[發(fā)明專利]一種料流傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210348412.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102840834A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖衛(wèi)雄;馬永飛;張健;肖健;張召松;馮小娜;孫喜濤;付合營(yíng);王利軍;馮云;繆賽;施振華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 唐山智誠(chéng)電氣有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/06
• 分類號(hào): G01B11/06
• 代理公司: 唐山順誠(chéng)專利事務(wù)所 13106
• 代理人: 于文順

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種料流傳感器，屬于工業(yè)料流檢測(cè)與控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，在測(cè)量膠帶機(jī)上的料流使用的都是接觸式開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出的傳感器，此種傳感器工作原理為料流碰到傳感器后，傳感器輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)；背景技術(shù)存在的問(wèn)題是：工作不穩(wěn)定、測(cè)量精度低、容易被碰壞，使用維修很不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種料流傳感器，為非接觸式輸出模擬量信號(hào)的傳感器，安裝調(diào)試方便，具有測(cè)量精度高、經(jīng)久耐用的特點(diǎn)，減少了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作量，提高了工作效率，解決背景技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。

本發(fā)明技術(shù)方案是：一種料流傳感器，包含用戶接口、微處理器、輸出電路和檢測(cè)單元，所述的檢測(cè)單元包含發(fā)射電路、激光發(fā)射器、回波分析引擎、模擬量信號(hào)處理電路和接收元件，微處理器輸出連接發(fā)射電路，發(fā)射電路的輸出連接與被測(cè)料流匹配的激光發(fā)射器；與被測(cè)料流匹配的接收元件依次連接回波分析引擎、模擬量信號(hào)處理電路和微處理器；用戶接口和輸出電路分別連接微處理器；發(fā)射電路控制激光發(fā)射器發(fā)射激光至被測(cè)料流，接收元件接收被測(cè)料流反射信號(hào)，通過(guò)模擬量信號(hào)處理電路計(jì)算出料流的厚度，再經(jīng)過(guò)回波分析引擎過(guò)濾后，至微處理器計(jì)算出料流的實(shí)時(shí)厚度，再通過(guò)輸出電路輸出料流的厚度實(shí)時(shí)反映的電流信號(hào)。

所述的檢測(cè)單元數(shù)量為多個(gè)，分別與微處理器連接，多個(gè)檢測(cè)單元共同受同一個(gè)微處理器控制，多個(gè)檢測(cè)單元發(fā)射激光頻率和波長(zhǎng)不同，各自接收單元接收各自波長(zhǎng)和頻率的激光反射，通過(guò)各自模擬量信號(hào)處理電路計(jì)算出料流的厚度，再經(jīng)過(guò)回波分析引擎過(guò)濾信號(hào)后傳輸至微處理器，微處理器計(jì)算出料流的實(shí)時(shí)厚度，通過(guò)輸出電路將料流的厚度實(shí)時(shí)反映為電流信號(hào)。

本發(fā)明所述的被測(cè)料流，為膠帶機(jī)上的料流；采用多個(gè)不同頻率和不同波長(zhǎng)的激光檢測(cè)，相互補(bǔ)償，在檢測(cè)膠帶機(jī)上料流時(shí)，不管是塊狀、末狀、糊狀、水狀等都可以精確檢測(cè)到厚度，并通過(guò)一套微處理器處理后實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模擬量線性輸出，避免了接觸式傳感器的諸多缺點(diǎn)。

膠帶機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，料流可為塊狀、末狀、糊狀、水狀，都可以通過(guò)本發(fā)明測(cè)出精確厚度并實(shí)現(xiàn)信號(hào)線性模擬量輸出。

所述的用戶接口為鍵盤(pán)和指示燈，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。輸出電路為4-20mA輸出電路，將料流的厚度實(shí)時(shí)反映為電流信號(hào)。

本發(fā)明的積極效果是：采用非接觸式不同頻率不同波長(zhǎng)激光實(shí)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)膠帶機(jī)上料流的檢測(cè)和信號(hào)輸出，具有壽命長(zhǎng)、精度高、防碰撞、易安裝調(diào)試、外部環(huán)境干擾小、標(biāo)準(zhǔn)外部接口的優(yōu)點(diǎn)；由于采用了多套不同頻率和不同波長(zhǎng)的激光技術(shù)，多套激光技術(shù)相互補(bǔ)償，檢測(cè)膠帶機(jī)上料流時(shí)，不管是塊狀、末狀、糊狀、水狀等都可以精確檢測(cè)到厚度，并通過(guò)一套微處理器處理后實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模擬量線性輸出，避免了接觸式傳感器的諸多缺點(diǎn)，可適用于所有膠帶機(jī)運(yùn)輸領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

附圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：用戶接口1，微處理器2，輸出電路3、發(fā)射電路一4、激光發(fā)射器一5，回波分析引擎一6，模擬量信號(hào)處理電路一7，接收元件一8、發(fā)射電路二9、激光發(fā)射器二10，回波分析引擎二11，模擬量信號(hào)處理電路二12，接收元件二13、發(fā)射電路三14、激光發(fā)射器三15，回波分析引擎三16，模擬量信號(hào)處理電路三17，接收元件三18、被測(cè)料流19。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

一種料流傳感器，包含用戶接口、微處理器、輸出電路和檢測(cè)單元，所述的檢測(cè)單元包含發(fā)射電路一4、激光發(fā)射器一5、回波分析引擎一6、模擬量信號(hào)處理電路一7和接收元件一8，微處理器輸出連接發(fā)射電路一4，發(fā)射電路一的輸出連接與被測(cè)料流匹配的激光發(fā)射器一5；與被測(cè)料流匹配的接收元件一8依次連接回波分析引擎一6、模擬量信號(hào)處理電路一7和微處理器；用戶接口1和輸出電路分別連接微處理器；發(fā)射電路一4控制激光發(fā)射器一5發(fā)射激光至被測(cè)料流19，接收元件一接收被測(cè)料流反射信號(hào)，通過(guò)模擬量信號(hào)處理電路一計(jì)算出料流的厚度，再經(jīng)過(guò)回波分析引擎一過(guò)濾后，至微處理器計(jì)算出料流的實(shí)時(shí)厚度，再通過(guò)輸出電路3輸出料流的厚度實(shí)時(shí)反映的電流信號(hào)。

本實(shí)施例中，所述的檢測(cè)單元數(shù)量為三個(gè)，分別與微處理器連接，三個(gè)檢測(cè)單元共同受同一個(gè)微處理器控制，三個(gè)檢測(cè)單元發(fā)射激光頻率和波長(zhǎng)不同，各自接收單元接收各自波長(zhǎng)和頻率的激光反射，通過(guò)各自模擬量信號(hào)處理電路計(jì)算出料流的厚度，再經(jīng)過(guò)回波分析引擎過(guò)濾信號(hào)后傳輸至微處理器，微處理器計(jì)算出料流的實(shí)時(shí)厚度，通過(guò)輸出電路將料流的厚度實(shí)時(shí)反映為電流信號(hào)。

更具體的實(shí)施方式：

用戶接口1為鍵盤(pán)和指示燈，作為人機(jī)交互接口，首先設(shè)置本發(fā)明的輸出電路3模擬量輸出與被測(cè)料流19之間的線性關(guān)系；設(shè)置完后，將本發(fā)明垂直懸掛至膠帶機(jī)上方；第一檢測(cè)單元通過(guò)發(fā)射電路一4、激光發(fā)射器一5發(fā)射頻率為250Hz、波長(zhǎng)為671nm的激光，通過(guò)被測(cè)料流19反射至接收元件一8，通過(guò)模擬量信號(hào)處理電路一7和回波分析引擎二6將信號(hào)送至微處理器2；第二檢測(cè)單元通過(guò)發(fā)射電路二9、激光發(fā)射器二10發(fā)射頻率為1KHz、波長(zhǎng)為1047nm的激光，通過(guò)被測(cè)料流19反射至接收元件二13，通過(guò)模擬量信號(hào)處理電路二12和回波分析引擎二11將信號(hào)送至微處理器2；第三檢測(cè)單元通過(guò)發(fā)射電路三14、激光發(fā)射器三15發(fā)射頻率為2KHz、波長(zhǎng)為1342nm的激光，通過(guò)被測(cè)料流19反射至接收元件三18，通過(guò)模擬量信號(hào)處理電路三17和回波分析引擎三16將信號(hào)送至微處理器2；微處理器2通過(guò)程序計(jì)算，經(jīng)過(guò)輸出電路3輸出4-20mA信號(hào)給外部。