专利名称：触料信号发生器的制作方法
技术领域：
本发明属于自动化测量领域，具体涉及一种触料信号发生器。
背景技术：
目前，用于料仓料位测量的装置和仪器种类繁多，精度、准确度各有不同，非接触式的 如雷达、超声等料位测量仪由于自身的特点可以测量几乎所有的介质，且操作简单、调试方 便、测量精度高，但应用在高温、高密度粉尘环境下测量数据不可靠。随着自动化水平的提 高，对料位测量的精度、准确度、可靠性和稳定性的要求都越来越高。但现有的重锤探测式 料位测量装置普遍存在重锤触料瞬间，由于钢丝绳失张产生抖动，使钢丝绳跳出槽外，造成 乱绳、卡绳、断绳掉锤等故障，从而大大降低了重锤探测式料位测量装置工作的可靠性和稳 定性。某些重锤探测式料位测量装置虽然针对这些故障做了一些改进，但效果均不理想，而 且可靠性和稳定性也没有得到很好的提高。目前，尚未有一种可应用在多种重锤探测式料位 测量仪器中，具有通用性的装置来使得多种重锤探测式料位测量仪器即可以稳定可靠地工作， 又适用于各种恶劣的环境。
发 明 内 容
本发明为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、 一体化设计、单元化使用、 通用性强，可应用在多种重锤探测式料位测量装置中的触料信号发生器。本发明在设计上采 用钢丝绳双导向轮工作方式，将钢丝绳穿过双导向轮中间沟槽内，完全克服了上述故障的发 生，可应用在多种重锤探测式料位测量装置中，在实际应用中获得满意的效果，大大提高了 重锤探测式料位测量装置工作的可靠性和稳定性。本发明可应用在多种重锤探测式料位测量 装置中，进行多种连续测量物位的重锤探测式料位测量，能够准确可靠的发送触料信号、埋 锤信号和连续的料位双相或单相脉冲信号，具有通用性。
本发明提供的触料信号发生器包括测量轴轮、弹性轴轮、上导向轴轮、弹簧、触料杆、 磁钢、支架、触料杆支架、钢丝绳、下导向轴轮、料位脉冲发送器、脉冲信号发送器支架、 脉冲轮、触料块、触料信号发送器、埋锤信号发送器。所述的支架为板状结构，支架的前端 一根水平测量轴垂直于支架平面，测量轴两端设置测量轴轮和脉冲轮，分别位于支架的两侧， 与脉冲轮同侧的支架前端固定脉冲信号发送器支架，脉冲信号发送器支架顶端固定连接料位 脉冲发送器，靠近脉冲信号发送器支架根部位置的支架上还连接有触料信号发送器，支架的 后端与触料信号发送器同侧设置埋锤信号发送器，触料信号发送器和埋锤信号发送器中间设
3置触料块，触料块两端设置有磁钢，当磁钢靠近触料信号发送器时，触料信号发送器向控制
单元发出触料信号；当磁钢靠近埋锤信号发送器时，埋锤信号发送器向控制单元发出埋锤故 障信号；所述的脉冲轮圆周上设置多个磁钢，脉冲轮旋转的时候，料位脉冲发送器通过磁钢 来感应钢丝绳行走的距离。
测量轴轮同侧的支架上依次设置有弹性轴、上导向轴轮、下导向轴轮、触料杆支架，触 料杆支架上设置触料杆，所述的弹簧套在触料杆上，两端分别固定在触料杆支架与弹性轴轮 上；触料杆一端通过弹性轴轮与触料块连接。
所述的钢丝绳一端通过上导向轴轮和测量轴轮去绕线轮，另一端通过弹性轴轮、下导向 轴轮接重锤；在重锤作用下，触料杆克服弹簧的作用力远离触料信号发送器，钢丝绳带动重 锤匀速下放，当重锤触及物料时，重锤失重，钢丝绳失张，弹性轴轮在弹簧的作用下，将触 料杆向前推动，触料杆通过弹性轴轮与触料块联接，触料块前后端镶有磁钢，当触料块前端 接近触料信号发送器时，触料信号发送器向控制单元发出触料信号，所述触料信号发送器可 以是干簧管或霍尔元件，控制单元接收到触料信号后向传感器发出收绳命令，钢丝绳带动重 锤匀速收绳提锤。在整个探测和收绳过程中钢丝绳始终卧在双导向轮沟槽内不会跳出，工作 稳定可靠。在发生埋锤故障情况下，钢丝绳张力增大，触料杆完全克服弹簧的作用力带动触 料块向后移动，当触料块后端接近埋锤信号发送器时，埋锤信号发送器向控制单元发出埋锤 故障信号，控制单元接收到埋锤信号后向传感器发出停机命令，传感器的电机停转，以此保 护电机长时间堵转造成电机烧坏。所述触料杆安装在触料杆支架上。所述测量轴轮另一端安 装有脉冲轮，脉冲轮圆周面上镶嵌有多个磁钢，磁钢的数量是根据测量精度而定的，它代表 测量轴轮转一周钢丝绳行走的距离，为了使钢丝绳通过测量轴轮时不打滑，测量轴轮设计成 V形槽，钢丝绳在重锤的作用下紧紧卧靠在V形槽内，在整个採测和收绳过程中，料位脉冲 发送器向控制单元连续发送可靠的料位脉冲信号。所述料位脉冲发送器可发送一路信号，也 可发送相位差为90。双相脉冲信号，控制单元可根据双相脉冲判断重锤运动方向的上下，还 可做倍频处理来提高测量精度。
本发明的优点在于
(1) 在设计上采用钢丝绳双导向轮工作方式，将钢丝绳穿过双导向轮中间沟槽内，在整 个探测和收绳过程中钢丝绳始终卧在双导向轮沟槽内不会跳出，从而大大提高了重锤探测式 料位测量装置工作的可靠性和运行的稳定性，使此类测量装置可以在环境非常恶劣的情况下 也能保证长期可靠稳定的运行。
(2) 测量轴轮设计成V形槽，钢丝绳在重锤的作用下紧紧卧靠在V形槽内，使得钢丝 绳在V型槽内不产生打滑，从而克服了脉冲丢数，提高了测量准确度。
(3) 本装置设有埋锤信号发送器，在发生埋锤故障时，及时使传感器电机停转，以此保护电机长时间堵转造成的电机烧坏。
(4) 可应用在多种重锤探测式料位测量装置中，进行多种连续测量物位的重锤探测式料 位测量，能够准确可靠的发送触料信号、埋锤故障信号和连续的料位双相或单相脉冲信号， 具有很强的通用性。
(5) 结构简单、 一体化设计、单元化使用。
图l是触料信号发生器结构图主视图； 图2是触料信号发生器结构图俯视图。 图中
I. 测量轴轮 2.弹性轴轮3.上导向轴轮4.弹簧5.触料杆6.支架 7.触料杆支架8.钢丝绳 9.下导向轴轮10.料位脉冲发送器
II. 脉冲轮 12.触料块13.触料信号发送器 14.磁钢 15.脉冲信号发送器支架 16.埋锤信号发送器
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。
如图1、图2所示，本发明提供的触料信号发生器包括测量轴轮1、弹性轴轮2、上 导向轴轮3、弹簧4、触料杆5、支架6、触料杆支架7、钢丝绳8、下导向轴轮9、料位脉 冲发送器10、脉冲轮11、触料块12、触料信号发送器13、磁钢14、脉冲信号发送器支架 15、埋锤信号发送器16。所述的支架6为板状结构，支架6的前端一根水平测量轴垂直于 支架6平面，测量轴两端设置测量轴轮1和脉冲轮11，分别位于支架6的两侧，与脉冲轮 11同侧的支架6前端固定脉冲信号发送器支架15，脉冲信号发送器支架15顶端固定连接 料位脉冲发送器10,如图2所示，靠近脉冲信号发送器支架15根部位置的支架6上还连接 有触料信号发送器13，支架6的后端与触料信号发送器13同侧设置埋锤信号发送器16， 触料信号发送器13和埋锤信号发送器16中间设置触料块12，触料块12两端设置有磁钢 14，当磁钢14靠近触料信号发送器13时，触料信号发送器13向控制单元发出触料信号； 当磁钢14靠近埋锤信号发送器16时，埋锤信号发送器16向控制单元发出埋锤故障信号。 所述的脉冲轮11圆周上设置多个磁钢14，脉冲轮11旋转的时候，料位脉冲发送器10通 过磁钢14来感应钢丝绳8行走的距离。
如图1，测量轴轮1同侧的支架6上依次设置有弹性轴轮2、上导向轴轮3、下导向轴 轮9、触料杆支架7，触料杆支架7上设置触料杆5，所述的弹簧4套在触料杆5上，两端 分别固定在触料杆支架7与弹性轴轮2上。触料杆5通过弹性轴轮2与触料块12连接。所 述触料杆5与弹性轴轮2同一水平设置。该触料信号发生器采用钢丝绳双导向轮工作方式，所述双导向轮是指上导向轴轮3和下 导向轴轮9，钢丝绳8的一端通过两个上导向轴轮3和测量轴轮1去绕线轮或巻筒，另一端 依次通过一组弹性轴轮2和两个下导向轴轮9，最后与重锤连接。所述的上导向轴轮3和下 导向轴轮9的轮缘上分别开有沟槽301的结构，每组的两个导向轴轮的轮缘相接触，使得两 组沟槽301形成一个闭合的圆孔结构，所述钢丝绳8就通过这个圆孔，保证钢丝绳8在运动 的过程中不会脱离上导向轴轮3和下导向轴轮9。在重锤作用下，触料杆5克服弹簧4的作 用力远离触料信号发送器13，钢丝绳8带动重锤匀速下放，当重锤触及物料时，重锤失重， 钢丝绳8失张，弹性轴轮2在弹簧4的作用下，将触料杆5向前推动，触料杆5通过弹性轴 轮2与触料块12联接，触料块12前后端镶有磁钢14，如图2所示，图中左侧为触料发生 器的前端，当触料块12前端接近触料信号发送器13时，触料信号发送器13向控制单元发 出触料信号，所述触料信号发送器13可以是干簧管或霍尔元件，控制单元接收到触料信号 后向传感器发出收绳命令，钢丝绳8带动重锤匀速收绳提锤。在整个探测和收绳过程中钢丝 绳8始终卧在双导向轮沟槽内不会跳出，工作稳定可靠。在发生埋锤故障情况下，钢丝绳8 张力增大，触料杆5完全克服弹簧4的作用力带动触料块12向后移动，当触料块12后端 接近埋锤信号发送器16时，埋锤信号发送器16向控制单元发出埋锤故障信号，控制单元接 收到埋锤信号后向传感器发出停机命令，传感器的电机停转，以此保护电机长时间堵转造成 电机烧坏。
在所述支架6前端与所述测量轴轮1同轴的另一端安装有脉冲轮11，脉冲轮11圆周面 上镶嵌有多个磁钢14，磁钢14的数量是根据测量精度而定的，它代表测量轴轮1转一周钢 丝绳8行走的距离，为了使钢丝绳8通过测量轴轮1时不打滑，测量轴轮1设计成设有V 形槽101轮缘结构，钢丝绳8在重锤的作用下紧紧卧靠在V形槽101内，在整个探测和收 绳过程中，料位脉冲发送器10向控制单元连续发送可靠的料位脉冲信号。
所述料位脉冲发送器10可发送一路信号，也可发送相位差为90。双相脉冲信号，控制 单元可根据双相脉冲判断重锤运动方向的上下，还可做倍频处理来提高测量精度。
权利要求
1、触料信号发生器，其特征在于包括测量轴轮、弹性轴轮、上导向轴轮、弹簧、触料杆、磁钢、支架、触料杆支架、钢丝绳、下导向轴轮、料位脉冲发送器、脉冲信号发送器支架、脉冲轮、触料块、触料信号发送器、埋锤信号发送器；所述的支架为板状结构，支架的前端一根水平测量轴垂直于支架平面，测量轴两端设置测量轴轮和脉冲轮，分别位于支架的两侧，与脉冲轮同侧的支架前端固定脉冲信号发送器支架，脉冲信号发送器支架顶端固定连接料位脉冲发送器，靠近脉冲信号发送器支架根部位置的支架上还连接有触料信号发送器，支架的后端与触料信号发送器同侧设置埋锤信号发送器，触料信号发送器和埋锤信号发送器中间设置触料块，触料块两端设置有磁钢，当磁钢靠近触料信号发送器时，触料信号发送器向控制单元发出触料信号；当磁钢靠近埋锤信号发送器时，埋锤信号发送器向控制单元发出埋锤故障信号；所述的脉冲轮圆周上设置多个磁钢，脉冲轮旋转的时候，料位脉冲发送器通过磁钢来感应钢丝绳行走的距离；测量轴轮同侧的支架上依次设置有弹性轴、上导向轴轮、下导向轴轮、触料杆支架，触料杆支架上设置触料杆，所述的弹簧套在触料杆上，两端分别固定在触料杆支架与弹性轴轮上；触料杆一端通过弹性轴轮与触料块连接；所述钢丝绳的一端通过上导向轴轮和测量轴轮去绕线轮或卷筒，另一端依次通过弹性轴轮和下导向轴轮，最后与重锤连接。
2、 根据权利要求l所述的触料信号发生器，其特征在于所述的上导向轴轮和下导向轴轮 的轮缘上分别开有沟槽的结构，每组的两个导向轴轮的轮缘相接触，使得两组沟槽形成一 个闭合的圆孔结构，所述钢丝绳就通过这个圆孔，保证钢丝绳在运动的过程中不过脱离上 导向轴轮和下导向轴轮。
3、 根据权利要求1所述的触料信号发生器，其特征在于测量轴轮设计成V形槽轮缘结构，钢丝绳在重锤的作用下紧紧卧靠在v形槽内。
4、 根据权利要求1所述的触料信号发生器，其特征在于所述触料杆与弹性轴同一水平设 置。
5、 根据权利要求1所述的触料信号发生器，其特征在于所述的触料信号发送器是干簧管 或霍尔元件。
全文摘要
本发明公开了一种触料信号发生器，包括测量轴轮、弹性轴轮、上导向轴轮、弹簧、触料杆、磁钢、支架、触料杆支架、钢丝绳、下导向轴轮等。钢丝绳的一端通过上导向轴轮和测量轴轮去绕线轮或卷筒，另一端通过弹性轴轮和下导向轴轮，最后与重锤连接，在重锤作用下，触料杆克服弹簧的作用力运动，当触料块前端接近触料信号发送器时，触料信号发送器向控制单元发出触料信号；当触料块后端接近埋锤信号发送器时，埋锤信号发送器向控制单元发出埋锤故障信号。本发明结构简单、一体化设计、单元化使用，可方便地应用在多种重锤探测式料位测量装置中，此类测量装置在环境非常恶劣的情况下也能保证长期可靠稳定的运行。
文档编号G01F23/284GK101532864SQ200910082579
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月27日 优先权日2009年4月27日
发明者杨溪林, 邹凤欣, 亮 金, 高增雪 申请人:北京金自天正智能控制股份有限公司