专利名称：钢缆式重锤料位计的制作方法
技术领域：
钢缆式重锤料位计
一、 技术领域 本实用新型涉及一种料位测量装置，尤其是涉及一种钢缆式重锤料位计。
二、 背景技术 背景技术中，公知的重锤式料位测量装置是由数字式重锤料位测控仪表与其相连 接的重锤料位探测执行器两部分组成。连接重锤的导索原用厚度0. 3-0. 4毫米，宽度12毫 米不锈钢带，由于钢带长期承受双向弯曲变形极易疲劳发生边沿撕裂断带。现都改为0:3-0: 1. 5不锈钢钢缆，由于钢缆自由叠层缠绕在降锤时极易出现卡缆故障所以钢缆在绕线筒上 均为单层缠绕。为了确保钢缆缠绕整齐大多采用缠绕筒每缠绕一匝钢缆，丝杠推动缠绕筒 轴向移动一个钢缆线径距离。这样执行器所占空间较大。若要扩展量程执行器体积就要大 幅度增加。而其体积增加是有限的，所以限制了该产品量程的扩展。产品量程的扩展不仅是 增长钢缆长度，重锤的重量也必须相应增加到钢缆总重量的1. 2-1. 5倍。以保证重锤降落 到料时钢缆减少拉力值明显大于释放钢缆的全量程长度重量产生的拉力，否则无法判断重 锤是否降落到了料面。这两项增加的重量在降锤时伺服电机直接起动产生的突发的重力加 速度使钢缆承受的拉力瞬间大幅度减小而造成检测机构发出重锤降落到料面的虚假信号。 所以当前实际生产的钢缆式料位计测量范围一般不大于20米。
三、 实用新型内容 本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种钢缆式重锤料位计，
其可使重锤式料位计的测量范围得到大幅度扩展，满足大量程料位测量的需求。 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为 —种钢缆式重锤料位计，包括数字式重锤料位测控仪表以及与其相连接的重锤料 位探测执行器，其特征在于重锤料位探测执行器包括伺服电机，伺服电机出轴与主减速机 连接，主减速机与绕线筒连接，绕线筒与齿轮链条连接，齿轮链条与自动排线减速机连接， 自动排线减速机上设置有转换轮，转换轮与钢缆牵引摆杆连接。 上述转换轮的初始位置为心形导槽尖、凹点在同一水平线上，钢缆牵引摆杆中部 的滚轮落在转换轮心形导槽凹点中心。 上述牵引摆杆初始位置为其上端的钢缆牵引头穿钢缆孔中心对准绕线筒左端挡 板内侧1/2钢缆直径处。 上述重锤料位探测执行器的重锤在仓顶的待测位置为高于最高料面0. 5m处。 上述自动排线减速机的减速比值为绕线筒缠绕两层钢绳的匝数。 与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下 本实用新型为增大重锤料位的测量范围，采用了钢缆自动排线牵引机构改传统的 钢缆单层缠绕为有序排列的多层缠绕。在有限的执行器空间实现了重锤料位计测量范围 2-5倍的扩展。为解决重锤执行器量程扩展带来钢缆重锤重量的成倍增后，降锤时电机直接 起动重力加速度突增引起钢绳瞬间松弛，导致检测机构发出重锤到达料面虚假信号问题，
3重锤数字测控仪表增加降锤时电机软起动功能及虚假信号剔除功能。
四、
图1为重锤料位计执行器的结构示意图； 图2为本实用新型的工作原理图。 图中，1-伺服电机，2-主减速机，3-绕线筒，4-齿轮链条，5-排线减速机，6-转换 轮，7-钢缆牵引摆杆，8-钢缆牵引头，9-不锈钢钢缆，10-检测机构，11-重锤。
五具体实施方式
本实用新型为一种利用系有钢缆的重锤从仓顶降落至料面时，钢缆受到的重锤的 拉力突然消失瞬间所测得钢缆释放的长度，得出料面实际高度或料仓存料重量的钢缆式重 锤料位测量装置。尤其为一种测量料位范围大于20米的钢缆式重锤料位测量装置。 本实用新型将绕线筒转动力矩经齿轮链条传递给排线减速机，带动的钢缆自动牵 引机构的转角/位移转换轮。绕线筒每缠绕一匝钢缆牵引机构的转角/位移转换轮转动一 个恒定角度，经牵摆杆带着牵引头将钢缆水平移动一个钢缆直径距离。当绕线筒钢缆绕满 一层时转角/位移转换轮转动了半周即180° ，绕线筒继续转动时该轮进入下半周驱动牵 引头作反方向牵引钢缆水平位移，这样只要钢缆绕线筒在转动牵引头就同步周而复始的作 水平往复牵引钢缆移动。绕线筒每缠绕一层牵引自动改变牵引方向实现了钢缆的自动排线 与换层缠绕。重锤料位计量程的扩展带来钢缆、重锤重量大幅度增大引起降锤时伺服电机 直接起动强大的加速度导致执行器的检测机构发出虚假重锤信号问题。采用在重锤数字测 控仪表增加降锤时电机软起动功能，使电机转速缓慢增加至额定转速以消除电机直接起动 突高转速释放钢缆造成瞬间钢缆松弛检测机构发出重锤到达料面的虚假信号。同时数字测 控仪表引入0. 5米测量盲区概念，即将重锤在仓顶的初始位置调整在高出料位可达到位置 0. 5米处，在降锤时电机起动后重锤降过O. 5m侧盲区后再检测重锤到达料面信号，以此双 重措施剔除电机起动加速度可能引发的重锤到达料面的虚假信号。 参见图1和图2，包括数字式重锤料位测控仪表以及与其相连接的重锤料位探测 执行器，重锤料位探测执行器包括伺服电机1，伺服电机1出轴与主减速机2连接，主减速机 2与绕线筒3连接，绕线筒3与齿轮链条4连接，齿轮链条4与自动排线减速机5连接，自动 排线减速机5上设置有转角/位移转换轮6，转换轮6与钢缆牵引摆杆7连接。伺服电机1 出轴经主减速机2减速带动绕线筒3的同时通过齿轮链条4带动自动排线减速机5上的转 换轮6。在装配重锤执行器时将转换轮6的偏心形导槽尖、凹点调在同一水平线上使钢缆牵 引摆杆7中部的滚轮落在转换轮6心形导槽凹点中心，牵引摆杆7上端的钢缆牵引头8穿 钢缆孔中心对准绕线筒左端挡板内侧1/2钢缆直径处，重锤ll在仓顶的待测位置调整为高 于最高料面0. 5m处。自动排线减速机5的减速比值选为绕线筒3可缠绕两层钢绳的匝数。 当重锤数字测控仪表驱动伺服电机1正向旋转提升重锤11时带动绕线筒3向上方向旋转 缠绕钢缆，每缠绕一匝钢缆，转角/位移转换轮6就顺时针旋转一个额定角度同时与其联动 的钢缆牵引摆杆7上端的钢缆牵引头8牵动钢缆水平方向右移动一个钢缆直径距离。绕线 筒3绕满一层钢缆时转换轮6顺时针旋转了 180° ，钢缆牵引摆杆7上的钢缆牵引头8已 旋转至绕线筒3的右端挡板处，若绕线筒3继续缠绕钢缆，转换轮6就进入顺时针下半周旋转与其联动的牵引摆杆7上的钢缆牵引头8转为向左移动。这样只要绕线筒3转动，牵引摆杆7上的钢缆牵引头8就牵引钢绳作对应水平移动，实现了钢缆缠线的自动排线与换层。当重锤11升至仓顶位置时，检测机构10发出重锤11提升到位信号，电机停转，系统转入待测状态。当启动一个测量周期时重锤料位计数字测控仪表就立即软起动，伺服电机1反向旋转，经主减速机2带动绕线筒3向下方逐渐加速至额定速度旋转，使缠绕在其上不锈钢钢缆9持续释放，系在不锈钢钢缆9上的重锤11持续向料面下降，同时排线减速机5带动转换轮6驱动钢缆牵引摆杆7上的牵引头8，牵动不锈钢钢缆9同步移动，使绕线筒3上的钢缆持续逐层释放。当重锤11下降的触及料面的瞬间，检测机构10发出重锤11到达料面信号。重锤料位数字测控仪表立即显示出本次测得料面的高度或料仓重量，若料位值越限时，发出料位越限报警提示音响及报警接点输出，并刷新通讯数据和料位或料重的模拟输出信号值。同时重锤料位数字仪表立即驱动伺服电机1换向持续旋转，把重锤11提升至仓顶待测位置等待下一个测量周期。在整个测量过程若执行内部故障或受到外侵害至重锤不能正常运行时，重锤料位的数字测控仪立即将重锤提升到仓顶待测位置并显示故障类别的提示符号并驱动蜂鸣器鸣叫以提醒处理。
权利要求一种钢缆式重锤料位计，包括数字式重锤料位测控仪表以及与其相连接的重锤料位探测执行器，其特征在于重锤料位探测执行器包括伺服电机(1)，伺服电机(1)出轴与主减速机(2)连接，主减速机(2)与绕线筒(3)连接，绕线筒(3)与齿轮链条(4)连接，齿轮链条(4)与排线减速机(5)连接，排线减速机(5)上设置有转换轮(6)，转换轮(6)与钢缆牵引摆杆(7)连接。
2. 根据权利要求l所述的钢缆式重锤料位计，其特征在于转换轮(6)的偏心形导槽 尖和凹点在同一水平线上，钢缆牵引摆杆(7)中部的滚轮落在转换轮心形导槽凹点中心。
3. 根据权利要求2所述的钢缆式重锤料位计，其特征在于钢缆牵引摆杆(7)上端的 钢缆牵引头(8)穿钢缆孔中心对准绕线筒左端挡板内侧1/2钢缆直径处。
4. 根据权利要求3所述的钢缆式重锤料位计，其特征在于重锤料位探测执行器的重 锤(11)在仓顶的待测位置为高于最高料面0. 5米处。
5. 根据权利要求3所述的钢缆式重锤料位计，其特征在于排线减速机(5)的减速比 值为绕线筒(3)缠绕两层钢绳的匝数。
专利摘要本实用新型涉及一种钢缆式重锤料位计，其可使重锤式料位计的测量范围得到大幅度扩展，满足大量程料位测量的需求。本实用新型包括数字式重锤料位测控仪表以及与其相连接的重锤料位探测执行器，重锤料位探测执行器包括伺服电机，伺服电机出轴与主减速机连接，主减速机与绕线筒连接，绕线筒与齿轮链条连接，齿轮链条与自动排线减速机连接，自动排线减速机上设置有转换轮，转换轮与钢缆牵引摆杆连接。转换轮的偏心形导槽尖、凹点在同一水平线上，钢缆牵引摆杆中部的滚轮落在转换轮心形导槽凹点中心。重锤料位探测执行器的重锤在仓顶的待测位置为高于最高料面0.5m处。
文档编号G01F23/00GK201527295SQ200920034479
公开日2010年7月14日 申请日期2009年9月9日 优先权日2009年9月9日
发明者张欣, 张永良, 赵允冲 申请人:西安浐河自动化工程有限公司