靜姿雙模料位計的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及料位計領(lǐng)域，公開了一種靜姿雙模料位計，該料位計包括至少兩個電極、電極檢測部件、運算處理部件、姿態(tài)響應(yīng)部件以及姿態(tài)檢測部件，各電極和運算處理部件均與電極檢測部件電連接，姿態(tài)響應(yīng)部件、姿態(tài)檢測部件以及運算處理部件依次連接，姿態(tài)響應(yīng)部件與各電極機械連接或設(shè)置于各電極的附近，且在使用時各電極與姿態(tài)響應(yīng)部件設(shè)置于測量空間內(nèi)的待測量位置。本料位計通過綜合靜態(tài)檢測模式和姿態(tài)檢測模式于一體，解決了現(xiàn)有姿態(tài)檢測模式料位計和靜態(tài)檢測模式料位計在單獨使用過程中容易出現(xiàn)誤報的缺陷，顯著提高了料位計測量的準(zhǔn)確性和可靠性。
【專利說明】
靜姿雙模料位計
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及料位計領(lǐng)域，特別涉及一種靜姿雙模料位計。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的接觸式料位計(料位開關(guān))廣泛的運用于工業(yè)領(lǐng)域，原理多樣，品種繁多。其中接觸式靜態(tài)檢測料位計主要包括電容式料位計、射頻導(dǎo)納料位計?；谧藨B(tài)檢測的料位計包括傾斜開關(guān)或者傾角料位計等。由于原理性的缺陷，基于電容或射頻原理的接觸式靜態(tài)料位計無法解決由于被測物料與測量環(huán)境介電特性變化引起的測量錯誤，也無法徹底真正杜絕電極掛料誤報問題；另外現(xiàn)有的姿態(tài)檢測料位計在檢測持續(xù)進料的動態(tài)物料時，由于物料向下移動的拖拽、摩擦力動態(tài)變化，當(dāng)物料持續(xù)進料或者處于高位時會出現(xiàn)報警消失的嚴(yán)重缺陷?，F(xiàn)有接觸式靜態(tài)檢測料位計和姿態(tài)檢測料位計的缺陷，給工業(yè)生產(chǎn)帶來了安全隱患與監(jiān)控困。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]實用新型目的:針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種靜姿雙模料位計，解決了現(xiàn)有姿態(tài)檢測模式料位計和靜態(tài)檢測模式料位計在單獨使用時的誤報缺陷，顯著提高了測量的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0004]技術(shù)方案:本實用新型提供了一種靜姿雙模料位計，包括至少兩個電極、電極檢測部件、運算處理部件、姿態(tài)響應(yīng)部件以及姿態(tài)檢測部件，各所述電極和所述運算處理部件均與所述電極檢測部件電連接，所述姿態(tài)響應(yīng)部件、所述姿態(tài)檢測部件以及所述運算處理部件依次連接，所述姿態(tài)響應(yīng)部件與各所述電極機械連接或設(shè)置于各所述電極的附近，且在使用時各所述電極與所述姿態(tài)響應(yīng)部件設(shè)置于測量空間內(nèi)的待測量位置。
[0005]進一步地，所述姿態(tài)響應(yīng)部件由所述電極充當(dāng)。
[0006]優(yōu)選地，所述姿態(tài)檢測部件為以下任意一種或其組合:加速度計、陀螺儀、傾斜傳感器、振動傳感器、限位開關(guān)、觸發(fā)電路。
[0007]優(yōu)選地，所述姿態(tài)響應(yīng)部件為以下任意一種或其組合:擋片、擋錘、繩、桿、棒、鉸鏈。
[0008]優(yōu)選地，所述電極檢測部件為射頻導(dǎo)納檢測電路和/或電容檢測電路。
[0009]優(yōu)選地，所述運算處理部件為一個獨立的運算處理部件或多個運算處理部件的組入口 ο
[0010]本實用新型還提供了一種使用上述靜姿雙模料位計測量料位的方法，所述姿態(tài)檢測部件實時檢測所述姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息，并將所述姿態(tài)信息發(fā)送給所述運算處理部件;所述電極檢測部件實時檢測各所述電極間的物理量信息，并將所述物理量信息發(fā)送給所述運算處理部件;所述運算處理部件在所述姿態(tài)信息和所述物理量信息均達到料位消除條件時，判斷在測量范圍內(nèi)無物料。
[0011 ]進一步地，所述運算處理部件在所述姿態(tài)信息和/或所述物理量信息達到料位到達條件時，判斷在所述測量范圍內(nèi)有物料。
[0012]優(yōu)選地，所述物理量信息包括:各所述電極間的電容、各所述電極間的電勢和/或各所述電極間的介電特征量。
[0013]優(yōu)選地，所述姿態(tài)響應(yīng)部件在三維空間內(nèi)的方向、位移和/或角度信息。
[0014]本實用新型還提供了一種使用上述靜姿雙模料位計測量料位的方法，所述姿態(tài)檢測部件實時檢測所述姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息，并將所述姿態(tài)信息發(fā)送給所述運算處理部件;所述電極檢測部件實時檢測各所述電極間的物理量信息，并將所述物理量信息發(fā)送給所述運算處理部件;所述運算處理部件在所述姿態(tài)信息和所述物理量信息均達到料位到達條件時，判斷在測量范圍內(nèi)有物料。
[0015]進一步地，所述運算處理部件在所述姿態(tài)信息和/或所述物理量信息達到料位消除條件時，判斷在所述測量范圍內(nèi)無物料。
[0016]有益效果:本實用新型中，一方面，僅當(dāng)姿態(tài)檢測部件檢測到姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息(姿態(tài)檢測模式)到達料位消除條件時，測量范圍內(nèi)不一定無物料，因為姿態(tài)響應(yīng)部件很容易被整體動態(tài)下移的物料掩埋拉伸使其姿態(tài)信息達到料位消除條件，此時就需要依賴各電極間的物理量信息(靜態(tài)檢測模式)對物料是否消除進行進一步判斷，若此時各電極間的物理量信息也到達料位消除條件，則可以判斷測量范圍內(nèi)確實已經(jīng)無物料;另一方面，僅當(dāng)電極檢測部件檢測到各電極間的物理量信息(靜態(tài)檢測模式)達到料位到達條件時，測量范圍內(nèi)不一定有物料，因為各電極間的物理量信息很容易受周圍環(huán)境因素的影響而出現(xiàn)誤報現(xiàn)象，此時就需要依賴姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息(姿態(tài)檢測模式)對物料是否到達測量范圍做進一步判斷，若此時姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息也達到料位到達條件，則可以判斷物料確實已經(jīng)到達測量范圍?？梢?，本料位計通過綜合電極靜態(tài)檢測模式和姿態(tài)檢測模式這兩種檢測模式，并通過綜合判斷和運算，解決了現(xiàn)有姿態(tài)檢測模式料位計在物料整體動態(tài)下移時出現(xiàn)誤報的重大原理性缺陷，也避免了現(xiàn)有靜態(tài)檢測模式料位計由于物料本身、環(huán)境介電特性的變化以及掛料的影響而引起的誤報缺陷，顯著提高了料位計測量的準(zhǔn)確性和可靠性。
【附圖說明】
[0017]圖1為實施方式I中靜姿雙模料位計的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為實施方式2中靜姿雙模料位計的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細的介紹。
[0020]實施方式1:
[0021 ]本實施方式提供了一種靜姿雙模料位計，如圖1，該靜姿雙模料位計主要由電極檢測部件、運算處理部件、姿態(tài)響應(yīng)部件、姿態(tài)檢測部件以及兩個電極組成，其中，電極檢測部件和姿態(tài)檢測部件均與運算處理部件連接，姿態(tài)響應(yīng)部件與姿態(tài)檢測部件連接，兩個電極與電極檢測部件連接，且兩個電極之間通過絕緣部件隔開，姿態(tài)響應(yīng)部件與三個電極之間可以機械連接，也可以直接設(shè)置在各電極附近，姿態(tài)檢測部件可以選擇使用加速度計、陀螺儀、傾斜傳感器、振動傳感器、限位開關(guān)或觸發(fā)電路中的一種或幾種的組合，姿態(tài)響應(yīng)部件可以為擋片、擋錘、繩、棒、桿或鉸鏈中的一種或幾種的組合。上述電極檢測部件可以是目前常用的射頻導(dǎo)納檢測電路或電容檢測電路或二者組合使用，上述運算處理部件可以為一個獨立的運算處理部件或多個運算處理部件的組合。
[0022]值得一提的是，在本實施方式中，若姿態(tài)響應(yīng)部件和/或姿態(tài)檢測部件損壞，剩余各部件(即電極、電極檢測部件以及運算處理部件)仍為一個靜態(tài)模式的料位計，可以單獨作為靜態(tài)模式的料位計使用；同理，若電極和/或電極檢測部件損壞，剩余各部件(姿態(tài)響應(yīng)部件、姿態(tài)檢測部件以及運算處理部件)仍為一個姿態(tài)模式的料位計，也可以單獨作為姿態(tài)模式的的料位計使用。
[0023]實施方式2:
[0024]本實施方式為實施方式I的進一步改進，主要改進之處在于，在實施方式I中，姿態(tài)響應(yīng)部件與兩個電極分別為不同的部件，由于在實際應(yīng)用中，姿態(tài)響應(yīng)部件就是受物料沖擊發(fā)生姿態(tài)變化的部件，所以在本實施方式中，姿態(tài)響應(yīng)部件也可以直接由電極充當(dāng)，如圖2。
[0025]除此之外，本實施方式與實施方式I完全相同，此處不做贅述。
[0026]實施方式3:
[0027]本實施方式提供了一種將實施方式I中的靜姿雙模料位計用于精確測量料位在測量范圍內(nèi)消除的方法，在測量時，兩個電極和姿態(tài)響應(yīng)部件均設(shè)置在測量空間內(nèi)的待測量位置，姿態(tài)檢測部件用于實時檢測姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息，并將該姿態(tài)信息發(fā)送給運算處理部件，電極檢測部件用于實時檢測兩電極間的物理量信息，并將該物理量信息發(fā)送給運算處理部件，運算處理部件用于對接收到的姿態(tài)信息和物理量信息進行運算處理，當(dāng)姿態(tài)信息和物理量信息均達到料位消除條件時，判斷在測量范圍內(nèi)無物料;當(dāng)姿態(tài)信息和/或物理量信息達到料位到達條件時，判斷在測量位置有物料。
[0028]具體地說，假如在測量開始時，測量空間內(nèi)無物料，姿態(tài)檢測部件與電極檢測部件均同時開始檢測，此時姿態(tài)檢測部件檢測到姿態(tài)響應(yīng)部件的初始姿態(tài)信息，電極檢測部件檢測到兩電極間的初始物理量信息;接著物料開始進入測量空間，隨著物料料位的升高，姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息發(fā)生變化，兩電極間的物理量信息也隨之發(fā)生變化，當(dāng)物料到達測量范圍內(nèi)時，姿態(tài)檢測部件檢測到姿態(tài)響應(yīng)部件的測量范圍內(nèi)姿態(tài)信息，電極檢測部件檢測到的兩電極間的測量范圍內(nèi)物理量信息，此時就可以根據(jù)測量范圍內(nèi)姿態(tài)信息和測量范圍內(nèi)的物理量信息兩者中的一種或兩種的組合判斷物料到達測量范圍；接著物料開始一邊進料一邊出料，在物料整體動態(tài)下移的過程中，姿態(tài)響應(yīng)部件很容易被物料掩埋拖拽，這樣就很有可能導(dǎo)致在測量范圍內(nèi)仍有物料時姿態(tài)響應(yīng)部件已經(jīng)被物料拖拽到初始狀態(tài)，導(dǎo)致姿態(tài)檢測部件檢測到的姿態(tài)響應(yīng)部件此時的姿態(tài)信息與初始姿態(tài)信息基本相同，所以如果僅僅根據(jù)此時的姿態(tài)信息就判斷物料已經(jīng)消除會出現(xiàn)嚴(yán)重的誤報現(xiàn)象，所以在本實施方式中，
【申請人】還根據(jù)電極間的物理量信息對物料的料位狀態(tài)進行進一步判斷，在物料開始一邊進料一邊出料的時候，若物料仍在測量范圍內(nèi)，兩電極間的物理量信息一定會與測量范圍內(nèi)無物料時有很大的差別，通過對此時電極檢測部件檢測到的兩電極間的物理量信息與上述姿態(tài)檢測部件檢測到的姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息進行綜合判斷得到的物料料位信息，本實施方式中，在上述物理量信息與初始物理量信息基本相同且上述姿態(tài)信息也與初始姿態(tài)信息基本相同時判斷在測量范圍內(nèi)無物料，這種方式無疑比現(xiàn)有技術(shù)中僅僅通過一個因素進行判斷的準(zhǔn)確率高。
[0029 ]優(yōu)選地，上述兩電極間的物理量信息包括兩電極間的電容、兩電極間的電勢和/或兩電極間的介電特征量等;上述姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息包括:姿態(tài)響應(yīng)部件在三維空間內(nèi)的方向、位移和/或角度信息等能夠反映姿態(tài)響應(yīng)部件姿態(tài)變化的各種信息。
[0030]實施方式4:
[0031]本實施方式與實施方式2大致相同，主要區(qū)別在于本實施方式提供的主要是一種將實施方式I中的靜姿雙模料位計用于精確測量料位到達測量范圍的方法，運算處理部件對接收到的姿態(tài)信息和物理量信息進行運算處理后，當(dāng)姿態(tài)信息和物理量信息均達到料位到達條件時，判斷在測量范圍內(nèi)有物料；當(dāng)姿態(tài)信息和/或物理量信息達到料位消除條件時，判斷在測量位置無物料。
[0032]具體地說，物料進入測量空間后，隨著物料料位的升高，姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息發(fā)生變化，兩電極間的物理量信息也隨之發(fā)生變化，由于兩電極間的物理量信息受周圍測量空間的環(huán)境因素影響較大，若只根據(jù)兩電極間的物理量信息來判斷物料到達測量范圍難免會出現(xiàn)誤報現(xiàn)象，若只根據(jù)姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息來判斷，也會容易因為姿態(tài)響應(yīng)部件容易被物料掩埋拖拽而出現(xiàn)誤報，所以在本實施方式中，就可以根據(jù)姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息和兩電極間的物理量信息同時達到料位到達條件來判斷物料是否真的到達測量范圍，相比較于只根據(jù)其中之一進行判斷更加精確;接著物料開始一邊進料一邊出料，當(dāng)姿態(tài)檢測部件檢測到的姿態(tài)響應(yīng)部件的姿態(tài)信息與初始姿態(tài)信息基本相同，和/或，電極檢測部件檢測到的兩電極間的物理量信息與初始物理量信息基本相同時，判斷物料到達料位消除條件。
[0033]除此之外，本實施方式與實施方式3完全相同，此處不做贅述。
[0034]上述各實施方式只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種靜姿雙模料位計，其特征在于，包括至少兩個電極、電極檢測部件、運算處理部件、姿態(tài)響應(yīng)部件以及姿態(tài)檢測部件，各所述電極和所述運算處理部件均與所述電極檢測部件電連接，所述姿態(tài)響應(yīng)部件、所述姿態(tài)檢測部件以及所述運算處理部件依次連接，所述姿態(tài)響應(yīng)部件與各所述電極機械連接或設(shè)置于各所述電極的附近，且在使用時各所述電極與所述姿態(tài)響應(yīng)部件設(shè)置于測量空間內(nèi)的待測量位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜姿雙模料位計，其特征在于，所述姿態(tài)響應(yīng)部件由所述電極充當(dāng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜姿雙模料位計，其特征在于，所述姿態(tài)檢測部件為以下任意一種或其組合: 加速度計、陀螺儀、傾斜傳感器、振動傳感器、限位開關(guān)、觸發(fā)電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的靜姿雙模料位計，其特征在于，所述姿態(tài)響應(yīng)部件為以下任意一種或其組合: 擋片、擋錘、繩、桿、棒、鉸鏈。5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的靜姿雙模料位計，其特征在于，所述電極檢測部件為射頻導(dǎo)納檢測電路和/或電容檢測電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的靜姿雙模料位計，其特征在于，所述運算處理部件為一個獨立的運算處理部件或多個運算處理部件的組合。
【文檔編號】G01F23/22GK205506168SQ201620262977
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】胡桂標(biāo)
【申請人】上海云魚智能科技有限公司