专利名称：一种利用超声波在线监测高压罐内磨料量的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在线监测装置，具体是一种利用超声波在线监测密封的高压罐内磨料量的装置，属于控制技术领域。
背景技术：
目前，前混合磨料水射流数控机床在工作状态下，其高压罐中磨料量的控制只是凭经验估算或直觉来判断。磨料填充时仅依据回水管回水中是否有磨料同时溢出，来判断储料罐内磨料是否已填充到位。这样容易造成失误，影响切割供料。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种利用超声波在线监测高压罐内磨料量的装置，产生稳定的超声波即时准确地监测高压罐中的磨料量，同时为卸料系统和供料系统自动转换提供准确的信号。为了实现上述目的，本发明的一种利用超声波在线监测高压罐内磨料量的装置，包括发射与接收电路模块、控制电路模块和不少于两个超声波传感器，在高压磨料罐上端设置顶盖，顶盖上设有入料端和出料端，超声波传感器设置在高压磨料罐罐壁外侧沿轴向的位置，超声波传感器 和发射与接收电路模块电连接，发射与接收电路模块和控制电路模块电连接，控制电路模块和工控机电连接。优选地，超声波传感器主要由压电晶片组成。优选地，控制电路模块为PLC。工作原理:由控制电路模块向发射与接收电路模块发出指令，使其产生电信号并通过超声波传感器将电信号转变为超声波信号，该超声波信号不断地向高压磨料罐内部辐射。超声波传感器发出的超声波穿透高压磨料罐的外壁，当遇到磨料罐壁的内壁后产生第一次反射波，被超声波传感器接收到，如果被测试点为纯水，超声波继续向前传播，当遇到罐体对面的内壁后产生第二次反射波，也会被超声波传感器接收到。如果测试点含有磨料，超声波会被磨料吸收掉，于是超声波传感器不能接收到信号。超声波传感器将接收到的信号重新变成电信号同时传递给发射与接收电路模块，经过信号处理后再传递给控制电路模块，由控制电路模块处理后再将处理结果在工控机上显示出来，也就是为卸料系统和供料系统自动转换提供准确的信号。本发明的有益效果是:超声波传感器可以产生稳定的超声波，时刻地监测高压罐中的磨料量；根据超声波传感器传递来的信号，控制电路模块将监测值与预设值相比较，当监测值低于设备正常运行的最低值时，工控机启动供料系统；当监测值高于设备正常运行的最大值时，工控机启动卸料系统，实现了高压工作状态下卸料系统和供料系统自动地转换。
图1是本发明的结构示意图及原理图。图中:1、高压磨料罐，2、入料端，3、出料端，4、顶盖，5、超声波传感器。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明的一种利用超声波在线监测高压罐内磨料量的装置，包括发射与接收电路模块、控制电路模块和不少于两个超声波传感器5，在高压磨料罐I上端设置顶盖4，顶盖4上设有入料端2和出料端3，超声波传感器5设置在高压磨料罐I罐壁外侧沿轴向的位置，超声波传感器5和发射与接收电路模块电连接，发射与接收电路模块和控制电路模块电连接，控制电路模块和工控机电连接。工作过程为，由控制电路模块向发射与接收电路模块发出指令，使其产生电信号并通过超声波传感器5将电信号转变为超声波信号，该超声波信号不断地向高压磨料罐I内部辐射；超声波传感器5发出的超声波穿透高压磨料罐I的外壁，当遇到磨料罐壁的内壁后产生第一次反射波，被超声波传感器5接收到，如果被测试点为纯水，超声波继续向前传播，当遇到罐体对面的内壁后产生第二次反射波，也会被超声波传感器5接收到；如果测试点含有磨料，因磨料颗粒和水相交的 界面多次反射衰减，因此超声波会被磨料吸收掉，于是超声波传感器5不能接收到信号；超声波传感器5将接收到的信号重新变成电信号同时传递给发射与接收电路模块，经过信号处理后再传递给控制电路模块，由控制电路模块处理后再将处理结果在工控机上显示出来。超声波传感器5将接收的信号传递给发射与接收电路模块，经过信号处理后再传递给控制电路模块；控制电路模块将监测值与预设值相比较，如果监测值不在设备正常运行的数值范围内，其将启动卸料系统和供料系统自动转换。当监测值低于设备正常运行的最低值时，工控机启动供料系统；当监测值高于设备正常运行的最大值时，工控机启动卸料系统。优选地，控制电路模块为PLC，因抗干扰能力强，故障率低，易于设备的扩展，便于维护，开发周期短。优选地，超声波传感器5主要由压电晶片组成。其测量精度高，温度特性好，状态稳定。
权利要求
1.一种利用超声波在线监测高压罐内磨料量的装置，其特征在于，包括发射与接收电路模块、控制电路模块和不少于两个超声波传感器(5)，在高压磨料罐(I)上端设置顶盖(4)，所述的顶盖(4)上设有入料端(2)和出料端(3)，超声波传感器(5)设置在高压磨料罐(I)罐壁外侧沿轴向的位置，所述的超声波传感器(5)和发射与接收电路模块电连接，所述的发射与接收电路模块和控制电路模块电连接，所述的控制电路模块和工控机电连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用超声波在线监测高压罐内磨料量的装置，其特征在于，所述的超声波传感器(5)主要由压电晶片组成。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用超声波在线监测高压罐内磨料量的装置，其特征在于，所述的控 制电路模块为PLC。
全文摘要
本发明公开了一种利用超声波在线监测高压罐内磨料量的装置，属于控制技术领域，包括发射与接收电路模块、控制电路模块和不少于两个超声波传感器，在高压磨料罐上端设置顶盖，顶盖上设有入料端和出料端，超声波传感器设置在高压磨料罐罐壁外侧沿轴向的位置，超声波传感器和发射与接收电路模块电连接，发射与接收电路模块和控制电路模块电连接，控制电路模块和工控机电连接。有益效果是超声波传感器产生稳定的超声波，时刻地监测高压储料罐中的磨料量；根据超声波传感器传递来的信号，控制电路模块将监测值与预设值相比较，实现高压工作状态下卸料系统和供料系统自动地转换。
文档编号G01F23/296GK103245397SQ20131012310
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者江山, 郑连杰, 郭楚文, 夏军, 李龙银, 周冬雪 申请人:徐州浩通水射流科技有限公司