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专利名称：物料位检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物料位检测系统，特别是一种适用于粉状固态物料斗(仓) 内物料位检测的系统。
背景技术：
除尘器料斗是燃煤火力发电厂生产过程中暂时存储灰料的设备，其内部灰料量的 多少，直接影响到除尘系统的安全稳定运行及生产运行的组织。如果斗(仓)内灰料过多， 不但会造成电除尘器因短路而损坏、布袋除尘器流道堵塞等过程事故，还可能造成设备或 基础因无法承担其重量而垮塌等恶性事故。如灰料太少，不但设备运行不经济，造成设备磨 损、能源消耗增大，而且会对发电厂生产过程的安全、稳定造成影响。所以，料斗中灰料量是 燃煤火力发电厂生产过程中一个必须重点监测的关键环节。料斗中灰料的多少，只能通过 料位检测的方式来进行测量。生产运行操作及输灰的组织，就直接根据料位的情况来进行。目前应用较广泛的测量物料位的原理有机械阻旋原理、音叉原理、射频导纳原理、 超声波原理、电容原理、雷达波原理或差压等原理。这些测量方法在液体和大部分的固体的 物位测量中基本能准确反映实际物位，可靠性和准确性都较好。然而，由于燃煤火力发电工 艺的原因，灰料具有细度小，流动性强，在料斗(仓)内部为紊流或浓雾状态，湿度、压力、温 度等参数变化较大的特性，有的由于含一定量石灰脱硫灰甚至具有容易粘接的特性，造成 上述一般原理的物料位测量装置使用在该灰料上时可靠性较差，准确性得不到保证。如果使用超声波及雷达料位计，则因物料堆积规则性差、物料上方空间飞扬的颗 粒物多且杂乱，无法达到设备要求，不能准确测量出真实物位。如果使用机械阻旋原理的料 位计，则其旋转部分会因灰料的粘附、灰料相对硬化(搭桥)等情况而不能准确测量料位。 如果使用电容、射频导纳原理的料位计，则因灰料介电常数出现的变化较大，所以经常偏离 其调试时的参数值较远而使测量可靠性差。如果使用音叉料位计，则常常因积灰、灰料粘接 而误报料位。差压式物位计只能用于液态物位的测量。综上所述，目前常规的物料检测装置均不能长周期准确、可靠地对燃煤火力发电 厂生产过程中灰料的多少即料位的高、低进行检测，无法及时掌握生产运行系统工况，对生 产、安全、环保等方面工作的开展形成制约。因此，研究开发适合测量系统内部为紊流、浓雾状且细度极小、流动性好的灰尘状 物料料位的装置具有重大意义。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够克服上述技术问题中的一个或多个技术问 题的物料位检测系统。根据本实用新型的物料位检测系统包括至少一个压力测试装置，每个压力测试装 置包括压力输送单元和压力检测单元。压力输送单元可包括穿过料斗的侧壁从外部延伸至料斗内部的空气引入管、设于
3空气引入管的靠近物料的端部处的空气输出口，以及至少部分地设置在空气引入管内部的
空气射流管。空气引入管的远离料斗内的物料的一端可用法兰封堵，空气射流管可穿过法兰从 空气引入管的位于料斗外部的一端向空气引入管的另一端延伸。压力检测单元可包括其一端通过空气引入管的侧壁与空气引入管的内部连通的 连接管以及与连接管的另一端连接的检测仪。连接管可以在空气引入管的远离物料的端部处与空气引入管的内部连通。压力测试装置还可包括信号线缆和信号处理单元，信号处理单元可通过信号线缆 与检测仪进行通信。信号处理单元可包括与信号线缆电连接的采集与运算器、显示器以及电连接采集 与运算器和显示器的连接器。物料位检测系统可包括多个压力测试装置，多个压力测试装置中的至少两个压力 测试装置的空气输出口的高度可以不同。在物料位检测系统的俯视图中，各个空气输出口可呈正多边形、等距线形中的一 种形状排列。物料位检测系统可包括多个压力测试装置，多个压力测试装置中的至少两个压力 测试装置的空气输出口的高度可以相同。根据本实用新型的物料位检测系统尤其适用于粉状固态物料斗(仓)内物料位的 检测。具体地讲，本实用新型的物料位检测系统能够有效、准确、可靠地对燃煤火力发电厂 生产过程中灰料料位的高低进行检测，并及时掌握生产运行系统的情况。本实用新型的物料位检测系统的结构简单，操作方便，效果突出，适于推广应用。

通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本实用新型的上述和其他 目的和特点将会变得更加清楚，其中图1是根据本实用新型第一实施例的物料位检测系统的结构示意图。图2是根据本实用新型第二实施例的物料位检测系统的结构示意图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本实用新型的物料位检测系统。参照图1，根据本实用新型第一实施例的物料位检测系统100包括压力测试装置 110。压力测试装置110包括压力输送单元111和压力检测单元112。如图1所示，料斗1用于容纳粉状物料10。压力输送单元111包括穿过料斗1的侧壁从外部延伸至料斗1内部的空气引入管 7、设于空气引入管7的靠近物料的端部处的空气输出口 9，以及至少部分地设置在空气引 入管7内部的空气射流管6。空气引入管7的远离物料10的一端用法兰5封堵，空气射流 管6可穿过法兰5从空气引入管7的位于料斗1外部的一端向空气引入管7的另一端延伸。 如图1所示，空气引入管7的形状为折线形，但是本实用新型不限于此，空气引入管7的形 状可以为适于将空气引入料斗1内部的任何形状。空气输出口 9的形状可以为喇叭口形，
4但本实用新型不限于此，空气输出口 9的形状可以为适于向料斗1内的物料10输出空气的 任何形状。在空气射流管6包括位于空气引入管7外部的一部分的情况下，压力输送单元111 还可包括顺次与空气射流管6的该部分连接的连接软管3和压缩空气供应管2，在空气射流 管6的该部分与连接软管3之间还可设置空气调节阀门4以调节空气流量和/或流速。压力检测单元112包括其一端通过空气引入管7的侧壁与空气引入管7的内部连 通的连接管12以及与连接管12的另一端连接的检测仪13。连接管12与空气引入管7的 连接处形成检测口 11。检测口 11优选地靠近空气引入管7的远离物料10的端部，也就是 说，连接管12优选地在空气引入管7的远离物料的端部处与空气引入管7的内部连通。压力测试装置110还可包括信号线缆14和信号处理单元15，信号处理单元15可 通过信号线缆14与检测仪13进行通信。信号处理单元15可包括与信号线缆14电连接的 采集与运算器16、显示器18以及电连接采集与运算器16和显示器18的连接器17。压力测试装置110还可包括报警器(图中未示出)，报警器与检测仪13电连接，用 于在料位和/或气压达到预定水平时报警。参照图2，根据本实用新型第二实施例的物料位检测系统200包括第一压力测试 装置210和第二压力测试装置220。第一压力测试装置210和第二压力测试装置220可以 与参照本实用新型第一实施例描述的压力测试装置110基本上相同，因此相同的标号用于 表示相同的部件(用标号 2，、3，、4，、5，、6，、7，、9，、11，、12，、13，、14，、15，、16，、17，、18，表 示与分别用标号2、3、4、5、6、7、9、11、12、13、14、15、16、17、18表示的部件基本相同的部件， 用标号211、212表示与分别用标号111、112表示的部件基本相同的部件，用标号221、222 表示与分别用标号111、112表示的部件基本相同的部件)，在此不对第一压力测试装置210 和第二压力测试装置220进行赘述。在第二实施例中，第二压力测试装置220的空气输出口 9’高于第一压力测试装置 210的空气输出口 9，因此可以确定物料位是否达到两个不同的高度。根据本实用新型，物料位检测系统可包括多于两个的压力测试装置，每个压力测 试装置可以与参照本实用新型第一实施例描述的压力测试装置110基本上相同，各个压力 测试装置的相应的空气输出口的高度各不相同。因此，对于每个空气输出口，可以确定物料 位是否达到与该空气输出口对应的高度。在这种情况下，在物料位检测系统的俯视图中，各 个空气输出口可以呈规则形状(例如正多边形、等距线形)排列；但本实用新型不限于此， 在物料位检测系统的俯视图中各个空气输出口可以排列成任何形状。在上述实施例中，至少两个压力测试装置的相应的空气输出口位于不同高度。然 而，本实用新型不局限于此；也就是说，至少两个压力测试装置的相应的空气输出口可以位 于同一高度上，以更精确的测定物料位是否到达相应的高度。在下文将描述根据本实用新型第二实施例的物料位检测系统200的使用方法。首先，当料斗1内的物料10的料位处于第一压力测试装置210的空气输出口 9以 下时，通过压缩空气供应管2、连接软管3、空气调节阀门4、空气射流管6、空气引入管7和 空气输出口 9从外部向料斗1内部通入适当压力的压缩空气，压缩空气与料斗1内的烟气 混合。此时不论料斗1内部是负压还是正压，因来自空气射流管6的压缩空气流动的效应， 在检测口 11处均形成负压区。因此，此时检测仪13检测出的压力为负压。
5[0037]与此同时，或者当料斗1内的物料10的料位处于第一压力测试装置210的空气输 出口 9以上、第二压力测试装置220的空气输出口 9’以下时，通过压缩空气供应管2’、连接 软管3’、空气调节阀门4’、空气射流管6’、空气引入管7’和空气输出口 9’从外部向料斗1 内部通入适当压力的压缩空气，压缩空气与料斗1内的烟气混合。此时不论料斗1内部是 负压还是正压，因来自空气射流管6’的压缩空气流动的效应，在检测口 11’处均形成负压 区。因此，此时检测仪13’检测出的压力为负压。在正常的生产过程中，料斗1内的物料10的料位随着堆积而不断升高。当物料10 的料位略高于第一压力测试装置210的空气输出口 9 (即物料10将空气输出口 9淹没)时， 物料10阻止输入的压缩空气直接排入灰斗1内的气体区域，此时检测口 11处不再维持原 来的负压而变成正压。因此，检测仪13检测到正压。此时，第二压力测试装置220的检测 仪13’检测到的仍为负压。检测仪13将检测到的正压转化成电信号，通过信号线缆14将电信号传输至信号 处理单元15。信号处理单元15的采集与运算器16根据压缩气体供气压力、物料密度、物料 粒度、湿度等参数将该电信号变换成反映物料的堆积高度(即料位)的信号。采集与运算 器16通过连接器17将该信号传输至显示器18，显示器18在监控界面上显示料位。此外， 还可将该信号送至相关的控制设备，作为联锁/闭锁条件，从而对相关设备进行自动控制。随着物料10的继续堆积，当物料10的料位略高于第二压力测试装置220的空气 输出口 9’(即物料10将空气输出口 9’淹没)时，物料10阻止输入的压缩空气直接排入灰 斗1内的气体区域，此时检测口 11’处不再维持原来的负压而变成正压。因此，检测仪13’ 检测到正压。检测仪13’将检测到的正压转化成电信号，通过信号线缆14’将电信号传输至信 号处理单元15’。信号处理单元15’的采集与运算器16’根据压缩气体供气压力、物料密 度、堆积程度等参数将该电信号变换成反映物料的堆积高度(即料位)的信号。采集与运 算器16’通过连接器17’将该信号传输至显示器18’，显示器18’在监控界面上显示料位。 此外，还可将该信号送至相关的控制设备，作为联锁/闭锁条件，从而对相关设备进行自动 控制。在需要准确测定物料位的情况下，当物料10将空气输出口 9’淹没时，可以基于采 集与运算器16’计算的反映物料高度的信号以及采集与运算器16计算的反映物料高度的 信号通过预定的运算方法来更加准确地确定物料高度。以上描述了根据本实用新型第二实施例的物料位检测系统200的使用方法，而根 据本实用新型第一实施例的物料位检测系统100也可以根据类似的方法使用。因此，本实用新型的物料位检测系统向料斗内通入适当压力的压缩空气，通过测 量检测口的压力来准确地确定料位。同时，通入的压缩空气能解决物料堵塞检测探头(即 空气输出口 9)的问题，提高系统可靠性及自动化水平。本实用新型不限于上述实施例，在不脱离本实用新型范围的情况下，可以进行各 种变形和修改。例如，虽然上面结合粉状物料描述了本实用新型的物料位检测系统，本领域 技术人员清楚的是，本实用新型的物料位检测系统也可适用于检测液态物料的物料位。
权利要求一种物料位检测系统，其特征在于包括至少一个具有压力输送单元(111)和压力检测单元(112)的压力测试装置(110)。
2.根据权利要求1所述的物料位检测系统，其特征在于压力输送单元(111)包括穿过 料斗⑴的侧壁从外部延伸至料斗⑴内部的空气引入管(7)、设于空气引入管(7)的靠近 物料的端部处的空气输出口(9)，以及至少部分地设置在空气引入管(7)内部的空气射流 管(6)。
3.根据权利要求2所述的物料位检测系统，其特征在于空气引入管(7)的远离料斗 (1)内的物料(10)的一端用法兰(5)封堵，空气射流管(6)穿过法兰(5)从空气引入管(7) 的位于料斗(1)外部的一端向空气引入管(7)的另一端延伸。
4.根据权利要求3所述的物料位检测系统，其特征在于压力检测单元(112)包括其一 端通过空气引入管(7)的侧壁与空气引入管(7)的内部连通的连接管(12)以及与连接管 (12)的另一端连接的检测仪(13)。
5.根据权利要求4所述的物料位检测系统，其特征在于连接管(12)在空气引入管(7) 的远离物料(10)的端部处与空气引入管(7)的内部连通。
6.根据权利要求4所述的物料位检测系统，其特征在于压力测试装置(110)还包括信 号线缆(14)和信号处理单元(15)，信号处理单元(15)通过信号线缆(14)与检测仪(13) 进行通信。
7.根据权利要求6所述的物料位检测系统，其特征在于信号处理单元(15)包括与信号 线缆(14)电连接的采集与运算器(16)、显示器(18)以及电连接采集与运算器(16)和显示 器(18)的连接器(17)。
8.根据权利要求2至7中任意一个权利要求所述的物料位检测系统，其特征在于物料 位检测系统包括多个压力测试装置(210，220)，多个压力测试装置中的至少两个压力测试 装置的空气输出口(9，9’)的高度不同。
9.根据权利要求8所述的物料位检测系统，其特征在于在物料位检测系统的俯视图 中，各个空气输出口呈正多边形、等距线形中的一种形状排列。
10.根据权利要求2至7中任意一个权利要求所述的物料位检测系统，其特征在于物料 位检测系统包括多个压力测试装置，多个压力测试装置中的至少两个压力测试装置的空气 输出口的高度相同。
专利摘要本实用新型公开了一种物料位检测系统，该物料位检测系统包括至少一个具有压力输送单元和压力检测单元的压力测试装置。本实用新型的物料位检测系统能够有效、准确、可靠地对燃煤火力发电厂生产过程中灰料料位的高低进行检测，并及时掌握生产运行系统的情况。
文档编号G01F23/14GK201653490SQ20102018099
公开日2010年11月24日 申请日期2010年5月6日 优先权日2010年5月6日
发明者廖后华, 李强, 熊小刚, 皮思维, 蒋学军, 袁代领, 赵勤, 赵朝刚, 陈进, 韦美兵 申请人:攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司;攀钢集团攀枝花钢钒有限公司