窯倉料面自動(dòng)檢測裝置的研究與開發(fā).pdf

1、隨著現(xiàn)代大工業(yè)化進(jìn)程的不斷深入發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中出現(xiàn)了許多巨型窯倉，因此對窯倉內(nèi)的物料高度進(jìn)行測量則成為了一個(gè)技術(shù)難題。由于窯倉所處的工況條件的不同，物料的形狀也各異，還牽涉到物料的材質(zhì)、物理特性等因素的干擾，使得在工業(yè)上物料測量很難做到一個(gè)準(zhǔn)確可靠且通用性較廣的測量方式。現(xiàn)在工業(yè)上應(yīng)用的測量裝置有重錘式、雷達(dá)式、壓力傳感式料位計(jì)，但這些料位計(jì)都存在一些測量缺陷，比如不能實(shí)時(shí)測量，價(jià)格昂貴、安裝維修的不便等。由于超聲波式料位計(jì)可以克服上

2、述缺陷，在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，但是也存在測量盲區(qū)大而造成“溢倉”的缺點(diǎn)。因此研制出一種能夠?qū)崟r(shí)測量，盲區(qū)小且成本較小的料面自動(dòng)檢測裝置具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文在充分分析當(dāng)前工況條件下應(yīng)用的料位計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了一種適合于高溫條件下物料測量的重錘式料位計(jì)。而本文的重點(diǎn)是研制出一種基于超聲波的料面檢測裝置，該裝置能夠較好地解決各料位計(jì)的缺陷，并且具有小盲區(qū)，成本低，測量距離較大等特點(diǎn)。本文具體完成了以下研究工作： （1）

3、設(shè)計(jì)出一種能夠適用于高溫、高粉塵等惡劣工況下的重錘式料位計(jì)。該料位計(jì)采用了一種獨(dú)特的圓盤結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了傳統(tǒng)重錘式料位計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸大，設(shè)備笨重等不足。該測量裝置已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。 （2）在了解超聲波物理特性以及換能器的性能的基礎(chǔ)上，并選取了壓電陶瓷作為本文超聲波發(fā)射與接受用裝置。并挑選出一種測量盲區(qū)較小，測量距離較大的超聲換能器。 （3）綜合分析超聲測量方法和性能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了超聲波發(fā)射電路、超聲波接受電路。由于要保證測距

4、系統(tǒng)的盲區(qū)不能太大，因此在電路中加入了AGC電路用以調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)增益、系統(tǒng)中加入溫度測量電路可以提高測量精度。 （4）在設(shè)計(jì)好電路后對設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行了基于Proteus和Multisim的電路仿真。在仿真中驗(yàn)證了設(shè)計(jì)電路的正確性以及設(shè)計(jì)的預(yù)期性能，這樣可以節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間和后期調(diào)試時(shí)間。 （5）對調(diào)試好的測距系統(tǒng)裝置進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)研究，具體實(shí)驗(yàn)包括有無溫度補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)，盲區(qū)測量實(shí)驗(yàn)、精度測量實(shí)驗(yàn)。并對測量結(jié)果進(jìn)行分析處理。