[发明专利]一种液位与物料位一体化测量装置

说明书

技术领域

本发明一种液位与物料位一体化测量装置，属于自动检测技术领域，它是一种同时具有测量水位和沉降物物料位双重功能的自动化测量装置，主要应用在污水处理厂、洗煤厂及煤矿井下，用来测量水池中水位和沉降物的物料位。

背景技术

洗煤厂需要将洗煤水沉清后回收再利用，污水处理厂的污水需要沉淀后才能作后续处理，同样煤矿井下回采工作面的水须收集起来经过水仓的沉淀后方能作为割煤机冷却和降尘用水，沉降池是最常见的沉淀设施。在沉降池中固体物的比重大于水会沉淀在沉降池的底部，沉降物的多少直接影响沉降池沉降体积和效果，沉降物的物料位达到一定高度就必须及时清淤，所以沉降池中水位与沉降物的物料位是两个重要的工艺参数。

在现有技术中，测量水位的方法很多，手动的有水尺、浮球及人工探测等，自动的有超声波、雷达、磁致伸缩及射频导纳液位计等，在水中测量固体物料位的方法很少，最常用的方法是人工用竹竿探测，自动测量的有声纳传感器，声纳传感器漂浮在水面上随水位上下移动，它可以测出水面与固体物料位之间的距离，声纳传感器通常情况下只能应用在溢流沉降池，因为溢流沉降池的水位是固定的，只要测出水面与固体物料位之间的距离就可以推算出固体物料位的高度。另外声纳传感器不仅造价高而且故障率也很高。

综合所述：在现有测量手段中水位和物料位是分开测量的，这就需要安装两套测量仪表，给使用和维护带来不便，使用声纳传感器测量水中固体物料位的方法属于间接测量法不直观，需要经过人工推算，造成不能直接测量的原因是声纳传感器必须在水中发射和接收声波，使得声纳传感器必须漂浮在水面上，不能脱离水面，否则声纳传感器将不能正常工作。相当部分的沉降池不是溢流沉降池(如煤矿井下的水仓)，它的水位是随着时间经常变化的，而水位的变化概率远远大于沉降物物料位的变化概率，造成人工推算工作繁琐而不可靠。

发明内容

本发明一种液位及物料位一体化测量装置，其目的在于解决上述现有技术中普遍存在的造价高、故障率高且功能单一等问题，从而公开一种同时具有测量液位和物料位双重功能的新型测量装置技术方案，该装置适用于煤矿、污水处理厂和洗煤厂等特殊行业使用。

本发明一种液位及物料位一体化测量装置，其特征在于整套装置由探头、传动系统(见附图1)、控制系统和测量系统(见附图2)四部分组成，其中探头由重锤1和浮筒2两部分组成，所述重锤1是一个金属圆锥实心体，浮筒2是一个用金属钢板焊接成的中空圆柱体，其中心部分制作成与重锤1圆锥体角度以及尺寸相同的圆锥体；传动系统由钢丝绳3、滑轮4、电机6、减速机7以及钢丝绳滚筒8组成，其所述钢丝绳3与重锤1连接为一体，电机6正反转经减速机7、钢丝绳滚筒8和钢丝绳3牵引重锤1上下移动；控制系统由用来测量探头重量的称重传感器5和具有设定探头重量以及控制电机6正反转的称重智能表10组成，其中重量显示值14用来设定和显示探头的重量，称重智能表10本身带有下限继电器触点K1和上限继电器触点K2及手动测量按钮ZK(见附图2)其中下限继电器触点K1和上限继电器触点K2有常开和常闭两组触点，称重智能表10选用普通的通用型带有时间控制功能的称重智能表；测量系统由编码传感器9和水位物料位智能表11组成，其所述编码传感器9选用旋转编码器，编码传感器9安装在钢丝绳滚筒8的轴端随钢丝绳滚筒8一起旋转，钢丝绳滚筒8转动一圈，编码传感器9也旋转一圈，同时发出几百个甚至几千个数字脉冲，送至水位物料位智能表11进行运算和显示，根据公式F＝H/W计算脉冲当量，式中F表示脉冲当量、H表示探头上升或下降的距离、W对应探头上升或下降一定距离时编码传感器9所产生脉冲的个数，将脉冲当量F存入水位物料位智能表11，作为计算水位和物料位的依据，水位物料位智能表11选用有两组数码管的智能表，其中水位显示值12显示水位，物料位显示值13显示物料位，水位物料位智能表11选用带有通信接口的通用型智能表，方便与上位计算机通信；本发明的液位及物料位一体化测量装置量程：＞50m；测量精度：±0.02m；信号与上位计算机通信距离：≥1000m。