專利名稱：跟蹤式物位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一類物位計(jì)。特別是涉及一類探測器與物料無接觸且能自動跟蹤物位位置的物位計(jì)。
物位計(jì)用來測量液體的液位和固體的料位，通常分別稱之為液位計(jì)和料位計(jì)。浮子式液位計(jì)應(yīng)用最廣，浮子隨液位升降，但不能測量油漆、原油、瀝青之類粘稠液體。靜壓法、差壓法對此類液體測量效果也不佳，一旦粘住，儀器失效。傳統(tǒng)的光電式物位計(jì)只能非連續(xù)測量，通常只給出上下兩個(gè)物位的位置，以便控制泵，閥門等設(shè)備。超聲物位計(jì)與物料無接觸，但對吸聲物料或表面不平整的物料無能為力，例如糧食、面粉、煤塊、煤粉等。射線式物位計(jì)目前比較實(shí)用的也僅僅是給出上下物位，斜透式射線物位計(jì)理論上可以連續(xù)測量，但因誤差大，從而限制了應(yīng)用范圍。
本實(shí)用新型的目的在于提供一類可以適用于不同物料包括高溫高壓甚至有毒物料的，與物料無接觸，探測器能自動跟蹤物位的新型物位計(jì)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，參見附

圖1和7。由可逆電機(jī)(1)、電機(jī)轉(zhuǎn)向控制器(20)、電纜鼓(5)和(6)、電纜(7)和(8)或鏈輪(25)、鏈條(26)等組成一個(gè)聯(lián)動升降機(jī)構(gòu)，驅(qū)動發(fā)射源(9)和上下鄰近的兩個(gè)探測器(10)和(11)，分別處于不同的垂線上，同步升降，并保持在同一水平上。根據(jù)物理學(xué)的原理，任何射線或波經(jīng)過介質(zhì)都會衰減，且符合I＝Io·e-kl，公式中Io是初始強(qiáng)度，k是衰減系數(shù)，l為射線所通過的距離，由于空氣和物料的衰減系數(shù)差別很大，所以，當(dāng)兩個(gè)探測器正好分別處與物料界面上下方時(shí)，上探測器(10)測得強(qiáng)信號，下探測器(11)測得弱信號。如果兩個(gè)探測器均處于物位上方，則兩個(gè)探測器均為強(qiáng)信號；如果兩個(gè)探測器均處于物位下方，則兩個(gè)探測器為弱信號。將探測器測得的信號輸入電機(jī)轉(zhuǎn)向控制器中的邏輯電路，就可以驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止，經(jīng)過聯(lián)動裝置，帶動發(fā)射源和探測器同步上升或下降，并最終靜止于物位水平。同時(shí)，與電纜鼓或鏈條聯(lián)動的機(jī)械直讀式計(jì)數(shù)器和脈沖電子計(jì)數(shù)器就可以顯示出物位，并可以通過遠(yuǎn)程發(fā)送與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。該裝置中，發(fā)射源可以是不同的波長的光源、超聲發(fā)生器、激光管、X射線管、放射性射線源等。探測器是與發(fā)射源相適配的傳感器；例如光敏電阻、光敏二極管、光電偶合器、超聲探測器、激光探測器、X光探測器、光電倍增管、γ計(jì)數(shù)器、碘化鈉晶體等。
本實(shí)用新型能夠連續(xù)地測量固、液各種物料的物位，也適用于高溫、高壓、有毒和強(qiáng)腐蝕性的場合，精度較高，并可以通過脈沖計(jì)數(shù)器將測得的信號遠(yuǎn)程發(fā)送，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及附圖給出，并作進(jìn)一步的描繪。
附圖1是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)總示意圖。
附圖2是異型管和懸掛錘的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4是電機(jī)轉(zhuǎn)向控制器的電路原理方框圖。
附圖5是脈沖計(jì)數(shù)計(jì)量的電路原理方框圖。
附圖6是實(shí)施例2的示意圖。
附圖7是實(shí)施例5的機(jī)械聯(lián)動裝置軸測示意圖。
實(shí)施例1是一種懸掛式跟蹤物位計(jì)，參見圖1。該實(shí)施例中，整個(gè)裝置由可逆電機(jī)(1)、電機(jī)皮帶輪(2)、皮帶(3)、從動輪(4)、電纜鼓(5)和(6)、電纜(7)和(8)、發(fā)射源(9)、上下探測器(10)和(11)、滾輪(12)、懸掛錘(13)和(30)、立管(14)和(15)、屏蔽罩(16)、法蘭(17)、機(jī)械計(jì)數(shù)器(18)、電刷(19)、電機(jī)轉(zhuǎn)向控制器(20)、脈沖發(fā)生器(21)、脈沖計(jì)數(shù)器(22)組成。電纜和懸掛錘分別裝在下端密封的兩個(gè)立管(14)和(15)之中。兩個(gè)電纜鼓同步、同速轉(zhuǎn)動，外徑相等。發(fā)射源(9)安裝在懸掛錘(13)中，探測器(10)和(11)安裝于懸掛錘(30)中，且彼此方向相對。立管采用玻璃管、塑料管或金屬管。電機(jī)轉(zhuǎn)向控制器由電子元器件組成，將測得信號經(jīng)電纜鼓側(cè)面的電刷輸送到電機(jī)，經(jīng)放大、整形、比較和邏輯處理，就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止，最終使懸掛錘靜止，使上探測器穩(wěn)定于物位的上方，下探測器穩(wěn)定于物位的下方，從而實(shí)現(xiàn)對物位的自動跟蹤。參見圖4。與此同時(shí)，與電纜鼓聯(lián)動的機(jī)械記數(shù)器就顯示物位，脈沖發(fā)生器發(fā)出電脈沖，參見圖5。脈沖計(jì)數(shù)器記下讀數(shù)，并將脈沖整形，遠(yuǎn)程發(fā)送到中央控制室，與主計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)容器中全部無料時(shí)，懸掛錘會繼續(xù)下降，造成誤動作，因此在立管(15)的下部套有屏蔽罩，以阻當(dāng)光線或射線，讓懸掛錘最低停在屏蔽罩的上沿處，不再下落。為了保證發(fā)射源與探測器方向相對，懸掛錘不轉(zhuǎn)向，立管(14)和(15)采用了異形管，一般采用正多邊形截面。圖2所示的是一個(gè)正四邊型立管的橫截面，而且在懸掛錘上安裝了四個(gè)滾輪。圖3所示的是脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)圖。中間是一個(gè)齒輪型的遮光板(23)，左測是光源(22)，右側(cè)是光敏傳感器(24)。光源可以采用發(fā)光二極管或燈泡，傳感器可以采用光敏電阻，光敏二極管、光電偶合器等。當(dāng)然，脈沖發(fā)生器也可以用磁屏蔽、磁體、霍爾元件來組合。該裝置用來測量液體的液位，誤差不超過2厘米，用來測量固體的料位，誤差也較小。
實(shí)施例2的傳動機(jī)構(gòu)可參見圖6，其特征是，聯(lián)動機(jī)構(gòu)由電纜鼓(5)和(6)、電纜(7)和(8)、懸掛錘(13)和(30)等組成，電纜(7)和裝有發(fā)射源(9)的懸掛錘(13)裝于下端密閉的立管(14)之中，電纜(8)和懸掛錘(30)位于容器的外側(cè)，兩個(gè)電纜鼓同步、同速轉(zhuǎn)動，外徑相等。發(fā)射源選用放射性同位素，探測器選用γ射線探測器。如在容器壁上刻上標(biāo)尺，就可以直接讀出物位數(shù)據(jù)。立管下端密閉，采用玻璃管、塑料管或金屬管。
實(shí)施例3的傳動機(jī)構(gòu)與實(shí)施例2相類似，其不同的是電纜(7)和裝有發(fā)射源(9)的懸掛錘(13)位于容器的外側(cè)，而電纜(8)和懸掛錘(30)則裝于下端密閉的立管(15)之中。
實(shí)施例4的傳動機(jī)構(gòu)與實(shí)施例2相類似，其不同的是不用立管，電纜(7)和裝有發(fā)射源(9)的懸掛錘(13)位于容器的一側(cè)，而電纜(8)和懸掛錘(30)則裝于容器的另一側(cè)。
實(shí)施例5采用鏈輪(25)、鏈條(26)作為傳動系統(tǒng)，參見圖7。在立管(14)中運(yùn)動的鏈條上安裝了發(fā)射源盒(27)，盒中裝有發(fā)射源(9)，在立管(15)中運(yùn)動的鏈條上安裝有探測器盒(28)，內(nèi)裝傳感器(10)和(11)。立管下端密閉，采用玻璃管、塑料管或金屬管，立管(15)的下部套有屏蔽罩。它的特點(diǎn)是可以使用園形的立管。
權(quán)利要求
1.一種由可逆電機(jī)(1)、聯(lián)動升降機(jī)構(gòu)、機(jī)械計(jì)數(shù)器(18)、電刷(19)、脈沖發(fā)生器(21)、脈沖計(jì)數(shù)器(22)等組成的跟蹤式物位計(jì)，其特征是，具有一個(gè)發(fā)射源(9)和上下兩個(gè)相鄰近的探測器(10)與(11)、發(fā)射源和探測器分別處于兩條不同的垂線上，還具有一個(gè)使發(fā)射源和探測器，能沿垂線方向，保持同一高度，同步升降的聯(lián)動機(jī)構(gòu)。
2.一種由可逆電機(jī)(1)、聯(lián)動升降機(jī)構(gòu)、機(jī)械計(jì)數(shù)器(18)、電刷(19)、脈沖發(fā)生器(21)、脈沖計(jì)數(shù)器(22)等組成的跟蹤式物位計(jì)，其特征是，具有一個(gè)由電子元件所組成，根據(jù)探測器所測得的信號，進(jìn)行邏輯處理，從而控制電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)轉(zhuǎn)向控制器(20)，它具有以下的控制功能當(dāng)兩個(gè)探測器均為強(qiáng)信號時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)兩個(gè)探測器均為弱信號時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，只有在上探測器(10)測得強(qiáng)信號，下探測器(11)測得弱信號時(shí)，電機(jī)停止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所規(guī)定的裝置，其特征是，所述的發(fā)射源(9)可以是不同波長的光源、超聲發(fā)生器、激光管、X射線管、放射性射線源等，探測器是與發(fā)射源相適配的傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所規(guī)定的裝置，其特征是，聯(lián)動機(jī)構(gòu)由電機(jī)皮帶輪(2)、皮帶(3)、從動輪(4)、電纜鼓(5)和(6)、電纜(7)和(8)、懸掛錘(13)和(30)組成，、兩個(gè)電纜鼓同步、同速轉(zhuǎn)動，外徑相等，懸掛錘掛在立管(14)、(15)或者物料容器之外，懸掛錘(13)中裝有發(fā)射源(9)，懸掛錘(14)中裝有探測器(10)和(11)，安裝探測器的立管(15)下端罩有屏蔽罩(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3和4所規(guī)定的裝置，其特征是，所述的立管(14)和(15)具有正多邊形截面，所述的懸掛錘(13)和(30)上安裝有與正多邊形頂角相適應(yīng)的滾輪(12)，立管下端密閉，材料為玻璃、塑料或金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4和5所規(guī)定的實(shí)施例1，其特征是，兩根立管(14)和(15)均在容器內(nèi)部，懸掛錘(13)和(30)均安裝在立管之中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4和5所規(guī)定的實(shí)施例2，其特征是，立管(14)在容器內(nèi)部，懸掛錘(13)安裝在立管(14)之中，懸掛錘(30)安裝在容器之外。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4和5所規(guī)定的實(shí)施例3，其特征是，懸掛錘(13)在容器之外，懸掛錘(30)在立管(15)之中，立管安裝在物料容器之內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4和5所規(guī)定的實(shí)施例4，其特征是，不采用立管，懸掛錘(13)和(30)均在容器之外，一個(gè)在容器的一側(cè)，另一個(gè)在容器的另一側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所規(guī)定的實(shí)施例5，其特征是，聯(lián)動機(jī)構(gòu)由鏈輪(25)、鏈條(26)、源盒(27)、探測器盒(28)組成，源盒和探測器盒由鏈條牽引，垂直運(yùn)動，鏈輪直徑相等，立管下端密閉，材料為玻璃、塑料或金屬，在立管(15)下端罩有屏蔽罩(16)。
全文摘要
一種由電機(jī)轉(zhuǎn)向控制器、可逆電機(jī)、發(fā)射源、上下兩個(gè)相鄰的探測器、同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)等組成的物位計(jì),根據(jù)探測器測得信號的強(qiáng)弱,進(jìn)行邏輯分析,控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)或停止,帶動發(fā)射源和探測器垂直升降,最終穩(wěn)定在物位水平,從而測得物位,并可以經(jīng)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖,供遠(yuǎn)程發(fā)送,該物位計(jì)與物料無接觸,能測量固體和液體的物位,而且適用于高溫、高壓的場合。
文檔編號G01F23/28GK1252520SQ9812068
公開日2000年5月10日 申請日期1998年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月23日
發(fā)明者楊毅 申請人:楊毅