[发明专利]一种灰斗料位测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种灰斗料位测量装置，其特征在于：包括设于灰斗（1）外壁上下侧的两组测量组件，两组测量组件包括上位测量组件（3）和下位测量组件（7），两组测量组件分别通过电缆（6）与信号采集、记录装置（2）电连接，所述灰斗（1）壁上设有应变探头连接管（4），所述应变探头连接管（4）管口设有探头法兰（5），每组所述测量组件均包括应变片探头（31）、探头连接壳（32）和用于和探头法兰（5）固定的应变探头反法兰（33），所述探头连接壳（32）伸入应变探头连接管（4）内、探头法兰（5）与应变探头反法兰（33）贴合后通过螺栓（34）固定，所述应变探头连接管（4）内、探头连接壳（32）外壁上设有温度补偿应变片（35）。

2.如权利要求1所述的一种灰斗料位测量装置，其特征在于：所述应变片探头（31）由金属材料制作而成圆柱状结构，所述圆柱状结构端面为用于接收来自流化灰压力的斜向平面。

3.如权利要求1所述的一种灰斗料位测量装置，其特征在于：所述温度补偿应变片（35）为粘贴在探头连接壳（32）外壁上的金属片，通过导线与应变片探头（31）中的电阻应变片连接。

4.如权利要求1所述的一种灰斗料位测量装置，其特征在于：所述应变片探头（31）和温度补偿应变片（35）串联连接，并与串联连接的电阻RC（8）和电阻RD（9）并联形成半桥测量电路。

5.权利要求4所述的一种灰斗料位测量装置，其特征在于：所述电阻RC（8）和电阻RD（9）位于信号采集、记录装置（2）内。

6.权利要求1所述的一种灰斗料位测量装置，其特征在于：所述信号采集、记录装置（2）为计算机设备。

7.权利要求1所述的一种灰斗料位测量装置，其特征在于：所述探头连接壳（32）由金属及树脂材料制作而成，包括反法兰固定部和连接管插接部，所述连接管插接部端面固定有应变片探头（31），侧面固定有温度补偿应变片（35）。

8.权利要求1所述的一种灰斗料位测量装置，其特征在于：所述应变探头连接管（4）与料斗为一体成型结构。

9.权利要求7所述的一种灰斗料位测量装置，其特征在于：所述探头连接壳（32）外径与应变探头连接管（4）内径差值为1-2mm。

10.如权利要求1~9任意一项所述的一种灰斗料位测量装置的测量方法，其特征在于：包括以下步骤，

预先人工测量下位测量组件（7）到灰斗底部的距离h，及上位测量组件（3）与下位测量组件（7）测量高差ΔH，应变片探头（31）在流化物料压力P的作用下，产生应变ε，改变应变片探头（31）电阻Ω，通过应变电桥测量电路，把应变片阻值的微小变化转换成输出电压的变化，并由信号采集、记录装置（2）对电压信号进行滤波并读取，通过电压反推出物料压力P，具体公式如下：

计算料位H：

1

其中，

H—料位高度

P₂—下位测量组件（7）处压力

ρ——流化流化状态下灰的密度

g——重力加速度

h——下位测量组件（7）到灰斗底部的距离

b)公式1中流化状态下灰的密度ρ由两组测量组件应变片探头（31）分别得到的压力差计算得到：

2

其中，

ΔH——上位测量组件（3）与下位测量组件（7）测量高差；

P₂——下位测量组件（7）处压力

P₃——上位测量组件（3）处压力

ρ——流化状态下灰的密度

g——重力加速度

c）由公式2带入公式1中可得到公式如下：

3

即得到料位H。