一种料位计及其检测方法技术

本发明专利技术涉及物料测量领域，具体涉及一种料位计及其检测方法。本发明专利技术料位计的探头模块与计算模块分离式设计，计算模块可放在室内安全区域，人员可以操控计算模块，计算模块具有独立的MCU，可以随时对计算模块软件升级。本发明专利技术的料位计的检测方法，根据不同方向的伽马射线强度得到物料堆积高度，不受物料种类和性质的影响，克服了传统方法的缺陷，具有更高的准确度和适应性。度和适应性。度和适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种料位计及其检测方法


[0001]本专利技术涉及物料测量领域，具体涉及一种料位计及其检测方法。

技术介绍

[0002]当前，基于伽马射线检测的料位计均采用一体化设计，探测伽马射线的探头、计数、显示和通信模块集装在一个模块中。由于料位计在正常工作时放置的地点处于伽马射线场中，位置较为偏僻且不安全。使料位计的移动、维护、维修、软件升级和功能改进极为不便，限制了料位计的使用。
[0003]另外，常见的基于伽马射线检测的料位计检测通过检测伽马射线强度确定物料的位置和堆积高度。但不同批次的物料来源不同，一般具有不同的辐射强度，所以检测到的强度与物料的位置和堆积高度的关系是随物料的改变而改变的，但当前市场上的料位计不能根据物料的不同调整检测的结果，会引起检测结果的偏差。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种料位计及其检测方法。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现。
[0006]一种料位计，包括探头模块和计算模块；
[0007]探头模块包含探测方向调节机构、伽马射线探头、第一MCU和第一无线通讯单元；
[0008]探测方向调节机构包含底板，底板上设置有输出轴为竖直方向的第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴上设置有转台，转台远离底板的一面上设置有输出轴为水平方向的第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴与摆臂的一端连接，第二伺服电机的输出轴与摆臂的连接点在第一伺服电机的输出轴的轴向延长线上；
[0009]伽马射线探头设置在摆臂的另一端，伽马射线探头的探测方向与摆臂的轴向一致；
[0010]第一MCU设置在底板内；第一MCU用于控制探测方向调节机构调节伽马射线探头的探测方向，以及接收伽马射线探头探测到的伽马射线强度数据并发送给第一无线通讯单元；
[0011]第一无线通讯单元设置在底板内；第一无线通讯单元用于向计算模块发送伽马射线探头探测的伽马射线强度数据，以及接收计算模块发送的控制信号并传输给第一MCU；
[0012]第一MCU分别与第一伺服电机、第二伺服电机、伽马射线探头、第一无线通讯单元电连接；
[0013]计算模块包含第二MCU和第二无线通讯单元；第二MCU和第二无线通讯单元电连接；
[0014]第二MCU用于输出控制信号，以及伽马射线强度数据计算物料堆积高度；
[0015]第二无线通讯单元用于接收探测模块发送的伽马射线强度数据，以及向探测模块发送第二MCU输出的控制信号。
[0016]一种料位计的检测方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1，将料位计的探头模块设置在物料容器上方，与物料容器底面间的竖直距离为H1；
[0018]步骤2，摆臂摆动至轴向为竖直向下，作为初始方向；
[0019]步骤3，摆臂按1
°
的步距沿顺指针方向或逆时针方向进行摆动；摆臂每摆动一次后，保持一定时间；当摆臂的水平夹角为0并保持一定时间后，摆臂摆动至初始方向；
[0020]步骤4，根据伽马射线探头探测的所有伽马射线强度数据计算物料堆积高度。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：探头模块与计算模块分离式设计，计算模块可放在室内安全区域，人员可以操控计算模块，计算模块具有独立的MCU，可以随时对计算模块软件升级。根据不同方向的伽马射线强度得到物料堆积高度，不受物料种类和性质的影响，克服了传统方法的缺陷，具有更高的准确度和适应性。
附图说明
[0022]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0023]图1为本专利技术料位计实施例的结构框图；
[0024]图2为本专利技术料位计实施例的探测方向调节机构的结构示意图；图2(a)为正视图，图2(b)为侧视图；
[0025]图3为本专利技术料位计的检测方法的探测示意图。
[0026]附图标记说明：1底板，2第一伺服电机，3转台，4第二伺服电机，5摆臂，6伽马射线探头。
具体实施方式
[0027]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。
[0028]参考图1，一种料位计，包括探头模块和计算模块；
[0029]探头模块包含探测方向调节机构、伽马射线探头、第一MCU和第一无线通讯单元；
[0030]参考图2，探测方向调节机构包含底板1，底板1上设置有输出轴为竖直方向的第一伺服电机2，第一伺服电机2的输出轴上设置有转台3，转台3远离底板1的一面上设置有输出轴为水平方向的第二伺服电机4，第二伺服电机4的输出轴与摆臂5的一端连接，第二伺服电机4的输出轴与摆臂5的连接点在第一伺服电机2的输出轴的轴向延长线上；
[0031]伽马射线探头6设置在摆臂5的另一端，伽马射线探头6的探测方向与摆臂5的轴向一致；
[0032]第一MCU设置在底板内；第一MCU用于控制探测方向调节机构调节伽马射线探头的探测方向，以及接收伽马射线探头探测到的伽马射线强度数据并发送给第一无线通讯单元；
[0033]第一无线通讯单元设置在底板内；第一无线通讯单元用于向计算模块发送伽马射线探头探测的伽马射线强度数据，以及接收计算模块发送的控制信号并传输给第一MCU；
[0034]第一MCU分别与第一伺服电机、第二伺服电机、伽马射线探头、第一无线通讯单元电连接；
[0035]计算模块包含第二MCU和第二无线通讯单元；第二MCU和第二无线通讯单元电连接；
[0036]第二MCU用于输出控制信号，以及伽马射线强度数据计算得到物料堆积高度；
[0037]第二无线通讯单元用于接收探测模块发送的伽马射线强度数据，以及向探测模块发送第二MCU输出的控制信号。
[0038]第一无线通讯单元和第二无线通讯单元利用WIFI进行无线通讯。
[0039]操作人员通过改变第二MCU输出的控制信号，实现对伽马射线探头的探测方向的控制。
[0040]参考图3，一种料位计的检测方法，包括以下步骤：
[0041]步骤1，将料位计的探头模块设置在物料容器上方，与物料容器底面间的竖直距离为H1；
[0042]步骤2，摆臂摆动至轴向为竖直向下，作为初始方向；
[0043]步骤3，摆臂按1
°
的步距沿逆时针方向进行摆动；摆臂每摆动一次后，保持一定时间，使伽马射线探头能够稳定探测伽马射线强度；当摆臂的水平夹角为0并保持一定时间后，摆臂摆动至初始方向；
[0044]步骤4，根据伽马射线探头探测的所有伽马射线强度数据计算物料堆积高度，子步骤如下：
[0045]子步骤4.1，计算相邻探测方向的伽马射线强度的差值，得到伽马射线强度差值的绝对值最大的两个相邻的探测方向；
[0046]子步骤4.2，比较两个探测方向的伽马射线强度的大小，则较大伽马射线强度对应的探测方向为物料边界；其原因在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种料位计，其特征在于，包括探头模块和计算模块；探头模块包含探测方向调节机构、伽马射线探头、第一MCU和第一无线通讯单元；探测方向调节机构包含底板(1)，底板(1)上设置有输出轴为竖直方向的第一伺服电机(2)，第一伺服电机(2)的输出轴上设置有转台(3)，转台(3)远离底板(1)的一面上设置有输出轴为水平方向的第二伺服电机(4)，第二伺服电机(4)的输出轴与摆臂(5)的一端连接，第二伺服电机(4)的输出轴与摆臂(5)的连接点在第一伺服电机(2)的输出轴的轴向延长线上；伽马射线探头(6)设置在摆臂(5)的另一端，伽马射线探头(6)的探测方向与摆臂(5)的轴向一致；第一MCU设置在底板内；第一MCU用于控制探测方向调节机构调节伽马射线探头的探测方向，以及接收伽马射线探头探测到的伽马射线强度数据并发送给第一无线通讯单元；第一无线通讯单元设置在底板内；第一无线通讯单元用于向计算模块发送伽马射线探头探测的伽马射线强度数据，以及接收计算模块发送的控制信号并传输给第一MCU；第一MCU分别与第一伺服电机、第二伺服电机、伽马射线探头、第一无线通讯单元电连接；计算模块包含第二MCU和第二无线通讯单元；第二MCU和第二无线通讯单元电连接；第二MCU用于输出控制信号，以及伽马射线强度数据计算物料堆积高度；第二无线通讯单元用于接收探测模块发送的伽马射线强度数据，以及向探测模块发送第二MCU输出的控制信号。2.一种料位计的检...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，
申请(专利权)人：西安航空学院，
类型：发明
国别省市：