专利名称：高精度储仓料位雷达监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高精度储仓料位雷达监测系统，属于过程测量及自动化领域。
随着科学技术的发展，工农业生产及储运管理中储仓储料状况的监管要求自动化的呼声越来越高，人们对环保的要求也越来越苛刻，因而要求采用现代化的料位测量手段也就越来越迫切。目前市面上流通的料位测量仪器仪表，例如电容、电感、电阻、阻尼、机械振动式、重锤式乃至激光、超音波等等，已无法应用于条件极端恶劣，超高温带压力，高浓度粉尘雾或尘雾气团以及粘性大且具有强烈的腐蚀性和外炸性气体介质等等储仓的料位测量。此外目前市面上流通的料位测量仪很少以至根本考虑现代化生产管理需要的管理功能(实时曲线显示及记录，动态曲线，历史资料的贮存、抽查，报表的产生等等)，也是一大缺陷。为满足生产工艺及时、准确地掌握料仓料位，确保生产高效、有节奏地进行，一些特殊行业，如钢铁的烧结车间，还有炼铁厂的炼铁高炉炉内布料等等都迫切要求开发出一种能适应于条件极端恶劣的料仓料位监测系统。
本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种能适应于条件极端恶劣情况下使用且具有很好的管理功能的高精度储仓料位雷达监测系统。
本发明的技术解决方案一种高精度储仓料位雷达监测系统，其特征是它包括有一个设置在储仓顶面并能向储仓内物料发射和接收雷达波的雷达传感器，一个保护该雷达传感器免受高温及电磁干扰的保护装置，一个控制该雷达传感器任意回旋的扫描装置以及接收雷达传感器输出信号的数据通讯模块及其计算机和打印机。
本发明系统能保证雷达传感器在极端恶劣的条件下精确地测量出料位高度并将测量的瞬时值采保和传输给计算机工作站，它是本发明系统的核心技术，计算机工作站的功能在于按生产工艺及管理的要求进行数据处理并提供料仓料位实时显示，昼夜作业状况，动态曲线和生产管理报表的产生、历史数据的贮存、抽查等等，具有现代化生产管理所要求的各种功能(料位的实时显示，作业动态记录曲线，历史数据贮存及抽查，生产报表打印等)，可广泛适用于工农业生产储运管理中的所有储仓监测料位场合，具有很大的社会效益和经济效益。
以下将结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明系统的整体结构示意图；图2是本发明系统中保护装置的结构示意图3是本发明系统中扫描装置的结构示意图。
如图1，本发明包括有一个设置在储仓1顶面并能向储仓1内物料2发射和接收雷达波的雷达传感器3，一个保护该雷达传感器3免受高温及电磁干扰的保护装置4，一个控制该雷达传感器3任意回旋的扫描装置5以及接收雷达传感器3输出信号的数据通讯模块6及其计算机7和打印机8。
本发明中，在储仓1顶面距下料口9一定距离(通常控制在1.2-1.5米)的位置开有探测孔10，雷达传感器3就设置在该探测孔10处。
在上述探测孔10上方连有连接法兰11，保护装置4就安置在连接法兰11上。保护装置4如图2所示，它由上、下法兰12、13及中间的环形冷却空腔体14构成，它们为一整体，环形冷却空腔体14的中空部分与上、下法兰12、13的法兰口相通，其环形空腔的一侧设有冷却剂进口15，另一侧设有冷却剂出口23，保护装置4的下法兰13就与储仓1探测孔10处的连接法兰11相连，保护装置4的上法兰12与扫描装置5相连。
扫描装置5如图3所示，它亦由上、下法兰16、17和中间筒体18构成，它们亦为一整体，在中间筒体18的中部对称两壁上沿直径方向各开有一通孔19，且在中间筒体18内设有回旋支撑环20，该支撑环20的两端分别连有两根转轴21，两转轴21就分别穿连在中间筒体18的中部两壁的两通孔19内，并能在两通孔19内旋转，在回旋支撑环20的与连接两转轴21的两端呈九十度方向的环体上各设有一支耳22，位于储仓1探测孔10内的雷达传感器3上的两支杆就穿过保护装置4的上、下法兰12、13与中间筒体18内回旋支撑环20的两支耳22活动连接。在雷达传感器3的尾端设有微型马达，它带动雷达传感器3在水平方向转动，由于雷达传感器3通过支杆与扫描装置5的回旋支撑环20活动连接，故微型马达带动雷达传感器水平转动时同时又进行纵向方向的摆动。扫描装置5的下法兰17与保护装置4的上法兰12相连，扫描装置5的上法兰16就与设有数据通讯模块6的盒体相连，数据通讯模块6可采用数据通讯集成电路(型号可为ATAM4012)，其输入与雷达传感器3的信号输出相连，数据通讯模块6的输出通过传输线与设置在控制室内的计算机7及其打印机8相连。
本发明工作过程如下，当物料2通过传送带或加料装置从储仓1下料口9向储仓1加料时，或储仓1内物料2从储仓1下口排料时，雷达传感器3就连续地向储仓1内发射探测信号，由于雷达传感器3在微型马达的驱动下以及扫描装置5的作用下既能进行水平方向转动又能进行纵向方向的摆动，故雷达传感器3就能在储仓1内全方位连续发射雷达探测信号，对储仓1内物料2表面进行连续扫描探测，并将各扫描探测信号接收回来，送至数据通讯模块6进行数据采集和保持，数据通讯模块6将该连续送来的测量信号不断发送至PC机7内，由PC机7进行处理和显示，并由打印机8随时打印动态结果，当PC机7处理的雷达探测信号的某一瞬时值达到PC机预先设定的储仓1料位的上限值或下限值时，PC机7就发出指令通过控制机构停止向储仓1加料或停止储仓1排料。
由于储仓1内所储存的物料2很复杂，有时物料2温度可高达700-800℃，它会对雷达传感器3尾部的电子元器件造成损坏。所以本发明在雷达传感器3的后部加装了保护装置4，它在雷达传感器3工作的同时，从保护装置4的环形冷却空腔体1 4的冷却剂进口15加入冷却剂(如高压冷却水)，冷却剂进入环形冷却空腔体14后就对由雷达传感器3发射天线传入的热量进行吸收和交换，保证雷达传感器3在允许的温度下正常工作，交换后的冷却剂从环形冷却空腔体14的冷却剂出口23流出。而且，由于保护装置4的上、下法兰16、17及中间环形冷却空腔体14均为金属体，故具有良好的导电性能，它能对外界的各种电磁干扰起到屏蔽作用，保证雷达传感器3的雷达波的发射和接收不受外界干扰，效果十分理想。
权利要求
1.一种高精度储仓料位雷达监测系统，其特征是它包括有一个设置在储仓顶面并能向储仓内物料发射和接收雷达波的雷达传感器，一个保护该雷达传感器免受高温及电磁干扰的保护装置，一个控制该雷达传感器任意回旋的扫描装置以及接收雷达传感器输出信号的数据通讯模块及其计算机和打印机。
2.根据权利要求1所述的高精度储仓料位雷达监测系统，其特征是在储仓顶面距下料口一定距离的位置开有探测孔，雷达传感器就设置在该探测孔处。
3.根据权利要求1所述的高精度储仓料位雷达监测系统，其特征是在探测孔上方连有连接法兰，保护装置就安置在连接法兰上，保护装置由上、下法兰及中间的环形冷却空腔体构成，它们为一整体，环形冷却空腔体的中空部分与上、下法兰的法兰口相通，其环形空腔的一侧设有冷却剂进口，另一侧设有冷却剂出口，保护装置的下法兰就与储仓探测孔处的连接法兰相连，保护装置的上法兰与扫描装置相连。
4.根据权利要求1所述的高精度储仓料位雷达监测系统，其特征是所述扫描装置由上、下法兰和中间筒体构成，它们为一整体，在中间筒体的中部对称两壁上沿直径方向各开有一通孔，且在中间筒体内设有回旋支撑环，该支撑环的两端分别连有两根转轴，两转轴就分别穿连在中间筒体的中部两壁的两通孔内，并能在两通孔内旋转，在回旋支撑环的与连接两转轴的两端呈九十度方向的环体上各设有一支耳，位于储仓探测孔内的雷达传感器上的两支杆就穿过保护装置的上、下法兰与中间筒体内回旋支撑环的两支耳活动连接，在雷达传感器的尾端设有微型马达，扫描装置的下法兰与保护装置的上法兰相连，扫描装置的上法兰就与设有数据通讯模块的盒体相连。
5.根据权利要求1所述的高精度储仓料位雷达监测系统，其特征是所述数据通讯模块采用数据通讯集成电路，其输入与雷达传感器的信号输出相连，数据通讯模块的输出通过传输线与设置在控制室内的计算机及其打印机相连。
全文摘要
本发明涉及一种高精度储仓料位雷达监测系统,它包括有一个设置在储仓顶面并能向储仓内物料发射和接收雷达波的雷达传感器,一个保护该雷达传感器免受高温及电磁干扰的保护装置,一个控制该雷达传感器任意回旋的扫描装置以及接收雷达传感器输出信号的数据通讯模块及其计算机和打印机。本发明系统能保证雷达传感器在极端恶劣的条件下精确地测量出料位高度并将测量的瞬时值采保和传输给计算机工作站,具有很大的社会效益和经济效益。
文档编号G01F23/284GK1264033SQ0011204
公开日2000年8月23日 申请日期2000年1月21日 优先权日2000年1月21日
发明者张早, 曾征, 曾婕 申请人:曾征, 张早