专利名称：仓位智能测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量装置，尤其涉及一种仓位智能测量装置。
背景技术：
在生产制造中，通常用仓斗来投料。仓斗中的物料过少会导致停产，而物料过多则会导致仓斗底端的放料阀损坏。因此，需要对仓斗中物料的存放量进行测量。目前，最常用的两种用于测量仓位的装置为仓位重锤测量装置和超声波料位测量仪。仓位重锤测量装置包括重锤和标尺，重锤上设置有感应器，当感应器接触到物料时，重锤停止运动，此时标尺上显示仓斗内物料的深度。由于仓斗内物料的上平面不平整，这种仓位重锤测量装置精度比较差，并且在人工读取标尺上的测量数据时，也会产生误差。超声波料位测量仪是通过超声波的发射和接收的时间差来实现对仓斗料位深度的测量。但是这种仪器的测量值很容易受环境影响，有雾气时，超声波接收器上凝结的水会导致测量值严重失真，而仓斗内的粉尘也会使测量值失真，可靠性比较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可靠性好且测量精度高的仓位智能测量
>J-U装直。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种仓位智能测量装置，包括振动器、振幅传感器和检测控制器，所述检测控制器包括中央控制单元、振动驱动器和信号处理器，所述中央处理单元与振动驱动器连接，所述振动驱动器与振动器连接，所述振幅传感器与信号处理器连接，所述信号处理器与中央控制单元连接；所述振幅传感器固定安装在仓斗的侧壁上，所述振动器固定安装在仓斗侧壁的上部。与现有技术相比，本发明的优点在于中央处理单元向振动驱动器发出命令，控制振动器发出不同频率的振动波，引起仓斗振动，振幅传感器将感应到的仓斗的振动幅度转换成电流信号，该电流信号经信号处理器处理后传送到中央处理单元，中央处理单元分析处理后的电流信号获得仓斗的共振频率，将该共振频率与中央处理单元存储的仓斗共振频率与仓斗料位深度值之间的关联函数进行比对，从而获得精确的仓斗的实际料位深度。作为优�。鲂藕糯砥靼ㄇ爸梅糯笃骱陀性绰瞬ㄆ鳎銮爸梅糯笃饔胝穹衅髁樱鲇性绰瞬ㄆ鞣直鹩胄藕欧糯笃骱椭醒氪淼ピ�。振幅传感器发出的电流信号比较弱，经过前置放大器放大后再通过有源滤波器滤波处理，能够有效去噪。作为优�。稣穸靼ㄆ德史⑸骱凸β史糯笃鳎銎德史⑸饔胫醒氪淼ピ樱龉β史糯笃鞣直鹩肫德史⑸骱驼穸髁�。作为优�。鲋醒肟刂频ピ佑蠭/O输入输出接口。中央控制单元可通过I/O输入输出接口与加料器、出料控制器等执行装置连接，在仓斗料位达到设定的阀值时，中央控制单元向执行装置发出控制信号，以防止事故发生。作为优�。鲋醒肟刂频ピ佑惺胂允酒�。操作工人在现场可通过查看数码显示器获知仓斗内的料位深度，及时进行处理。作为优�。鲋醒肟刂频ピ佑蠷S485接口。中央控制单元通过RS485接口与上位机连接，将仓斗料位情况传输给上位机，实现生产的集约化控制。作为优�。鲋醒肟刂频ピ佑胁僮骷�。在物料的参数改变时，只需通过操作键盘将其他关联数据切换成该参数的物料的仓斗料位深度值与仓斗共振频率之间的关联数据，就可实现精确测量。
图1为本发明的结构示意图。如图所示1、振动器，2、振幅传感器，3、检测控制器，4、中央控制单元，5、振动驱动器，6、频率发生器，7、功率放大器，8、信号处理器，9、前置放大器，10、有源滤波器，11、数码显示器，12、I/O输入输出接口，13、RS485接口，14、操作键盘。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图1所示，一种仓位智能测量装置，包括振动器1、振幅传感器2和检测控制器3，检测控制器3包括中央控制单元4、振动驱动器5和信号处理器8 ;振动器I为多频振动器，通过法兰盘固定安装在仓斗侧壁的上部；振幅传感器2通过法兰盘固定安装在仓斗的侧壁上；中央处理单元4采用常见的中央处理器(CPU)，中央处理单元4与稳压电源电连接，中央处理单元4与振动驱动器5连接，振动驱动器5与振动器I连接，振幅传感器2与信号处理器8连接，信号处理器8与中央控制单元4连接。其中，振动驱动器5包括频率发生器6和功率放大器7，频率发生器6与中央处理单元4连接，功率放大器7分别与频率发生器6和振动器5连接；信号处理器8包括前置放大器9和有源滤波器10，前置放大器9与振幅传感器2连接，有源滤波器10分别与前置放大器9和中央处理单元4连接。作为优选，中央控制单元4连接有数码显示器11，供操作工人现场读取数据，及时进行处理。作为优�。醒肟刂频ピ�4通过I/O输入输出接口 12与放料阀和进料装置连接。在中央控制单元4上设置物料深度的上限值和下限值，达到上限值时关停进料装置，达到下限值时，进行警报或者关闭放料阀。作为优�。醒肟刂频ピ�4通过RS485接口 13与上位机连接。在中央控制单元4上设置执行任务，定期将物料深度值传送到上位机。作为优�。醒肟刂频ピ�4连接有操作键盘14。检测控制器3的中央处理单元4，控制频率发生器6产生驱动信号，驱动信号经功率放大器7放大后驱动振动器I发出不同频率的振动波，从而引起仓斗振动；振幅传感器2将感应到的仓斗产生的振动波的振幅、频率和波形转化为相应的电流信号，该电流信号经前置放大器9放大，并由有源滤波器10去除噪声信号后，传输到中央控制单元4 ;中央控制单元4对接收到去噪后的电流信号进行分析，获得仓斗的共振频率，然后将该共振频率与存储在中央控制单元4的数据库中存储的仓斗料位深度值与仓斗共振频率之间关联函数h(f)进行比对，从而确定仓斗中物料的深度。
其中，共振频率是指仓斗最大振幅时对应的振动频率；而仓斗料位深度值与仓斗共振频率之间关联函数h(f)可通过下述方法获得在仓斗中加入深度为hi的物料，通过本检测装置测得相应的共振频率n ;在仓斗中加入深度为h2的物料，测得相应的共振频率f2;按照这种方法对装有不同深度物料的仓斗测量N次后，可获得仓斗料位深度值与仓斗共振频率之间关联函数h (f)。本仓位智能测量装置具体应用在煤仓上需要做一些调整，由于煤块的大小很不一致，单次测得的煤仓的共振频率的准确性不高，需要通过加权平均法对数据进行处理，具体为通过操作键盘14设定检测次数M，获得M个物料深度数值，去掉其中的最大值和最小值，进行加权平均，最终得出真实可靠的物料深度值。同时中央控制单元4将物料深度值传送到数码显示器11上进行显示，或者通过RS485接口 13传到上位机，使得工作人员能够根据物料深度值及时进行相关处理。也可设置上、下限值，在达到阀值时，中央处理单元4通过I/O输入输出接口 12向执行设备发送控制信号，控制执行设备做出应对动作，防止事故发生。
权利要求
1.一种仓位智能测量装置，其特征在于包括固定安装在仓斗侧壁上部的振动器(I)、固定安装在仓斗侧壁上的振幅传感器(2)和检测控制器(3)，所述检测控制器(3)包括中央控制单元(4)、振动驱动器(5)和信号处理器(8)，所述中央处理单元(4)与振动驱动器(5)连接，所述振动驱动器(5 )与振动器(I)连接，所述振幅传感器(2 )与信号处理器(8 )连接，所述信号处理器(8)与中央控制单元(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种仓位智能测量装置，其特征在于所述振动驱动器(5)包括频率发生器(6)和功率放大器(7)，所述频率发生器(6)与中央处理单元(4)连接，所述功率放大器(7)分别与频率发生器(6)和振动器(5)连接。
3.根据权利要求2所述的一种仓位智能测量装置，其特征在于所述信号处理器(8)包括前置放大器(9 )和有源滤波器(10 )，所述前置放大器(9 )与振幅传感器(2 )连接，所述有源滤波器(10 )分别与前置放大器(9 )和中央处理单元(4 )连接。
4.根据权利要求3所述的一种仓位智能测量装置，其特征在于所述中央控制单元(4)连接有数码显示器(11)。
5.根据权利要求3所述的一种仓位智能测量装置，其特征在于所述中央控制单元(4)连接有I/O输入输出接口(12)。
6.根据权利要求3所述的一种仓位智能测量装置，其特征在于所述中央控制单元(4)连接有RS485接口(13)。
7.根据权利要求3所述的一种仓位智能测量装置，其特征在于所述中央控制单元(4)连接有操作键盘(14)。
全文摘要
本发明公开了一种仓位智能测量装置，包括固定安装在仓斗侧壁上部的振动器、固定安装在仓斗侧壁上的振幅传感器和检测控制器，检测控制器包括中央控制单元、振动驱动器和信号处理器，中央处理单元与振动驱动器连接，振动驱动器与振动器连接，振幅传感器与信号处理器连接，信号处理器与中央控制单元连接；中央处理单元向振动驱动器发出命令，控制振动器发出不同频率的振动波，引起仓斗振动，振幅传感器将感应到的仓斗的振动幅度转换成电流信号，中央处理单元分析经信号处理器处理后的电流信号获得仓斗的共振频率，将该共振频率与中央处理单元存储的仓斗共振频率与仓斗料位深度值之间的关联函数进行比对，从而获得精确的仓斗的实际料位深度。
文档编号G01F23/22GK103017862SQ201210528348
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者陈中强, 涂群 申请人:宁海县盛源激光科技有限公司
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