[發(fā)明專利]用于測(cè)量倉(cāng)的內(nèi)容物的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410349182.3
• 申請(qǐng)日: 2014-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN105279296B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 艾維賽伊·巴托夫;約西·茲洛特尼克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: A.P.M.自動(dòng)化解決方案公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

本申請(qǐng)?zhí)峁┝擞糜跍y(cè)量倉(cāng)的內(nèi)容物的方法和系統(tǒng)。公開了一種方法、非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：置信水平模塊，其被布置為響應(yīng)于檢測(cè)信號(hào)，計(jì)算被估計(jì)的上表面的點(diǎn)，且將非二元置信水平與每一個(gè)被估計(jì)的上表面的點(diǎn)相關(guān)聯(lián)；其中，所述檢測(cè)信號(hào)由接收機(jī)響應(yīng)于使用由發(fā)射機(jī)發(fā)射的輻射脈沖照射內(nèi)容物的上表面的至少一部分而產(chǎn)生；以及估計(jì)器，其被布置為基于被估計(jì)的上表面的點(diǎn)和與每一個(gè)被估計(jì)的上表面的點(diǎn)相關(guān)的非二元置信水平來(lái)計(jì)算上表面的估計(jì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及庫(kù)存的監(jiān)測(cè)和過(guò)程的測(cè)量，且更特別涉及用于測(cè)量倉(cāng)的內(nèi)容物的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

對(duì)液體庫(kù)存的監(jiān)測(cè)通常是簡(jiǎn)單的。相比之下，對(duì)由堆在如筒倉(cāng)的倉(cāng)內(nèi)的顆粒物組成的散裝固體庫(kù)存的監(jiān)測(cè)往往很難。這些散裝固體庫(kù)存的例子包括用于建筑的水泥和沙子、糧食、化肥等。倉(cāng)內(nèi)的散裝材料的水平的測(cè)量是一個(gè)尚未完全解決的問(wèn)題。倉(cāng)內(nèi)的狀況通常是不利的(灰塵、極端的溫度等)和存儲(chǔ)在倉(cāng)內(nèi)的散裝材料的內(nèi)容物往往沒有平坦的表面且不總是各向同性的。其他的困難來(lái)自于使用的倉(cāng)形狀的廣泛種類和一些倉(cāng)內(nèi)的易爆環(huán)境。

本文使用的術(shù)語(yǔ)“倉(cāng)”的范圍包括用于散裝顆粒固體的任何儲(chǔ)存容器，其結(jié)構(gòu)限定了用于容納和存儲(chǔ)固體的內(nèi)部容積。這樣的倉(cāng)可能會(huì)在上面封閉、下面封閉和四周封閉，如當(dāng)倉(cāng)是筒倉(cāng)、器皿或槽的情況，或者可能是上面開口或一個(gè)或多個(gè)側(cè)面開口。在下面的本發(fā)明的詳細(xì)描述中使用的“倉(cāng)”的例子是筒倉(cāng)；但是對(duì)本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將明顯的是如何將本發(fā)明的原理應(yīng)用到任何類型的倉(cāng)。

已知五種主要的方法用于如筒倉(cāng)的倉(cāng)的內(nèi)容物的連續(xù)測(cè)量。

機(jī)電(yo-yo)水平傳感器主要由在一卷帶的一端的砝碼構(gòu)成。砝碼被允許在筒倉(cāng)內(nèi)下降到內(nèi)容物的頂表面所位于的深度。當(dāng)砝碼被定位于內(nèi)容物的頂部時(shí)，帶內(nèi)的張力松弛。砝碼然后縮回至頂部設(shè)置點(diǎn)。內(nèi)容物的高度根據(jù)縮回砝碼所需的時(shí)間或根據(jù)測(cè)得的帶的長(zhǎng)度推斷出。

諸如yo-yo傳感器的機(jī)械設(shè)備是不可靠的。它們易被灰塵堵塞和被筒倉(cāng)內(nèi)的諸如泵和桿的障礙物卡住。

超聲水平傳感器基于超聲波發(fā)射和接收原理工作。來(lái)自發(fā)射機(jī)的高頻聲波被內(nèi)容物的頂表面反射到接收器。內(nèi)容物的高度根據(jù)往返傳播時(shí)間推斷。這種傳感器具有有限的范圍且在存在灰塵時(shí)工作欠佳。此外，這種裝置需要定制設(shè)計(jì)以用于不同類型的筒倉(cāng)。

雷達(dá)水平傳感器基于電磁波發(fā)射與接收原理工作。來(lái)自發(fā)射機(jī)的電磁波被內(nèi)容物的頂表面反射到接收器。內(nèi)容物的高度根據(jù)往返傳播時(shí)間推斷。這類傳感器復(fù)雜且昂貴。

電容傳感器測(cè)量?jī)蓚€(gè)金屬桿之間的電容或金屬桿和地面之間的電容。由于筒倉(cāng)的內(nèi)容物具有與空氣不同的介電常數(shù)，電容根據(jù)所述兩桿之間或桿與地面之間的內(nèi)容物的頂表面的水平進(jìn)行變化。這樣的傳感器趨于不準(zhǔn)確且對(duì)濕度和存儲(chǔ)在筒倉(cāng)中的材料的類型敏感。

以上討論的所有現(xiàn)有技術(shù)的傳感器對(duì)內(nèi)容物的形狀不敏感，因此在稱為“形成圓錐形”的共同現(xiàn)象存在的情況下是不準(zhǔn)確的，該現(xiàn)象在散裝顆粒固體通過(guò)倉(cāng)的底部撤出時(shí)發(fā)生：其頂點(diǎn)在撤出點(diǎn)的正上方的倒錐形孔趨于在散裝顆粒固體中形成。在散裝顆粒固體被從頂部添加到倉(cāng)時(shí)，發(fā)生類似的現(xiàn)象：固體往往堆積在其頂點(diǎn)在固體的插入點(diǎn)的正下方的圓錐中。這些傳感器在具有復(fù)雜的幾何形狀的倉(cāng)中及在存在障礙物的情況下工作欠佳。

重量計(jì)通過(guò)測(cè)量保持筒倉(cāng)的桿中的張力來(lái)測(cè)量移動(dòng)筒倉(cāng)及其內(nèi)容物的重量。這種儀表的安裝復(fù)雜，而且它們只適用于具有金屬腿的移動(dòng)筒倉(cāng)。

對(duì)于能夠克服目前已知的方法的上述缺點(diǎn)的測(cè)量諸如筒倉(cāng)的倉(cāng)的內(nèi)容物的方法存在廣泛認(rèn)可的需要，且具有這種方法將是非常有利的。特別是，在現(xiàn)有技術(shù)中未知三維繪制倉(cāng)的內(nèi)容物的上表面。

發(fā)明內(nèi)容