一种智能化水泥仓料位检测机的制作方法

1.本实用新型涉及混凝土原料罐料位检测技术领域，具体涉及一种智能化水泥仓料位检测机。


背景技术：

2.混凝土搅拌站配套设施中，会设置多个储料仓，用于储存水泥、粉煤灰、矿粉等矿物掺合料。搅拌站在日常工作时，需要知晓储存仓内物料的多少，并据此来决定是否需要加料以及加料的最佳时间，通常情况下，储料仓一般为大型金属材质的密封储料罐，从外部完全无法观察到内部的物料情况。
3.现有技术中对于储存仓中物料的位置检测，通常包括两种方式，一种是通过人工转动牵引有重锤的绳索绞盘，当重锤接触到储存仓内部物料面时，绳索上的重力消失，工作人员通过绳索上的刻度即可得出物料的高度，该种方式十分麻烦，劳动强度大，自动化程度底，效果不理想；另外一种是通过阻旋料位计来测定，该方式是将阻旋料位计设置在储料仓的顶部，将叶片部设置在出料仓的内部，当叶片部不存在物料时，叶片始终处于转动状态，当叶片部存在物料时，旋转受阻，信号转换，转动停止，表示接触到物料。该种方式在保证物料的补给上具有一定的效果，即可以提醒工作人员储料仓是否需要加料，但是该方式的料位测定是间断的，仅可在某一固定位置检测物料，并不能实时检侧储料仓物料的实时位置，无法更加精确、科学地对储料仓是否需要加料以及加料的时刻提供指导。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种智能化水泥仓料位检测机，以解决传统的储料仓料位检测装置无法检测物料实时位置的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种智能化水泥仓料位检测机，包括绳索、固定板、转轮和平行固定板的第一摆杆、第二摆杆；
7.所述第一摆杆铰接设置在固定板前侧面，且其上转动设有第一滑轮；所述第二摆杆铰接设置在固定板前侧面，且其上转动设有第二滑轮；
8.所述转轮转动设置在固定板前侧；所述固定板上设有与转轮同轴转动的角位移传感器；
9.所述绳索一端用于连接自动收卷组件，另一端依次绕过第一滑轮、第二滑轮和转轮，且末端固定设有配重块；
10.所述第一摆杆上设有阻碍绳索驱使第一摆杆运动的第一弹簧；所述第二摆杆上设有阻碍绳索驱使第二摆杆运动的第二弹簧；
11.所述固定板上对应第一摆杆和第二摆杆分别设有位置传感器。
12.进一步地，所述第一摆杆右端与固定板铰接；所述第一弹簧位于所述第一摆杆左端下侧，第一弹簧的一端与固定板连接，另一端与第一摆杆左端连接；所述第一滑轮位于第
一摆杆左右两端之间。
13.进一步地，所述第二摆杆位于第一摆杆右侧，其左端铰接在固定板上；所述第二滑轮位于第二摆杆杆身；所述第二弹簧位于第二摆杆上侧，一端固定连接所述固定板，另一端固定在第二摆杆左端和第二滑轮之间。
14.进一步地，所述位置传感器对应所述第一摆杆的左端、第二摆杆的右端固定设置。
15.进一步地，所述固定板上设有限制第一摆杆转动幅度的第一限位块和第二限位块；所述第一限位块和所述第二限位块分别位于所述第一摆杆的两侧。
16.进一步地，所述固定板上设有限制第二摆杆转动幅度的第三限位块和第四限位块；所述第三限位块和所述第四限位块分别位于所述第二摆杆的两侧。
17.进一步地，所述自动收卷组件包括绞盘和伺服电机；所述绞盘转动设置在所述固定板前侧，且位于所述第一摆杆上方；所述伺服电机固定设置在所述固定板后侧；所述伺服电机与所述绞盘涡轮蜗杆连接。
18.进一步地，所述配重块为重锤。
19.进一步地，所述检测机还包括底座；所述底座上端与固定板连接，下端用于固定料仓；所述底座上设有用于穿过绳索的通孔。
20.进一步地，所述底座上设有缓冲套；所述缓冲套固定在所述通孔底部；所述缓冲套上设有防止绳索晃动的限位孔。
21.本实用新型的有益效果：
22.一种智能化水泥仓料位检测机，包括绳索、固定板、转轮和平行固定板的第一摆杆、第二摆杆；第一摆杆铰接设置在固定板前侧面，且其上转动设有第一滑轮；第二摆杆铰接设置在固定板前侧面，且其上转动设有第二滑轮；转轮转动设置在固定板前侧；固定板后侧设有与转轮同轴转动的角位移传感器；绳索一端用于连接自动收卷组件，另一端依次绕过第一滑轮、第二滑轮和转轮，且末端固定设有配重块；第一摆杆上设有阻碍绳索驱使第一摆杆运动的第一弹簧；第二摆杆上设有阻碍绳索驱使第二摆杆运动的第二弹簧；固定板上对应第一摆杆和第二摆杆设有位置传感器，该检测机中，绳索可在自动收卷组件的作用下进行上下运动，其一端设置的配重块可以于储存仓中进行上下移动，当配重物接触储存仓中物料时，绳索上的拉力突然消失，绳索对第二滑轮的作用力消失，第二摆杆受第二弹簧的作用力进行转动从而触发第二位置传感器向plc发出信号，通过角位移传感器和转轮的作用，计算绳索到第二位置传感器向plc发出信号时下降的高度，从而计算出储存仓中物料的实时高度，相比传统的储料仓料位检测装置，该检测机可以检测出仓内物料的任意高度，可以实时了解仓内物料的多少，为后续加料的统筹提供更加精确、科学的依据。
附图说明
23.图1是该实用新型整体结构示意图。
24.图中各标记对应的名称：
25.1、固定板，2、伺服电机，3、绞盘，4、钢丝绳，5、第一位置传感器，6、第一摆杆，60、第一限位块，61、第二限位块，63、第一滑轮，7、第一弹簧，8、重锤，9、转轮，10、角位移传感器，11、第二摆杆，110、第二滑轮，12、第二位置传感器，13、第二弹簧，14、储存仓，15、第三限位块，16、第四限位块，17、底座，18、缓冲套，19、束线孔。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.本实用新型的实施例：
28.如图1所示，一种智能化水泥仓料位检测机，包括自动收卷组件、绳索、固定板1、转轮9、底座17和平行固定板1的第一摆杆6、第二摆杆11。
29.固定板1为本检测机中的承载部件，其可以为一块矩形板，也可以为一块具有支撑固定作用的支撑架，在本实施例中，优选为一块矩形板。
30.自动收卷组件包括绞盘3和伺服电机2，绞盘3转动设置在固定板1的左上方，伺服电机2对应绞盘3固定设置在固定板1的后侧面上，并通过涡轮蜗杆与绞盘3传动连接，伺服电机2由plc系统控制，可带动绞盘3顺时针和逆时针的转动。绞盘3上缠绕有绳索，当绞盘3顺时针和逆时针转动时，可实现绳索的收放。在本实施例中，绳索优选采用钢丝绳4。
31.第一摆杆6的右端即铰接端铰接在固定板1上，其左端即活动端可以绕铰接端于固定板1前侧面上自由转动，定义顺时针方向和逆时针方向为第一摆杆6的两侧方向，在固定板1上于其两侧方向各设有一个限位块，限制第一摆杆6左端顺时针转动的限位块记为第一限位块60，限制其逆时针转动的记为第二限位块61，至此，第一摆杆6仅能于第一限位块60和第二限位块61之间进行摆动。在固定板1上对应第一摆杆6的左端设有一个第一位置传感器5，该第一位置传感器5与plc相连，第一摆杆6在第一限位块60和第二限位块61之间摆动的过程中，其左端可以触发第一位置传感器5动作，并由plc记录相应动作。
32.第一摆杆6的左端设有第一弹簧7，第一弹簧7的上端连接第一摆杆6的左端，下端固定设置在固定板1上，当第一摆杆6被第二限位块61挡住时，其活动端正好位于其铰接端的正左侧，即第一摆杆6处于水平状态，并且此时的第一摆杆6受到第一弹簧7的拉力，第一摆杆6在第一限位块60和第二限位块61顺时针转动时始终受到第一弹簧7的阻碍。
33.第二摆杆11的左端即铰接端铰接在固定板1上，其右端即活动端可以绕铰接端于固定板1亲侧面上自由转动，定义顺时针方向和逆时针方向为第一摆杆6的两侧方向，在固定板1上于其两侧方向各设有一个限位块，限制第二摆杆11右端顺时针转动的限位块记为第三限位块15，限制第二摆杆11右端逆时针转动的限位块记为第四限位块16，至此，第二摆杆11仅能与第三限位块15和第四限位块16之间进行摆动。在固定板1上对应第二摆杆11的右端设有一个第二位置传感器12，该第二位置传感器12与plc相连，第二摆杆11在第三限位块15和第四限位块16之间摆动的过程中，其右端可以触发第二位置传感器12动作，并由plc记录相应动作。
34.第二摆杆11上连接有第二弹簧13，第二弹簧13相对位于第二摆杆11的上方，第二弹簧的下端固定在第二摆杆11扇上靠近左端即铰接端的位置上，其上端固定在固定板1上，当第二摆杆11逆时针转动被第四限位块16挡住时，第二摆杆11的活动端正好位于铰接端的右侧，此时，第二摆杆11仍然收到第二弹簧13的拉力，第二摆杆11在第三限位块15和第四限位块16之间顺时针转动时始终受到第二弹簧13的阻碍。
35.转轮9转动设置在靠近固定板1下端前侧面的位置上，在固定板1的后侧，对应转轮
9的位置上设有一个角位移传感器10，该角位移传感器10和转轮9同轴转动，并与plc系统控制连接。角位移传感器10可以记录转轮9转动的次数，再结合转轮的直径，以此得出钢丝绳4下降的位移。
36.底座17固定在固定板1的下端。底座17的上端与固定板1的下端连接，底座17的下端固定在储存仓14上，底座17上设有供钢丝绳4穿过的通道，在底座17通道的下端，固定连接有一个缓冲套18，缓冲套18上设有限制钢丝绳4左右晃动的束线孔19，以防止钢丝绳4晃动幅度过大导致的测量精度降低。
37.在第一摆杆6上转动设有第一滑轮63，第一滑轮63位于第一摆杆6的铰接端和固定第一弹簧7位置处之间，在第二摆杆11上转动设有第二滑轮110，第二滑轮110位于第二摆杆11上活动端和固定第二弹簧13位置处之间。绞盘3上绕设的钢丝绳4一端依次缠绕过第一滑轮63和第二滑轮110，并搭设在转轮9上，穿过底座17上的通道、缓冲套18中的束线孔19进入到储存仓14的内部，在该进入储存仓14内部的钢丝绳4一端上还设有重锤8作为配重块，以保证钢丝绳4始终处于绷紧状态，保证测量的精度。
38.重锤8的上表面为锥状，在缓冲套18的下部专门设有一个与重锤8上表面相互契合的倒锥部，当钢丝绳4上升时，重锤8的上端可以牢稳地贴合在缓冲套18上，避免重锤8的晃动。
39.需要注意的时，钢丝绳4绕设第一滑轮63和第二滑轮110的方式依据为钢丝绳4对第一滑轮63和第二滑轮110的作用力分别始终阻碍第一摆杆6受第一弹簧7收缩力而产生的运动和第二摆杆11受第二弹簧13收缩力而产生的运动。还需要指出的时，钢丝绳4并非绕设在转轮9上，而是贴紧搭设在转轮9中，与机械原理中张紧轮与皮带的接触方式类似，继而可得，每一次钢丝绳4的下降或者上升，均会带动转轮9的转动。
40.工作原理：
41.(1)归零
42.在每一次的测量之前，需要先进行自动归零，具体为，伺服电机2正转，带动绞盘3顺时针转动，重锤8在绞盘3的作用下迅速上升，当重锤8的上端与缓冲套18的下端相互接触时，重锤8停止上升，此时绞盘3继续转动，位于固定盘前侧面的一端钢丝绳4上的张力越来越大，最终导致第一弹簧7上的拉力不足以与钢丝绳4上的张力相抗衡，从而使得第一摆杆6左端即活动端向上摆动，并最终由第一限位块60进行限位，在摆动的过程中，其左端触发第一位置传感器5向plc发出反馈信号，此时电机停止，归零完成，归零的作用主要是保证每一次测量时，重锤8均是从储料仓的最上端进行释放的。
43.(2)测量
44.归零后，伺服电机2反转，带动绞盘3逆时针转动，钢丝绳4下降，需要注意的是，在刚开始下降的很短一段时间内，重锤8并不会直接下降，而是率先消除钢丝绳4上的张力，以将第一摆杆6恢复至由第二限位块61限位的位置处，在此过程中，第一摆杆6的左端会再一次触发第一位置感应器，第一位置感应器会向plc发出反馈信号，紧接着重锤8开始下降，下降的钢丝绳4带动转轮9不断转动，转动的转轮9带动同轴设置的角位移传感器10转动；当重锤8瞬间接触储存仓14中的物料时，重锤8无法再带动钢丝绳4继续下降，但伺服电机2并未在同一时间停止，即导致钢丝绳4上的张力突然消失，第二摆杆11不再受到钢丝绳4的作用力，第二摆杆11逆时针转动，并由第四限位块16进行限位继而停止，在此过程中，第二摆杆
11的左端触发第二位置传感器12，第二位置传感器12向plc系统发出反馈信号，plc系统可根据伺服电机2反转时第一摆杆6触发第一位置传感器5收到的信号和重锤8接触物料时第二摆杆11触发第二位置传感器12收到的信号来计算钢丝绳4下降的距离，从而得出储料仓内物料的高度。
45.本技术方案中，伺服电机2的转动控制可以由plc程序控制为定时动作，例如每间断一段时间就对储存仓14中的物料进行一次测量，不仅如此，plc系统还可以连接公司、企业或其他组织的相关管理系统，直观地得出储料仓内物料变化曲线，并可总结出哪一时间段内物料下降速度最快，从而科学合理地向储料仓内加料，正确进行物料的统筹规划。