一种探料式料位探测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种探料式料位探测方法和系统。该方法包括：驱使重锤下降，并检测钢索的张力；在所述张力大于第一预设值的情况下，继续伸出钢索；在所述张力小于或等于所述第一预设值的情况下，停止伸出钢索并根据所述钢索伸出的长度和物料底面的高度计算料面高度；驱使重锤上升预定高度后驱使所述重锤下降；或者驱使重锤上升，并检测钢索的张力，其中：在所述张力大于所述第一预设值且小于第二预设值的情况下，驱使所述重锤继续上升；在所述张力大于或等于所述第二预设值的情况下，驱使所述重锤下降。本发明专利技术控制重锤不断地提升和下降，能够实时地跟踪物料料面的变化，从而大大减少了探测物料的时间间隔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制领域，具体地，涉及一种探料式料位探测方法和系统。
技术介绍
在工业生产过程中，对物料高度的探测非常重要，因为物料高度是判断工况的重要参数之一。探料式料位探测技术方案是在工业生产过程中广泛应用的技术方案。对于探料式料位探测技术方案可以分为手动式测探和自动式探测。由于在作业过程中，由于工作环境比较恶劣，手动式探测已经基本上不在工业生产中使用。在自动式探测实现方案中，探测料面高度按照回合进行，例如3-4分钟进行一次，在重锤接触到料面以后，将重锤提升至上止点，然后等待进行下一次的探测。该探料式料位探测技术方案周期比较长，不能够实时地掌握料面高度，影响作业人员对工况的监控。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种物料探测控制方法和系统，用于实时探测物料高度，从而有利于监测工业生产的工况。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种探料式料位探测方法，该方法包括:驱使重锤下降，并检测钢索的张力；在所述张力大于第一预设值的情况下，继续伸出钢索；在所述张力小于或等于所述第一预设值的情况下，停止伸出钢索并根据所述钢索伸出的长度和物料底面的高度计算料面高度；驱使重锤上升预定高度后驱使所述重锤下降；或者驱使重锤上升，并检测钢索的张力，其中:在所述张力大于所述第一预设值且小于第二预设值的情况下，驱使所述重锤继续上升；在所述张力大于或等于所述第二预设值的情况下，驱使所述重锤下降。优选地，所述第一预设值为钢索重量、重锤重量和干扰系数之和与重锤所受承托力的差值；和/或所述第二预设值为钢索重量、重锤重量和干扰系数之和。优选地，钢索的张力通过力、力矩、转矩或电流来表征。优选地，电机正转驱使重锤下降，在所述张力小于或等于第一预设值的情况下，电机由正转改为反转以驱使重锤上升；在所述张力大于或等于第二预设值的情况下，所述电机由反转改为正转以驱使重锤下降。优选地，利用计量盘得到所述钢索伸出的长度；其中，所述计量盘上设置有计量点，电机反转驱使所述重锤上升至所述计量点后，电机正转驱使所述重锤下降。优选地，该方法还包括:在所述电机运行预定时间、所述重锤上升和下降的次数达到预设值、或者料面高度大于预设高度时，电机反转驱使所述重锤上升至容器顶部，并将计量盘的计数清零。优选地，该方法还包括:所述重锤在容器顶部停留预设的时间段后，电机正转再驱使所述重锤下降。优选地，所述预定高度为0.01-5米。本专利技术提供了一种探料式料位探测系统，该系统包括:检测装置，用于检测钢索的张力；探测装置，用于驱使重锤下降；在重锤下降的过程中，在所述张力大于第一预设值的情况下，继续伸出钢索；在重锤下降的过程中，在所述张力小于或等于所述第一预设值的情况下，停止伸出钢索并根据所述钢索伸出的长度和物料底面的高度计算料面高度；所述探测装置，还用于驱使重锤上升预定高度后驱使所述重锤下降；或者用于驱使重锤上升，其中:在重锤上升的过程中，在所述张力大于所述第一预设值且小于第二预设值的情况下，驱使所述重锤继续上升；在重锤上升的过程中，在所述张力大于或等于所述第二预设值的情况下，驱使所述重锤下降。优选地，所述第一预设值钢索重量、重锤重量和干扰系数之和与重锤所受承托力的差值；和/或所述第二预设值为钢索重量、重锤重量和干扰系数之和。优选地，钢索的张力通过力、力矩、转矩或电流来表征。优选地，所述探测装置，还用于驱动电机正转以驱使重锤下降，在所述张力小于或等于第一预设值的情况下，驱动电机由正转改为反转以驱使重锤上升；在所述张力或等于第二预设值的情况下，驱动所述电机由反转改为正转以驱使重锤下降。优选地，该系统还包括计量盘，所述计量盘用于得到所述钢索伸出的长度；所述计量盘上设置有计量点；所述探测装置还用于驱动电机反转以驱使所述重锤上升至所述计量点后，驱动电机正转以驱使所述重锤下降。优选地，所述探测装置还用于在所述电机运行预定时间、所述重锤上升和下降的次数达到预设值、或者料面高度大于预设高度时，驱动电机反转以驱使所述重锤上升至容器顶部，并将计量盘的计数清零。优选地，所述探测装置还用于在所述重锤在容器顶部停留预设的时间段后，再驱动电机正转以驱使所述重锤下降。优选地，所述预定高度为0.01-5米。本专利技术利用伺服电动机带动卷盘来提升和下降重锤，根据钢索在接触物料时张力的变化判定重锤是否已经接触物料，并进而得到钢索伸出的长度和物料高度。本专利技术控制重锤不断地小幅度提升和下降，能够实时地跟踪物料料面的变化，从而大大减少了探测物料的时间间隔。本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【附图说明】附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1是本专利技术提供的探料式料位探测方法示意图图2是本专利技术提供的探料式料位探测系统结构图。附图标记说明I电机2变速箱3卷盘4钢索5 重锤【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。为了实时地探测物料高度，本专利技术提供了如图1所示的物料探测控制方法，其中可以看出，在重锤下降过程中探测物料高度/料位，在探测到物料高度以后提升重锤，在重锤提升过程中判断钢索的受力是否符合预设条件，在符合条件的情况下，下降重锤。通过该流程，可以使得重锤往复运动，实时地探测物料高度。具体而言，在重锤下降的过程中，检测钢索的张力大于第一预设值，则继续伸出钢索；检测钢索的张力小于或等于第一预设值，则停止伸出钢索并根据所述钢索伸出的长度和物料底面的高度计算料面高度。关于第一预设值的确定，可以考虑到料面对重锤的承托力，其小于或等于重锤重量，例如可以为重锤重量的3/4。根据本专利技术的一个实施例，第一预设值=钢索重量+重锤重量+干扰系数-重锤所受承托力。干扰系数可为一个设定的经验值，其取决于钢索在上升或下降过程中所受到的摩擦力、冲击力、煤粉粘在钢索或重锤上增加的重量、气流干扰等环境或操作本身所带来的外力，可根据经验进行设定。钢索伸出长度的计算可以考虑卷盘转动的圈数，根据卷盘转动的圈数和卷盘的周长可以计算出钢索伸出的长度。考虑到钢索相对于卷盘初始的位置和最终的位置可能不在同一点，可以根据初始位置和最终位置之间角度的差异得到非整数的卷盘转动的圈数。钢索伸出的长度还可以通过计量盘得到。在重锤提升的过程中如果所述张力大于第一预设值且小于第二预设值，则驱使所述重锤继续上升；如果所述张力大于或等于第二预设值，则驱使所述重锤下降。对于第二预设值的确定，由于在上升过程中已经离开料面，因此无需考虑料面对重锤的承托力。根据本专利技术的一个实施例，第二预设值=钢索重量+重锤重量+干扰系数。优选地，在重锤接触到料面以后，在张力小于或等于第一预设值的情况下，就可以驱使重锤上升。在探料过程中，重锤从上到下运行时依次经过净空区(在此区域物料不冲击钢索和重锤)，落料冲击区(在此区域物料冲击钢索和重锤)，不稳定料面区(重锤因料面收到重锤自身重力以及物料的冲击力的影响而下沉)，完全承托区(在此区域重锤位置不再发生变当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探料式料位探测方法，其特征在于，该方法包括：驱使重锤下降，并检测钢索的张力；在所述张力大于第一预设值的情况下，继续伸出钢索；在所述张力小于或等于所述第一预设值的情况下，停止伸出钢索并根据所述钢索伸出的长度和物料底面的高度计算料面高度；驱使重锤上升预定高度后驱使所述重锤下降；或者驱使重锤上升，并检测钢索的张力，其中：在所述张力大于所述第一预设值且小于第二预设值的情况下，驱使所述重锤继续上升；在所述张力大于或等于所述第二预设值的情况下，驱使所述重锤下降。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，秦强，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11