[发明专利]智能重锤料位计及其测量方法

说明书

本发明涉及机械式料位计领域，公开了一种智能重锤料位计及其测量方法，该料位计包括锤头部件（1）、绳带部件（3）、机械复位机构（5）以及分别与总运算处理器（7）信号连接的卷扬机构（2）、姿态测量部件（6）、长度测量部件（4）和信号输出部件（8）；所述卷扬机构（2）通过所述绳带部件（3）与所述锤头部件（1）相连接，所述锤头部件（1）通过所述绳带部件（3）悬挂在测量空间内，所述绳带部件（3）与所述机械复位机构（5）相连，所述姿态测量部件（6）与所述机械复位机构（5）中的运动单元相连。与现有技术相比，本发明能够及时准确的分析出锤头与物料接触时机，避免出现埋锤和断锤故障。

技术领域

本发明涉及机械式料位计领域，特别涉及一种智能重锤料位计及其测量方法。

背景技术

重锤料位计是被广泛应用于复杂恶劣工况下的料位测量装置，是雷达、超声波、激光等料位计在恶劣工况下无法可靠运行与测量的重要替代手段与传感器。

重锤料位计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。所有，在重锤料位计中的失重感应机构是重锤料位计的核心机构，其准确及时对于重锤接触物料的反馈，是重锤料位计可靠测量的基础。目前的失重感应机构通常是由弹性结构的机械复位机构与接近检测开关构成，基本是由弹簧和旋转轴以及其他连接结构件构成。在重锤料位计的锤头下降、上升过程中，机械复位机构因为与连接锤头的绳或者带连接，做相应的运动。当机械复位机构中处于运动状态的被检测部分运动到固定的接近检测开关位置时，接近检测开关将检测信息发送给运算处理器，运算处理器控制电机做相应的动作。目前的接近检测开关主要用霍尔开关、限位开关、接近开关等充当。

在实际使用中，重锤料位计容易出现埋锤、断锤等故障，究其原因，除了重锤料位计安装位置不合理以及料位计放锤没有与系统落料关联外，主要是锤头接触物料后，负责感应重锤失重的机械复位机构与位置开关在配合检测中没有及时检测到或者检测滞后造成的。重锤料位计里机械复位机构的运动被检测部分，在落锤、接触物料过程中，无法复位到接近开关检测位置，从而无法触发提锤动作。其无法复位的原因，主要：1、重锤料位计内部进粉尘，阻塞机械复位机构动作；2、被测物料为粉料，锤头进入物料一定深度，物料对于锤头托举力增大过程缓慢；3、锤头无法在倾斜物料表面站立，出现滑锤，物料掩埋锤头；4、由于长期使用，机械复位机构里的弹簧等弹性材料老化，性能发生变化；5、当物料在料仓底部这样的极限位置时，由于绳和或带自重增加、线性运动速度低，反馈滞后。

对于上述的缺陷，现有的基于机械复位机构的失重检测方案，基本没有办法解决。而本发明人在专利CN201520354348.0“智能重锤料位计”以及专利CN201520354394.0“非接触式智能重锤料位计”中声明的技术方案，均是通过在锤头部分的新技术手段实现接触或者接近物料检测的，但是由于上述两种技术手段关键检测部件安装有锤头部分，而锤头部分在容器内部工作，所以，上述两种技术方案，在高温、高压以及高湿等恶劣工况下，均无法使用。并且，由于需要给锤头部分的检测部件提供能源，上述两种方法实施技术难度大。

另外，其他一些技术方案，如通过称重方法，实现锤头接触物料后的触锤检测，由于称重结构与部件可靠性问题，均无法长期可靠使用，构成感应失灵以及埋锤现象。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种智能重锤料位计及其测量方法，能够及时准确的分析出锤头与物料接触时机，避免出现埋锤和断锤故障。

技术方案： 本发明提供了一种智能重锤料位计，包括锤头部件、绳带部件、机械复位机构以及分别与总运算处理器信号连接的卷扬机构、姿态测量部件、长度测量部件和信号输出部件；所述卷扬机构通过所述绳带部件与所述锤头部件相连接，所述锤头部件通过所述绳带部件悬挂在测量空间内，所述机械复位机构中的运动单元与所述绳带部件以及所述姿态测量部件相连。