精准定位密度测量装置制造方法及图纸

本申请公开了一种用于液体储罐的精准定位密度测量装置，包括：装置本体，其上固定有扁平电缆轮和编码器轮；扁平电缆，其绕经扁平电缆轮和编码器轮，扁平电缆的一端固定在装置本体上，另一端连接有浮子，浮子通过扁平电缆悬挂于液体储罐内，驱动单元，用于驱动扁平电缆轮转动，带动扁平电缆上下运动，并带动编码器轮转动；其中，浮子上安装有密度传感器、电导率传感器，其中，编码器轮连接有编码器，用于测定扁平电缆的垂直位置，其中，精准定位密度测量装置还包括主控单元，用于控制驱动单元工作，并从编码器接收扁平电缆的垂直位置数据，从密度传感器、电导率传感器接收液体储罐内的物质的密度和电导率数据。

Precision Positioning Density Measuring Device

【技术实现步骤摘要】
精准定位密度测量装置
本专利技术属于工业自动化计量领域，涉及对液体储罐的综合计量，尤其涉及一种精准定位密度测量装置。
技术介绍
在大罐液体物料存储行业所用的大型液体储罐中，所储存的液体经常出现密度分层、温度分层等不均匀分布的现象，而这种分层现象往往与被储液体变质有关，给整罐计量带来很大干扰。如需了解储罐内液体发密度分层和温度分层的情况，这就需要对液体不同深度处的密度、温度、粘度等参数进行采集，从而根据所采集的各个深度处的上述物理性质读数而绘制出清晰的数据分布图(如密度分布图)，为生产和物料管理提供依据。目前，行业内多采用人工投尺对不同深度的液体取样测量的方式，要想绘制出比较细致的密度、温度、粘度分布图，需要大量的采样，工作量巨大，且人工投尺取样的高度精度不够，物料被取出测量，由于压力温度等参数迅速变化，很难测量准确，实际测量结果往往无法反应储罐内液体的真实密度分布情况。由此，业内迫切需要一种能够精准定位浮子高度并实时在线进行密度等测量的装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上技术的缺陷，提供一种精准定位密度测量装置，该装置能够对这些参数进行统一采集、计算并远传控制，并无需将样品取出，浮子(吊坠)直接深入罐内对密度、温度、粘度等参数进行测量，从而大大降低工人劳动强度，且能切实的反应罐内储料的真实情况，其通过精准定位浮子深度来实现对不同深度处的密度、粘度、温度等物料参数的测量，浮子定位精度高达±1mm。本专利技术装置安装在储罐的顶部，采用伺服动力机构升降浮子传感器，主要用于液体储罐类仓储系统的综合计量。此装置既能实现对被测液体不同深度处的密度、温度、粘度等物料性质参数的测量，也能通过液位、水位测量实现对物料存储体积的计算。由于高位液体储罐内液体会出现密度分层现象，所以不同液位深度处的密度会有很大差异，通过精准定位浮子位置实现对储罐不同深度处的物料参数测量，这使储罐管理者能清楚的知道当前存储的物料是否出现分层、密度分布情况、是否产生沉淀、变质等现象，极大的方便了物料管理。根据本申请的实施例，提供了一种用于液体储罐的精准定位密度测量装置，其特征在于包括：装置本体(1)，其上固定有扁平电缆轮(3)和编码器轮(9)；扁平电缆(10)，其绕经所述扁平电缆轮(3)和所述编码器轮(9)，所述扁平电缆(10)的一端固定在所述装置本体(1)上，另一端连接有浮子(11)，所述浮子(11)通过扁平电缆(10)悬挂于所述液体储罐内；驱动单元(4)，用于驱动所述扁平电缆轮(3)转动，带动所述扁平电缆(10)上下运动，并带动所述编码器轮(9)转动；其中，所述浮子(11)上安装有密度传感器、电导率传感器，其中，所述编码器轮(9)连接有编码器(8)，用于测定所述扁平电缆(10)的垂直位置，其中，所述精准定位密度测量装置还包括主控单元(5)，其连接到所述驱动单元(4)、所述编码器(8)、所述密度传感器、所述电导率传感器，其中，所述主控单元(5)用于控制所述驱动单元(4)工作，并从所述编码器(8)接收所述扁平电缆(10)的垂直位置数据，从所述密度传感器、所述电导率传感器接收所述液体储罐内的物质的密度和电导率数据。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、实现对储罐精准深度处的密度、温度、粘度等物料参数的实时在线测量，这极大的方便了对储罐体积和质量的综合计量。2、密度测量采用浸入式直接密度的方法，较目前主流的混合式密度计法和人工采样等测量方法有很大的精度和准确度提升，也增强了数据的可靠性，提高了综合计量精度。3、使用伺服动力机构同时携带密度、温度、粘度、水位传感器下放到储罐内部，直接多点测量物料密度、温度、粘度等物理参数，密度测量精度由之前的混合法的5‰提高到0.2‰甚至更高的精度，极大的提升了整体质量计量精度，由于整个过程由MCU主控系统驱动伺服动力胸自动测量，极大的降低了劳动强度，避免了人为取样的不确定风险，也降低了企业管理成本。4、大罐计量定时自动多高度点物料性质检测可以监控物料是否发生了沉淀、分层、变质等影响生产使用或销售的情况发生。附图说明图1为根据本专利技术的实施例的精准定位密度测量装置的正面结构示意图；图2为根据本专利技术的实施例的精准定位密度测量装置的背面结构示意图；图3为根据本专利技术的实施例的精准定位密度测量装置的功能框图；图4为根据本专利技术的实施例的精准定位密度测量装置的液位测量原理示意图。附图标记如下所示：1—外壳、2—接线端子腔、3—扁平电缆轮、4—伺服动力机构、5—MCU主控系统、6—力检测机构、7—测力轮、8—编码器、9—编码器轮、10—扁平电缆、11—浮子、12—浮子保护装置(侧面笼，底部脚)、13—磁敏接近开关、14—永磁体、15—电源模块、16—安装法兰。具体实施方式下面，结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。本领域的技术人员能够理解，尽管以下的说明涉及到有关本专利技术的实施例的很多技术细节，但这仅为用来说明本专利技术的原理的示例、而不意味着任何限制。本专利技术能够适用于不同于以下例举的技术细节之外的场合，只要它们不背离本专利技术的原理和精神即可。另外，为了避免使本说明书的描述限于冗繁，在本说明书中的描述中，可能对可在现有技术资料中获得的部分技术细节进行了省略、简化、变通等处理，这对于本领域的技术人员来说是可以理解的，并且这不会影响本说明书的公开充分性。首先概述本专利技术的原理。根据本专利技术的实施例，提供了一种精准定位密度测量装置，主要用于通过伺服控制系统和扁平电缆携带装有传感器的浮子(吊坠)来测量液体储罐内储物物理质参数如密度、粘度、温度和储量参数如液位、水位等。其特点是能精准投放浮子到达指定高度位置，定位精度达±1mm，主要针对密度分层储罐需要多点定位测量从而确定密度分布情况的需求。首先，概述根据本专利技术的实施例的精准定位密度测量装置的工作原理。MCU主控系统控制伺服动力机构带动扁平电缆轮旋转使扁平电缆上、下运行，并通过编码器精确计量扁平电缆长度，浮子携带密度、温度、粘度、水位传感器悬挂在扁平电缆下方随扁平电缆同步上、下运行，进而实现对被测物料不同高度的密度、粘度、温度、液位、水位的实时测量。具体地，扁平电缆一端缠绕在扁平电缆轮上，带有密度、粘度、温度、水位等传感器的浮子连接在扁平电缆的另一端悬挂于装置下方，扁平电缆轮连接在伺服动力机构上，MCU主控系统控制伺服动力机构带动扁平电缆轮同步旋转，进而带动浮子上下运行，在扁平电缆轮与浮子之间设置有编码器轮和测力轮，扁平电缆上下运行的同时带动编码器轮同步转动，由浮子重力在扁平电缆上产生的张力作用在测力轮上，通过记录编码器的转动脉冲计数计算编码器轮的旋转圈数和角度，进而通过编码器轮的周长精确计算扁平电缆上下运行的长度，通过扁平电缆的下放长度实现精准定位浮字的实时高度，定位精度高达±1mm，扁平电缆内置钢质软尺和导线，扁平电缆既是长度测量装置，也是为浮子供电和浮子与MCU主控系统通讯的通路，本专利技术装置带有液位测量功能。下面结合附图对本专利技术作详细说明。图1为根据本专利技术的实施例的精准定位密度测量装置的正面结构示意图；图2为根据本专利技术的实施例的精准定位密度测量装置的背面结构示意图。如图1和2所示，根据本专利技术的实施例的精准定位密度测量装置主要包括外壳1、接线端子腔2、扁平电缆轮3、伺服动力机构4、M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于液体储罐的精准定位密度测量装置，其特征在于包括：装置本体(1)，其上固定有扁平电缆轮(3)和编码器轮(9)；扁平电缆(10)，其绕经所述扁平电缆轮(3)和所述编码器轮(9)，所述扁平电缆(10)的一端固定在所述装置本体(1)上，另一端连接有浮子(11)，所述浮子(11)通过扁平电缆(10)悬挂于所述液体储罐内；驱动单元(4)，用于驱动所述扁平电缆轮(3)转动，带动所述扁平电缆(10)上下运动，并带动所述编码器轮(9)转动；其中，所述浮子(11)上安装有密度传感器、电导率传感器，其中，所述编码器轮(9)连接有编码器(8)，用于测定所述扁平电缆(10)的垂直位置，其中，所述精准定位密度测量装置还包括主控单元(5)，其连接到所述驱动单元(4)、所述编码器(8)、所述密度传感器、所述电导率传感器，其中，所述主控单元(5)用于控制所述驱动单元(4)工作，并从所述编码器(8)接收所述扁平电缆(10)的垂直位置数据，从所述密度传感器、所述电导率传感器接收所述液体储罐内的物质的密度和电导率数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于液体储罐的精准定位密度测量装置，其特征在于包括：装置本体(1)，其上固定有扁平电缆轮(3)和编码器轮(9)；扁平电缆(10)，其绕经所述扁平电缆轮(3)和所述编码器轮(9)，所述扁平电缆(10)的一端固定在所述装置本体(1)上，另一端连接有浮子(11)，所述浮子(11)通过扁平电缆(10)悬挂于所述液体储罐内；驱动单元(4)，用于驱动所述扁平电缆轮(3)转动，带动所述扁平电缆(10)上下运动，并带动所述编码器轮(9)转动；其中，所述浮子(11)上安装有密度传感器、电导率传感器，其中，所述编码器轮(9)连接有编码器(8)，用于测定所述扁平电缆(10)的垂直位置，其中，所述精准定位密度测量装置还包括主控单元(5)，其连接到所述驱动单元(4)、所述编码器(8)、所述密度传感器、所述电导率传感器，其中，所述主控单元(5)用于控制所述驱动单元(4)工作，并从所述编码器(8)接收所述扁平电缆(10)的垂直位置数据，从所述密度传感器、所述电导率传感器接收所述液体储罐内的物质的密度和电导率数据。2.根据权利要求1所述的精准定位密度测量装置，其特征在于还包括固定在所述装置本体(1)上的测力轮(7)、以及力检测装置(6)，所述扁平电缆(10)的绕经所述测力轮(7)，其中，所述测力轮(7)连接到所述力检测装置(6)，用于测量所述扁...

【专利技术属性】
技术研发人员：于月伟，鲍兴涛，孙山虎，李植楠，刘志芳，陈桂珍，
申请(专利权)人：北京瑞赛长城航空测控技术有限公司，中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所，中航高科智能测控有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11