一种射频导纳堵料开关制造技术

本实用新型专利技术提供一种射频导纳堵料开关，其解决了现有堵料开关结构复杂和可靠性较低的技术问题，其设有测量探头，测量探头包括从内向外依次设置的测量电极、屏蔽电极和接地电极，测量探头连接有测量电路，测量电路包括导纳测量单元、滤波器、比较器、计数器、定时器、触发器和输出单元，导纳测量单元分别与滤波器和比较器电连接，滤波器与比较器电连接，计数器分别与比较器、定时器和触发器电连接，触发器与输出单元电连接，本实用新型专利技术可广泛用于管道堵料开关领域。

A blocking switch for RF admittance

【技术实现步骤摘要】
一种射频导纳堵料开关
本技术涉及堵料开关领域，尤其是涉及一种射频导纳堵料开关。
技术介绍
在火力发电、建材等行业的，固体物料输送过程中堵料是经常遇到的问题，在密闭管道中输送固体或粉末状物料过程，很容易造成在管道某个位置上、物料堵塞，造成生产过程停止或设备损坏；多是由于设备配套参数不合理，或物料方面的原因造成的，如果处理不当就会影响生产，常见的处理方法是加装堵料开关及料流控制开关，当现场出现物料阻塞时，利用机械力使开关动作，触发继电器动作实现停机、报警等操作，现有堵料开关多为机械式，其结构复杂且可靠性较低。
技术实现思路
本技术就是针对现有堵料开关结构复杂和可靠性较低的技术问题，提供一种结构简单和可靠性较高的射频导纳堵料开关。为此，本技术设有测量探头，测量探头包括从内向外依次设置的测量电极、屏蔽电极和接地电极，测量探头连接有测量电路，测量电路包括导纳测量单元、滤波器、比较器、计数器、定时器、触发器和输出单元，导纳测量单元分别与滤波器和比较器电连接，滤波器与比较器电连接，计数器分别与比较器、定时器和触发器电连接，触发器与输出单元电连接。优选的，测量探头采用平板结构，测量探头与待测输送管道平齐安装。优选的，测量电极与屏蔽电极、屏蔽电极与接地电极之间分别设置绝缘层。优选的，导纳测量单元包括发射电路和测量电路，发射电路的输出端连接到测量探头的接地电极，发射电路包括振荡器和驱动芯片；测量电路的输入端连接到测量探头的测量电极。优选的，发射电路采用文式桥振荡器。优选的，输出单元采用继电器。本技术结构简单，通过设置平板结构的测量探头，将测量探头与待测输送管道平齐设置，应用测量探头测量待测输料管道内部物料的导纳值，以确定堵料情况；测量电路检测到的导纳信号值经过低通滤波后，输出导纳平均值作为比较器的门槛电压，由于导纳平均值随导纳信号值变化，所以门槛电压是浮动的，可根据测量物料导纳的变化自动调节门槛电压值，不用人工调节，适应范围广。附图说明图1为本技术的安装示意图；图2为测量探头的侧视图；图3为测量探头的仰视图；图4为测量单元的原理框图；图5为导纳测量单元中发射电路的电路图；图6为导纳测量单元中测量电路的电路图；图7为信号处理电路的电路图；图8为导纳信号值的信号图；图9为导纳平均值和脉冲信号的信号图。图中符号说明：1.测量探头；2.测量电极；3.第一绝缘层；4.屏蔽电极；5.第二绝缘层；6.接地电极；7.安装固定孔；8.待测输送管道。具体实施方式下面参照附图详细说明本技术的具体实施方式。如图1、图2和图3所示，本技术设有测量探头1，测量探头1包括从内向外依次设置的测量电极2、第一绝缘层3、屏蔽电极4、第二绝缘层5和接地电极6，测量电极2、屏蔽电极4、接地电极6均采用不锈钢材料，接地电极6的四周分别设置安装固定孔7，测量探头1通过固定安装孔7安装在待测输送管道8的外壁，测量探头1采用平板结构，与待测输送管道8平齐设置，应用测量探头1测量待测输料管道8内部物料的导纳值，以确定堵料情况。测量探头1连接有测量电路，如图4所示，测量电路包括导纳测量单元、滤波器、比较器、计数器、定时器、触发器和输出单元，导纳测量单元分别与滤波器和比较器电连接，滤波器与比较器电连接，计数器分别与比较器、定时器和触发器电连接，触发器与输出单元电连接。如图5和图6所示，导纳测量单元包括发射电路和测量电路，发射电路包括文氏桥振荡器和驱动芯片，发射电路采用放大器U1形成一个文式桥振荡器，U1采用OPA348芯片，U1输出频率为100KHz、幅度为0.25V的正弦信号后，经驱动芯片U2输出，U2采用BUF634芯片，其输出电流为250mA，保证输出电压幅值0.25V的恒定，不受物料的导纳变化影响，发射电路通过文氏桥振荡器和驱动芯片，产生一个100KHz驱动信号，输出到测量探头1的接地电极6；测量电路的输入端通过P1连接到测量探头1的测量电极2，P1将接收到的测量电极2的导纳信号经过放大器U3A的反向放大、U3D组成的带通滤波放大后、经U3C有源检波、而后经U3B低通滤波、输出导纳电压值A0，其输出电压A0和测量电极2处物料的导纳成正比，导纳信号值设为A1，导纳值1S时输出电压1V，采用导纳测量单元测量待测输料管道8内物料的导纳值。如图7所示，导纳信号值A1连接有信号处理电路，导纳信号值A1经过滤器进行低通滤波，滤波器采用U4形成二阶低通滤波器，U4采用OPA348芯片，过滤物料运动产生的波动，输出平滑的导纳平均值A2；滤波后的导纳平均值A2和没有滤波的导纳信号值A1，经过比较器U5进行比较，如果A1的幅值大于A2则U5输出高电平，否则输出低电平，在固定时间间隔T内，U5输出序列脉冲信号A3。比较器输出的脉冲信号A3，输入到计数器U8，U8采用HD74HC164FP芯片，定时器U9采用NE555D芯片进行定时，定时范围5秒到100秒可调，当U8的计数值达到预设值(预设值设为127)时，U8的13脚输出信号A4为高电平，A4经反相器U7、与门U6后到计数器U8的引脚清零，计数器重新开始计数，同时Q1导通，定时器U9复位，重新开始定时，3脚输出A5是高电平到触发器U10，触发器输出控制信号A6到输出单元；若在固定时间间隔T内U8的计数值没有达到预设值，Q1截止时，定时器正常工作，定时器3脚输出A5为低电平，与门U6输出低电平到计数器U8的引脚清零计数器，同时A5输出低电平到触发器U10，触发器输出控制信号A6到输出单元，输出单元采用继电器K1输出测量情况。物料输送过程中，物料物理性质变化及物料输送速度都会影响测量的导纳值，由于物料流动，测量导纳值在一定幅度范围内波动，导纳值波动幅度和物料的介电系数、电导率，以及物料尺寸、疏密程度相关，导纳值的波动频率和物料输送速度及物料输送过程物理性质变化有关，如图8所示，正常物料输送过程中，测量探头1检测的导纳信号值A1是变化的，堵料时物料是静止的，导纳信号值A1基本不变化。如图9所示，测量时，导纳信号值A1经过滤波器滤波后，过滤掉由于物料运动的噪声，输出较平滑的导纳信号平均值A2，导纳信号值A1和导纳信号平均值A2输入到比较器，对A2和A1进行幅值比较，A1的幅值大于A2则U5输出高电平，否则输出低电平，由于原始导纳信号是波动的，所以输出序列脉冲信号A3，由于脉冲信号A3的宽度变化，所以输出脉冲的频率也是变化，通常物料运动速度越快，输出的脉冲数量越多，脉冲宽度越窄；反之如果物料运动速度越慢，输出脉冲较宽，单位时间间隔内输出脉冲数较少，如果物料阻塞不运动，则输出的脉冲数非常少。比较器U5输出的脉冲信号A3，输入到计数器U8，计数值U8达到预设值时，输出一个信号A4到触发器U10，A4经反相器U7、与门U6后到计数器U8的引脚清零，计数器U8重新开始计数，同时Q1导通，定时器U9复位，重新开始本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频导纳堵料开关，其设有测量探头，其特征在于，所述测量探头包括从内向外依次设置的测量电极、屏蔽电极和接地电极，所述测量探头连接有测量电路，所述测量电路包括导纳测量单元、滤波器、比较器、计数器、定时器、触发器和输出单元，所述导纳测量单元分别与所述滤波器和所述比较器电连接，所述滤波器与所述比较器电连接，所述计数器分别与所述比较器、所述定时器和所述触发器电连接，所述触发器与所述输出单元电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种射频导纳堵料开关，其设有测量探头，其特征在于，所述测量探头包括从内向外依次设置的测量电极、屏蔽电极和接地电极，所述测量探头连接有测量电路，所述测量电路包括导纳测量单元、滤波器、比较器、计数器、定时器、触发器和输出单元，所述导纳测量单元分别与所述滤波器和所述比较器电连接，所述滤波器与所述比较器电连接，所述计数器分别与所述比较器、所述定时器和所述触发器电连接，所述触发器与所述输出单元电连接。


2.根据权利要求1所述的射频导纳堵料开关，其特征在于所述测量探头采用平板结构，所述测量探头与待测输送管道平齐安装。


3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：于浩业，朱更君，孟敬伟，
申请(专利权)人：威海东山自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37