于，本实施方式中的非接触式传感器2内部还集成有状态感应传感器和/或温度测量传感器。因为如果非接触式重锤料位计上的某一部件失效后导致非接触式传感器2在下降到与待测物