[发明专利]高温溶液液位探测与控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及液位测量技术领域，具体涉及一种高温溶液液位探测与控制装置。

背景技术

玄武岩连续纤维是以玄武岩矿石为原料，在1450℃-1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，除具有高强度、高模量等特点外，还具有耐高/低温性、耐酸碱、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、防火阻燃等优异性能，因此，玄武岩纤维可以广泛应用于消防、环保、航空航天、军工、汽车船舶制造、工程塑料及建筑等领域。

玄武岩纤维的生产是熔化、拉丝的连续作业过程，玄武岩熔炉中需要随时的补充用于生产的玄武岩矿石原料，玄武岩矿石原料的加料快慢直接影响玄武岩熔炉内的玄武岩液体的液位，而玄武岩液体的液位又直接影响着拉丝作业的稳定和玄武岩纤维的粗细，因此液位的稳定性、准确性与可控性是保证玄武岩熔炉内稳定，且影响玄武岩纤维生产量和工艺指标的重要因素。由于玄武岩矿石需要在很高的温度下才能熔化成液体，因此玄武岩溶液的测量就不能采用常规的设备，目前大多数玄武岩纤维生产厂家没有液位测量的设备，无法对玄武岩熔炉内的液位进行测量，从而使玄武岩熔炉内的液位无法保持稳定，从而使得玄武岩熔炉内的技术指标达不到工艺要求，导致产品产量低下、废品率居高不下。

发明内容

本发明克服了现有技术中大多数玄武岩纤维生产厂家没有液位测量设备从而导致玄武岩熔炉内的液位无法保持稳定，存在产品产量低下、废品率居高不下的不足，提供一种可以准确检测玄武岩熔炉内液体液位并随时根据液位值控制玄武岩矿石加料的快慢从而能保持液位稳定性的高温溶液液位探测与检测设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高温溶液液位探测与控制装置，它由探测电极组件、液位检测仪、PLC控制系统、步进驱动器和加料机变频器组成，所述PLC控制系统分别与液位检测仪、步进驱动器和加料机变频器电连接，所述探测电极组件分别与液位检测仪和步进驱动器电连接。

本技术方案中首先由PLC控制系统控制步进驱动器使探测电极组件往液面方向移动，同时PLC控制系统实时采集由液位检测仪传回来的信号，完成液位的测量，然后PLC控制系统根据液位的高度控制加料机变频器从而能控制加料机加入玄武岩矿石原料的快慢，从而使玄武岩熔炉内的液位保持稳定，从而使拉丝作业稳定提高产品产量和减少废品率。

更进一步的技术方案是，所述探测电极组件由支撑架、直线模组、步进电机、接近开关、悬臂和探测电极组成，所述直线模组安装在支撑架的上端，所述步进电机安装在直线模组的顶部，所述悬臂安装在直线模组上，所述悬臂在其与直线模组连接的端部安装有接近开关，所述悬臂另一端安装有探测电极。

本技术方案中通过由支撑架、直线模组、步进电机、接近开关、悬臂和探测电极组成的探测电极组件，通过步进电机驱动直线模组运动，从而有直线模组带动悬臂运动，再通过悬臂带动探测电极移动，通过探测电极的运动来弥补液位检测仪只能测量两种状态的精度问题，使精度的高低从液位检测仪转为可运动的探测电极，而增加探测电极的控制精度比增加液位检测仪的检测精度更容易实现，本装置采用间歇性的测量，大大降低了探测电极与液位的接触时间，减少了液位对探测电极的腐蚀，延长了探测电极的使用时间，所述步进电机采用两相的57式步进电机，该电机具有能提供足够的扭矩，并且接线少，只有4根线，降低电缆芯数的优点。

更进一步的技术方案是，所述直线模组由防尘罩、光杆和丝杆组成，所述丝杆安装在光杆上，所述防尘罩安装在光杆的下端，所述丝杆与所述步进电机连接。

本技术方案中通过采用丝杆、光杆共同构成悬臂的抬升装置，能够让悬臂平滑的上下运动，能提供强大的扭力，防止悬臂抖动，从而是探测电极平稳移动保证了测量的精度，通过防尘罩有效防止现场环境的粉尘污染，并可以在丝杆上涂抹黄油对其进行润滑。

更进一步的技术方案是，所述接近开关为电感式NPN接近开关。

本技术方案中，接近开关采用工业级的电感式NPN接近开关，可以方便的检测到悬臂的运动并自动校正原点。

更进一步的技术方案是，所述悬臂由铝合金型材制成，所述悬臂两端分别设有宝塔嘴，所述悬臂通过固定连接板与探测电极连接。

本技术方案中悬臂有铝合金型材制成，悬臂两端安装有四只宝塔嘴，用于水冷，从而在高温环境下保护其他装置。

更进一步的技术方案是，所述探测电极由外套管、内套管和内芯组成，且所述外套管、内套管和内芯从外向内依次设置，所述内套管与内芯之间填充有高温材料，所述外套管和内套管均采用刚玉制成，所述内芯采用波铑合金制成。