[发明专利]一种柜位测量装置

说明书

技术领域

本发明属于煤气柜工程技术领域，特别涉及一种柜位测量装置。

背景技术

目前冶金、化工企业中的柜位测量装置多采用两种测量方式。一种为就地测量方式，采用机械式钢丝绳测量，常用的有时钟式机械柜位计，柜位计通过活塞运动带动钢丝绳，钢丝绳拉动齿轮带动时钟的轴转动，通过三级齿轮将柜位转换成360度，活塞零位对应时钟0点，活塞最高位置时为16点钟方向，即活塞从零位运行至最高位置时，时钟顺时针转动一圈。于是根据时钟位置便可以确定具体柜位； 另一种远传测量，常用光纤式柜位计，把现场柜位信号检测出来后送控制室进行显示和控制。对于光纤式柜位计来说，虽然运用越来越取得主流地位，但由于这是一种单一的测量系统，而且其测量装置易发生故障，光纤柜位计的钢丝绳十分纤细且暴露在外界受环境影响极易发生断裂。一旦测量设备发生故障，柜位的显示和控制就会中断，煤气柜的安全就得不到保障，再者而且光纤式柜位计平时维护起来并不方便，运行和维护成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种安全可靠，便于维护的柜位测量装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种柜位测量装置，包括时钟式机械柜位计，还包括旋转编码器，所述旋转编码器的连轴与所述时钟式机械柜位计的时钟齿轮轴通过柔性连接器连接，旋转编码器测得角度值转换成4-20mA的电流信号，并通过电缆将信号传送至PLC。旋转编码器是一种角度检测装置，它将输入给连轴的角度量，利用光电转换原理转换成相应的电脉冲或数字量。则活塞上下运动时带动机械时钟旋转，通过软连接带动旋转编码器的连轴转动，从而旋转编码器测得的角度值发生变化，输出的电流的也会发生相应的线性变化。将输出的电流通过电缆接入PLC，便可以根据设定柜位的量程即可算出柜位的当前值。

所述旋转编码器和时钟式机械柜位计之间用法兰固定。

所述旋转编码器为绝对值编码器。绝对值编码器为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值。特别是在定位控制应用中，绝对值编码器减轻了电子接收设备的计算任务，从而省去了复杂的和昂贵的输入装置：而且，当机器合上电源或电源故障后再接通电源，不需要回到位置参考点，就可利用当前的位置值。

所述柔性连接器为橡胶软连接器。

所述绝对值编码器为单圈绝对值编码器。单圈绝对值编码器把轴细分成规定数量的测量步，最大的分辨率为13位，这就意味着最大可区分8192个位置+多圈绝对值编码器不仅能在一圈内测量角位移，而且能够用多步齿轮测量圈数。多圈的圈数为12位，也就是说最大4096圈可以被识别。总的分辨率可达到25位或者33，554，432个测量步数。

本发明的有益效果是由于使用了旋转编码器，柜位测量装置性能可靠，测量精度高，并且故障率大大降低。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1为本发明实施例的时钟式机械柜位计正视图。

图2为本发明实施例的安装结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，原时钟式机械柜位计1活塞零位对应时钟0点，活塞最高位置时为16点钟方向，即活塞从零位运行至最高位置时，时钟顺时针转动一圈，时钟式机械柜位计表盘中央设置有时钟齿轮轴11；如图2所示，还包括单圈绝对值编码器2，单圈绝对值编码器2的连轴21与时钟式机械柜位计1的时钟齿轮轴11通过橡胶软连接器3连接，单圈绝对值编码器2和时钟式机械柜位1之间用法兰4固定，单圈绝对值编码器2测得角度值转换成4-20mA的电流信号，并通过电缆将信号传送至 PLC5。

本发明既可单独运行，最大的优点是该单圈式旋转编码器器性能可靠，测量精度高，并且不易发生故障;也可配合光纤式柜位计使用,更是实现了双柜位冗余系统同时运行的效果，大大提高了系统的稳定性和安全性，满足了生产需要。

在使用了该发明后，半年内，从未出现旋转编码器故障或测量异常等情况，相比较以前光纤性柜位计一年出现的多次故障影响生产，并且在处理柜位计故障同时会造成柜位自动调节一段时间内无法进行的情况，该柜位测量冗余系统达到了预期的效果。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。