电容式固体流量检测装置制造方法及图纸

一种电容式固体流量检测装置，包括，外部壳体，检测通道，三对电极传感器，检测通道置于外部壳体内部，物料输送管道中物料通过检测通道进行流量测量，三对电极并排设置在检测通道上，电极通过导线与数据处理单元连接，数据处理单元内包含信号处理装置，其中，每对电极传感器连接数据处理单元中一个单独的信号处理装置，所有信号处理装置连接共同的逻辑处理装置。

Capacitive solid flow detection device

A capacitive solid flow detection device, including an outer shell, detection channel, three electrode sensor, detection of internal channel is positioned outside the shell material material pipeline flow measurement through the detection channel, three pairs of electrodes are arranged on the detection channel, and the wire electrodes are connected through the data processing unit, a signal processing device. Contains the data processing unit in which each pair of electrode sensor connected to a separate signal processing device, data processing unit, the signal processing device is connected with the common logic processing device.

【技术实现步骤摘要】
电容式固体流量检测装置
本专利技术涉及一种测量装置，尤其是一种用于检测管道中的固体流量的固体流量检测装置。
技术介绍
在化工、冶金、发电等诸多行业中，固体流量参数的测定对生产安全稳定的进行具有重要的意义。例如在粉煤气化的气力输送系统中或者电解铝工业中的固体原料的定量添加系统中，通过在线准确测量固体原料的流量从而有效控制各种物料比例，可以大大的节约原料，提升生产效率，保障生产安全，全面提升各项工艺指标。国内外对固体流量检测装置进行了大量的研究探索，目前的固体检测装置按照不同的检测原理可以分为光学式，层析成像式，热力学式，核磁共振式，超声式，电磁式，压力式等。现有的固体流量检测装置种类丰富，但是因为固体流动具有的不确定性，任何一种检测方式都很难准确的进行实时流量检测，为了互相验证，有些流量检测系统还集成了多种检测装置共同进行检测，但是因为误差的不确定性，这种多流量计共同检测的结果不具备可相互矫正性。为了解决精度和互相验证的问题，现有流量计有些采用了双传感器测量，将两个传感器测出的数据进行简单的平均运算，得出平均流量值。但是这种两种独立的传感器测量，实质上相当于两套独立的流量计，其数据并未在同一个传感器内进行验证和加权，无法采用更先进的计算方法解决测量精度问题。同时，现有技术还存在流量计需要检修或者更换的情况下，流量检测就无法进行，为了保证系统的连续流量检测，所以系统中必须有不止一个流量计，这样子，成本就大大的提升了。因此，亟需一种测量精度高，可以满足复杂运算需求，并且在检修或更换探头，或升级系统时也可以维持系统最低限度流量检测的的电固体流量检测装置，以解决现有技术存在的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电容式固体流量检测装置，包括，外部壳体、检测通道、传感器和数据处理单元，检测通道置于外部壳体内部，物料输送管道中物料通过检测通道进行流量测量，传感器共有两组以上且依次设置在检测通道上，根据实际情况，综合系统成本体积和效率等方面考虑，传感器优选三组。传感器通过导线与数据处理单元连接，数据处理单元内包含信号处理装置，逻辑处理装置，每组传感器连接数据处理单元中一个单独的信号处理装置，所有信号处理装置分别连接数个互为备份的共同的逻辑处理装置。电容式固体流量计具有安全可靠，成本低，经济性好，采用非侵入式测量，易于安装和响应速度快等优点，但是其体积大，精度相对较低。限于体积因素，其无法通过并联多台独立电容式流量计的方式来进行互相校准，本专利技术在一个电容式传感器内部设置了多条检测通道，并且每条通道有一个单独的信号处理装置对信号进行处理，避免了多路信号的相互干扰。每一路信号都分别接入数个共同的逻辑处理装置，这数个装置互为备份，通常情况只有一个工作，当其中工作的逻辑处理装置出现故障时，立即切换到其他装置，这样设计的保证了流量计工作不间断。本专利技术的三通道流量计，具有测量精度高，体积小的优点，经过实测，完全满足对物料系统进行预警的需要，可以同时满足物料系预警系统的功能，经济性突出。并且，本专利技术的三通道设计，多计算装置设计保证了测量系统的稳定性，便工作的计算装置出了问题也可以立刻切换到其他计算装置进行运算，并且在更换和升级探头和运算装置时也不影响整个流量检测的正常工作。因此，相对于现有的流量检测装置，本专利技术的三通道固体流量检测装置具有多种优点，是一种全方位的升级和改进，具有突出的优点。优选其还包括多个独立连接传感器、数据处理单元的供电装置。多路进行供电也保证了系统的不间断运行。优选其中传感器、信号处理装置和逻辑处理装置都是可热插拔式部件。设置成可热插拔部件，最大限度的保证了维护更换升级部件的方便快捷。优选检测通道是采用陶瓷材质或者陶瓷和非金属材质的复合材质的管道，且两端设置有密封装置。陶瓷等非金属材料具有硬度高，耐腐蚀的优点，对于固体物料的适应性比较好。优选检测通道两端还连接有搭接物料管的连接接头。不同的物料通道管径不同，为了顺利实现检测通道与各种物料通道的搭接，本专利技术还设置了这种连接接头。优选所述数据处理单元置于电器盒内，电器盒连接在外部壳体上。检测通道优选为氧化铝管、氮化硅管或非金属材质复合管，两端口呈倒角设置。优选其中检测通道与连接装置端头嵌套连接，均为环状结构，特殊连接装置用于物料输送管道的连接固定，检测通道与密封装置为一体成型结构，含有一个环形凹槽，槽为倒角设置，凹槽与陶瓷芯紧密连接，内径与陶瓷芯内径相同。本专利技术还提供运用本专利技术固体流量检测装置进行物料系统监控预警的方法，通过将多个通道收集到的数据进行运算处理，将结果与事先设定的阈值进行比较来判断是否采取预警措施。优选首先收集每个通道的电压值，取得平均值，再将平均值与预先设定的断线阈值电压值进行比较，当平均值小于断线阈值时，发送预警信号。优选将每个通道采集的浓度电容值进行平均运算得到平均浓度值，与预先设定的浓度断线阈值进行比较，当平均值小于浓度断线阈值，发送预警信号。本专利技术通过多个独立通道进行固体流量检测，收集到的数据进行运算校正，其测量精确性有显著的提高，并且，可以进行物料系统预警。附图说明图1是本专利技术的电容式具体固体流量计实施例的结构图；附图标记如下：1、双作用端头；2、传感器本体；3、陶瓷芯；4、电极；5、电器盒。具体实施方式为让本专利技术的上述方案更加易于理解，下文结合附图和优选的实施例对本专利技术作进一步说明，但不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示的固体流量计是本专利技术的一种典型形态，是一种电容式三通道固体流量计，传感器本体2是一个一体化成型的金属铸件，这就保证了其强度和耐用性；双作用端头1是一种连接接头，其将物料输送管道与作为检测通道的陶瓷芯3连接在一起；双作用端头1两端连接物料输送管道，物料通过陶瓷芯3时，三对电极分别收到检测信号，输入至电器盒5中的电路板上的数据处理器中，数据处理器中包含信号处理单元和逻辑处理单元。具体检测过程为：其中三对探头为电极组，用于形成电容并接受电场变化信号；每一组探头得到的经过信号处理单元处理，信号处理单元包括传感器和转换器。三对探头的信号经信号处理单元处理后，共同连接至逻辑处理单元，由逻辑处理单元对三个传感器收集到的信号进行处理运算后，转换为相应的信号输出，作为显示仪器的输入源。本实例具有两个独立的互为备份的逻辑处理单元，两个逻辑处理单元都与三路处理单元相连，正常工况时，只有一个逻辑处理单元工作，另一个为备份。当其中工作的逻辑处理单元突然停止工作后，系统自动切换到另一个逻辑处理单元来进行工作。另外，数据处理器中的逻辑处理单元和信号处理单元都是可热插拔的独立器件，拔出任意一个信号处理单元，系统自动切换成双通道工作模式，拔出两个信号处理单元，系统自动切换成单通道测量模式。系统可以根据数据处理器内置的程序自动运行，也可以通过上位机进行外部控制，上位机通过与数据处理器中各模块之间的通信，控制系统对应的工作机制。每一对组探头中包括速度电极和电极。当管内流过物料时，管内的气固相比例发生变化，介电常数也会发生变化，浓度电极测量的电容值也发生相应改变。根据浓度电极测得的电容值，即可计算出管道内的相浓度。速度电极是由两个电容传感器构成，颗粒依次经过两个传感器时，理想状态下，固体物料流动形态经过较短距离不发生变化，两传感器可捕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式固体流量检测装置，包括，外部壳体、检测通道、传感器和数据处理单元，检测通道置于外部壳体内部，物料输送管道中物料通过检测通道进行流量测量，其特征在于，传感器共有两组以上且依次设置在检测通道上，传感器与数据处理单元连接，数据处理单元内包含信号处理装置和逻辑处理装置，每组传感器连接数据处理单元中一个单独的信号处理装置，所有信号处理装置分别连接数个互为备份的共同的逻辑处理装置。

【技术特征摘要】
1.一种电容式固体流量检测装置，包括，外部壳体、检测通道、传感器和数据处理单元，检测通道置于外部壳体内部，物料输送管道中物料通过检测通道进行流量测量，其特征在于，传感器共有两组以上且依次设置在检测通道上，传感器与数据处理单元连接，数据处理单元内包含信号处理装置和逻辑处理装置，每组传感器连接数据处理单元中一个单独的信号处理装置，所有信号处理装置分别连接数个互为备份的共同的逻辑处理装置。2.权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器为三组。3.权利要求1或2所述的装置，其特征在于，其中传感器、信号处理装置和逻辑处理装置都是可热插拔式部件。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，检测通道是采用非金属材质的管道，且两端设置有密封装置。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，检测通道是采用陶瓷材质或者陶瓷和其它非金属材质的复合材质的管道。...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅古月，
申请(专利权)人：傅古月，
类型：发明
国别省市：上海,31