[發(fā)明專利]利用聲速差識別不同比重液體介質(zhì)并控制其排放的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310339043.8
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103425067A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高翔
• 申請（專利權(quán)）人: 高翔
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G01N29/024
• 代理公司: 北京知本村知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11039
• 代理人: 吳嘉善;謝翠英

1.一種利用聲速差識別不同比重液體介質(zhì)并控制其排放的系統(tǒng)，其特征在于包括下排式切料罐，回料泵，收發(fā)共用的超聲波探頭，用于測量切料罐內(nèi)介質(zhì)溫度的溫度傳感器，配裝在切料罐底引出的切料管上的切料閥，超聲波探頭及溫度傳感器信號的處理、控制回料泵和切料閥的智能控制器；所述切料罐頂部通過回料泵、回料管與儲罐相聯(lián)，所述切料罐上部通過進(jìn)料閥和進(jìn)料管聯(lián)通儲罐下部；所述超聲波探頭安裝在切料罐的側(cè)面上部，通過智能控制器控制發(fā)射超聲波脈沖信號，并測出切料罐中介質(zhì)聲速，將測得的切料罐中的介質(zhì)聲速及介質(zhì)溫度與比重較大的基準(zhǔn)介質(zhì)在不同溫度下的基準(zhǔn)介質(zhì)聲速數(shù)據(jù)庫或與同時測得位于切料罐內(nèi)基準(zhǔn)筒里的比重較大基準(zhǔn)介質(zhì)聲速進(jìn)行比較，判斷切料罐中介質(zhì)是否與基準(zhǔn)介質(zhì)相同：如果切料罐中介質(zhì)與基準(zhǔn)介質(zhì)相同，則智能控制器打開切料閥進(jìn)行排放；在排放過程中，如果超聲波探頭測得切料罐中介質(zhì)與基準(zhǔn)介質(zhì)不同或切料時間達(dá)到預(yù)定時間，則關(guān)閉切料閥，停止排放；從所述基準(zhǔn)桶測得的實時基準(zhǔn)介質(zhì)聲速是通過基準(zhǔn)桶自己配置的超聲波探頭探測，并由所述智能控制器采集的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于所述基準(zhǔn)筒是一根圓管頂部和底部都分別用同樣直徑的金屬片封死，在頂部金屬片的邊緣開一個圓孔，向上焊一個金屬管，在這個金屬管的頂部配裝一個活的密封件，在作排氣和注入基準(zhǔn)介質(zhì)時用；基準(zhǔn)筒內(nèi)注入比重較大的基準(zhǔn)介質(zhì)，將一個收發(fā)共用的超聲波探頭耦合在頂部的金屬片上，智能控制器通過超聲波探頭向基準(zhǔn)筒的底部發(fā)射一個超聲波脈沖信號，此信號通過筒內(nèi)的基準(zhǔn)介質(zhì)到達(dá)筒的底部，反射再經(jīng)過基準(zhǔn)介質(zhì)傳輸回采，由超聲波探頭接收，經(jīng)過智能控制器處理，精確地測量出筒內(nèi)基準(zhǔn)介質(zhì)的實時聲速。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述系統(tǒng)，其特征在于所述圓管直徑為Φ20mm～Φ200mm、長度為200mm～2000mm，所述活的密封件為球閥。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于所述切料罐的側(cè)壁上部配裝所述超聲波探頭，所述基準(zhǔn)筒安裝在切料罐蓋板上遠(yuǎn)離中心的外緣區(qū)，所述溫度傳感器配置在切料罐蓋板上的基準(zhǔn)筒附近，所述切料罐蓋板中部向上焊接有凸出切料罐蓋板之上的法蘭座，法蘭座上配裝向上固連回料管的法蘭盤。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于所述切料閥為配裝有閥門回訊器的氣動球閥或者電磁閥，所述智能控制器連接閥門回訊器并采集回訊信號，并利用采集的回訊信號實時監(jiān)測切料閥的開閉狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，其特征在于在所述氣動閥或者電磁閥下游的切料管上還配裝有用于手動切料的手動球閥，所述氣動閥配有氣動三聯(lián)件。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于所述智能控制器包括CPU和CPU控制的測溫電路、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、泵閥控制電路和報警顯示電路；所述測溫電路通過溫度傳感器采集切料罐內(nèi)介質(zhì)溫度，所述超聲波發(fā)射電路通過收發(fā)共用的超聲波探頭向切料罐內(nèi)介質(zhì)發(fā)射超聲波和向基準(zhǔn)筒內(nèi)基準(zhǔn)介質(zhì)發(fā)射超聲波、所述超聲波接收電路通過收發(fā)共用的超聲波探頭采集切料罐內(nèi)介質(zhì)聲波和基準(zhǔn)筒內(nèi)基準(zhǔn)介質(zhì)聲波，所述泵閥控制電路接收切料閥配置的閥門回訊器的閥位信號、并控制所述回料泵和切料閥，當(dāng)閥門回訊的閥位信號與泵閥控制電路輸出的閥控制信號不符時，報警顯示電路通過屏顯、警報器或和其它方式報警。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述系統(tǒng)，其特征在于所述智能控制器還包括所述CPU控制的通訊電路；所述報警顯示電路和通訊電路進(jìn)一步連接控制室內(nèi)的終端設(shè)備。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)測得切料罐中介質(zhì)與基準(zhǔn)介質(zhì)相同與設(shè)定的儲罐沉降時間到兩個條件都具備時，才打開切料閥進(jìn)行切料；當(dāng)測得切料罐中介質(zhì)與基準(zhǔn)介質(zhì)不同或者切料時間達(dá)到設(shè)定時間后，即關(guān)閉切料閥停止切料；停止切料后，再等測得切料罐中介質(zhì)與基準(zhǔn)介質(zhì)相同與設(shè)定的儲罐沉降時間到兩個條件都具備時，才打開切料閥進(jìn)行再切料；依次循環(huán)自動進(jìn)行。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)有些介質(zhì)由于進(jìn)料閥和進(jìn)料管結(jié)構(gòu)和介質(zhì)粘滯的原因，不能通過進(jìn)料閥和進(jìn)料管回送介質(zhì)回儲罐時，則通過所述回料泵、回料閥和回料管向儲罐中進(jìn)行回料；所述切料罐中部和上部為圓柱形、下部為圓錐形，所述切料管從所述切料罐底的錐端引出。