料流檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及料流檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種料流檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前輸送機(jī)上的料流檢測(cè)裝置主要有傳統(tǒng)機(jī)械式、超聲波式等類型。機(jī)械式裝置存在易磨損、抗沖擊能力差、穩(wěn)定性差的問題。而傳統(tǒng)的超聲波式裝置，只在輸送帶中心處布置一個(gè)超聲測(cè)距傳感器，檢測(cè)范圍有限，特別是當(dāng)物料落料點(diǎn)不在物料輸送帶中心時(shí)無(wú)法有效檢測(cè)。而且目前應(yīng)用的大多數(shù)料流檢測(cè)裝置，只能進(jìn)行料流有無(wú)的檢測(cè)，無(wú)法給出料流在輸送機(jī)上的橫向厚度分布信息，不能滿足目前多樣化的工業(yè)自動(dòng)控制需求，例如根據(jù)料流大小進(jìn)行輸送機(jī)變頻節(jié)能控制、根據(jù)料流大小進(jìn)行防撞保護(hù)等。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0004]為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一料流檢測(cè)裝置，該裝置提升了對(duì)輸送機(jī)上料流有無(wú)、料流橫向厚度分布的檢測(cè)靈敏度和準(zhǔn)確度，檢測(cè)范圍大，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種料流檢測(cè)裝置，包括:設(shè)置在輸送機(jī)鋼架上的固定結(jié)構(gòu)；設(shè)置在所述固定結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)超聲測(cè)距傳感器，所述多個(gè)超聲測(cè)距傳感器位于物料傳送帶的正上方，相鄰的所述超聲測(cè)距傳感器之間沿所述物料傳送帶的寬度方向間隔預(yù)設(shè)距離，所述多個(gè)超聲測(cè)距傳感器向所述物料傳送帶上表面垂直發(fā)射超聲信號(hào)，并接收各自對(duì)應(yīng)的反射信號(hào)，并根據(jù)各自對(duì)應(yīng)的反射信號(hào)生成對(duì)應(yīng)的電信號(hào)；與所述多個(gè)超聲測(cè)距傳感器相連的信號(hào)處理裝置，所述信號(hào)處理裝置采集每個(gè)所述超聲測(cè)距傳感器對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，并根據(jù)每個(gè)所述超聲測(cè)距傳感器對(duì)應(yīng)的電信號(hào)得到該超聲測(cè)距傳感器對(duì)應(yīng)的測(cè)距結(jié)果，并根據(jù)多個(gè)所述測(cè)距結(jié)果判斷所述物料傳送帶上是否存在料流；與所述信號(hào)處理裝置相連的上位機(jī)，所述上位機(jī)對(duì)所述信號(hào)處理裝置上傳的多個(gè)超聲測(cè)距傳感器對(duì)應(yīng)的測(cè)距結(jié)果進(jìn)行擬合處理，以得到所述物料傳送帶上的料流橫向厚度分布信息，并顯示所述料流橫向厚度分布信息。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的料流檢測(cè)裝置，每個(gè)超聲測(cè)距傳感器均向自身測(cè)量范圍內(nèi)所測(cè)料流發(fā)射超聲波，并接收超聲波在空載輸送機(jī)或料流表面發(fā)生反射后的反射信號(hào)，并根據(jù)反射信號(hào)生成對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，信號(hào)處理裝置根據(jù)多個(gè)電信號(hào)計(jì)算各超聲測(cè)距傳感器對(duì)應(yīng)檢測(cè)位置的測(cè)距結(jié)果，并據(jù)此判斷當(dāng)前料流有無(wú)情況，上位機(jī)根據(jù)各檢測(cè)位置的測(cè)距結(jié)果對(duì)料流橫向厚度分布信息進(jìn)行模擬計(jì)算，并顯示計(jì)算結(jié)果。本實(shí)用新型提升了對(duì)輸送機(jī)上料流有無(wú)、料流橫向厚度分布的檢測(cè)靈敏度和準(zhǔn)確度，檢測(cè)范圍大，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝維護(hù)，穩(wěn)定性好。
[0007]另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述的料流檢測(cè)裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0008]進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)距離的設(shè)定條件為:所述多個(gè)超聲測(cè)距傳感器中的任意一個(gè)超聲測(cè)距傳感器的測(cè)量范圍與其他超聲測(cè)距傳感器的測(cè)量范圍均不重合。
[0009]進(jìn)一步地，每個(gè)所述超聲測(cè)距傳感器輸出的電信號(hào)與該超聲測(cè)距傳感器計(jì)算的超聲信號(hào)發(fā)生和接收的延遲時(shí)間成正比。
[0010]進(jìn)一步地，當(dāng)多個(gè)所述測(cè)距結(jié)果與所述物料傳送帶空載時(shí)的測(cè)量結(jié)果一致時(shí)，判定所述輸送機(jī)的物料傳送帶空載，否則判定所述輸送機(jī)的物料傳送帶上存在料流。
[0011]進(jìn)一步地，所述上位機(jī)用于通過三次樣條插值法或二次曲線插值法對(duì)多個(gè)所述測(cè)距結(jié)果進(jìn)行擬合處理，以得到所述輸送機(jī)的物料輸送帶上的料流橫向厚度分布信息，并顯示所述料流橫向厚度分布信息。
[0012]進(jìn)一步地，所述固定結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為防塵防水的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步地，相鄰的所述超聲測(cè)距傳感器之間沿所述物料傳送帶的運(yùn)行方向間隔所述預(yù)設(shè)距離。
[0014]進(jìn)一步地，所述上位機(jī)與所述信號(hào)處理裝置之間通過串行通訊接口相連。
[0015]本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0016]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0017]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的料流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意三視圖；
[0018]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的料流檢測(cè)裝置的工作原理框圖；
[0019]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的超聲測(cè)距傳感器橫向布置方式及各超聲測(cè)距傳感器測(cè)量范圍示意圖；以及
[0020]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的通過上位機(jī)進(jìn)行擬合并獲取料流橫向厚度分布信息的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0022]以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的料流檢測(cè)裝置。
[0023]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的料流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意三視圖，其中，左上圖為料流檢測(cè)裝置沿物料傳送帶運(yùn)行方向的正視圖，右上圖為料流檢測(cè)裝置的側(cè)視圖，左下圖為料流檢測(cè)裝置的俯視圖。如圖1所示，該料流檢測(cè)裝置包括:固定結(jié)構(gòu)1、多個(gè)超聲測(cè)距傳感器2、信號(hào)處理裝置3和上位機(jī)4。
[0024]具體地說(shuō)，固定結(jié)構(gòu)1設(shè)置在輸送機(jī)鋼架上。在具體示例中，為了適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，固定結(jié)構(gòu)1例如被構(gòu)造為防塵防水的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。
[0025]多個(gè)超聲測(cè)距傳感器2設(shè)置在固定結(jié)構(gòu)1內(nèi)，多個(gè)超聲測(cè)距傳感器2位于輸送機(jī)的物料傳送帶的正上方，并且相鄰的超聲測(cè)距傳感器2之間沿物料傳送帶的寬度方向間隔預(yù)設(shè)距離，以保證檢測(cè)時(shí)各個(gè)超聲測(cè)距傳感器的超聲信號(hào)發(fā)射與接收均與其他任意一個(gè)超聲測(cè)距傳感器互不干涉。在檢測(cè)過程中，多個(gè)超聲測(cè)距傳感器2分別向物料傳送帶上表面垂直發(fā)射超聲信號(hào)，并接收各自對(duì)應(yīng)的反射信號(hào)，并根據(jù)各自對(duì)應(yīng)的反射信號(hào)生成對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。其中，預(yù)設(shè)距離的設(shè)定條件例如為:多個(gè)超聲測(cè)距傳感器2中的任意一個(gè)超聲測(cè)距傳感器的測(cè)量范圍與其他超聲測(cè)距傳感器的測(cè)量范圍均不重合。在一些示例中，如果單個(gè)超聲測(cè)距傳感器的測(cè)量范圍較大，則相鄰的超聲測(cè)距傳感器2之間例如沿物料傳送帶的運(yùn)行方向間隔預(yù)設(shè)距離，例如圖3所示。當(dāng)然，此處的間隔距離也可以不為預(yù)設(shè)距離，但是所選間隔距離的選定條件類似于預(yù)設(shè)距離的設(shè)定條件，即，使多個(gè)超聲測(cè)距傳感器2中的任意一個(gè)超聲測(cè)距傳感器的測(cè)量范圍與其他超聲測(cè)距傳感器的測(cè)量范圍均不重合，保證其超聲信號(hào)的發(fā)射與接收互不干涉。
[0026]在具體示例中，多個(gè)超聲測(cè)距傳感器2的具體數(shù)量根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置，在圖1所示的示例中，多個(gè)超聲測(cè)距傳感器2的數(shù)量例如為5個(gè)，并且這5個(gè)超聲測(cè)距傳感器中相鄰兩個(gè)之間間隔預(yù)設(shè)距離，也即相鄰兩個(gè)超聲測(cè)距傳感器的測(cè)量范圍互不重疊，且5個(gè)超聲測(cè)距傳感器的測(cè)量范圍能夠覆蓋物料傳送帶的寬度。
[0027]信號(hào)處理裝置3固定在固定結(jié)構(gòu)1內(nèi)部，信號(hào)處理裝置3與多個(gè)超聲測(cè)距傳感器2相連，信號(hào)處理裝置3采集每個(gè)超聲測(cè)距傳感器2輸出的對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，并根據(jù)每個(gè)超聲測(cè)距傳感器2對(duì)應(yīng)的電信號(hào)得到該超聲測(cè)距傳感器2對(duì)應(yīng)的測(cè)距結(jié)果，并根據(jù)多個(gè)測(cè)距結(jié)果判斷物料傳送帶上是否存在料流(料流有無(wú)情況)。其中，每個(gè)超聲測(cè)距傳感器2輸出的電信號(hào)與該超聲測(cè)距傳感器2計(jì)算的超聲信號(hào)發(fā)生和接收的延遲時(shí)間成正比。具體地說(shuō)，當(dāng)多個(gè)測(cè)距結(jié)果與物料傳送帶空載時(shí)的測(cè)量結(jié)果一致時(shí)，判定輸送機(jī)的物料傳送帶空載，否則判定輸送機(jī)的物料傳送帶上存在料流。
[0028]具體地判斷原理例如為:超聲信號(hào)在空氣中傳播的路徑長(zhǎng)度隨著料流厚度而變化。物料厚時(shí)，超聲信號(hào)更早地被反射，超聲信號(hào)傳播路徑長(zhǎng)度短。反之當(dāng)物料薄或者沒有物料時(shí)，超聲信號(hào)更晚地被反射，超聲信號(hào)傳播路徑長(zhǎng)度長(zhǎng)。即，超聲測(cè)距傳感器輸出的電壓或電流信號(hào)與超聲測(cè)距傳感器計(jì)算出的超聲信號(hào)發(fā)送和接收的延遲時(shí)間成正比。因此通過信號(hào)處理電路3采集各個(gè)超聲測(cè)距傳感器輸出的電信號(hào)并加以計(jì)算，就可以得到各位置超聲測(cè)距結(jié)果。當(dāng)各位置超聲測(cè)距結(jié)果與輸送帶空載時(shí)測(cè)量到的結(jié)果一致時(shí)，說(shuō)明輸送帶空載。當(dāng)各位置超聲測(cè)距結(jié)果與輸送帶空載時(shí)測(cè)量到的結(jié)果不同時(shí)，說(shuō)明物料傳送帶帶載，即存在料流，該處料流厚度等于空載時(shí)的測(cè)距結(jié)果減去帶載時(shí)的測(cè)距結(jié)果。
[0029]在一些示例中，例如，信號(hào)處理裝置3的外殼被設(shè)置為防塵防水的外殼，這樣可保證信號(hào)處理裝置3安全、穩(wěn)定的工作，延長(zhǎng)使用壽命。
[0030]上位機(jī)4可設(shè)置在任何位置，但其與信號(hào)處理裝置3相連，更為具體地，上位機(jī)4與信號(hào)處理裝置3之間例如通過串行通訊接口相連。上位機(jī)4對(duì)信號(hào)處理裝置3上傳的多個(gè)超聲測(cè)距傳感器2對(duì)應(yīng)的測(cè)距結(jié)果進(jìn)行擬合處理，以得到物料傳送帶上的料流橫向厚度分布信息，并顯示料流橫向厚度分布信息。具體地說(shuō)，上位機(jī)4例如通過三次樣條插值法或二次曲線插值法對(duì)多個(gè)