礦用本安型雷達(dá)料位傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種礦用本安型雷達(dá)料位傳感器，它由傳感器本體（1）、喇叭天線（2）、安裝法蘭（3）組成，所述傳感器本體（1）包含微處理器（11）、模擬量信號(hào)處理電路（12）、回波分析引擎電路（13）、發(fā)射/接收電路（14）、微波發(fā)射及接收器（15）、輸入/輸出電路（16）、用戶接口電路（17）。該雷達(dá)料位傳感器適用于各種過(guò)程條件復(fù)雜的容器、儲(chǔ)罐、倉(cāng)料等物位檢測(cè)，適用于對(duì)礦產(chǎn)、液體、漿料、顆粒以及粉塵的物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量，特別是應(yīng)用在有粉塵以及有揮發(fā)性物質(zhì)存在的復(fù)雜環(huán)境下，不受被測(cè)介質(zhì)物理特性變化的影響，解決了現(xiàn)有料倉(cāng)檢測(cè)元器件精確度差、環(huán)境適應(yīng)差的弊端，能夠滿足煤礦企業(yè)儲(chǔ)料倉(cāng)倉(cāng)位檢測(cè)要求。
【專利說(shuō)明】礦用本安型雷達(dá)料位傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于自動(dòng)檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說(shuō)涉及一種煤礦用料倉(cāng)雷達(dá)料位傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下生產(chǎn)過(guò)程中為了保證井下兩種運(yùn)輸方式的銜接、轉(zhuǎn)載、保持正常連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在兩個(gè)運(yùn)輸設(shè)備之間設(shè)置具有一定貯備容量的料倉(cāng)，作為一個(gè)中間環(huán)節(jié)。其料位檢測(cè)成為保證安全生產(chǎn)最實(shí)用檢測(cè)手段?，F(xiàn)在煤礦井下料倉(cāng)料位檢測(cè)多用超聲波、接點(diǎn)式傳感器，這些傳感器存在著精確度差、環(huán)境適應(yīng)差的弊端。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有料倉(cāng)料位檢測(cè)元器件精確度差、環(huán)境適應(yīng)差的弊端，本實(shí)用新型發(fā)明的目的在于提供一種雷達(dá)料位傳感器為煤礦井下料倉(cāng)料位檢測(cè)提供準(zhǔn)確、便捷、實(shí)用的在線檢測(cè)手段，既滿足工礦企業(yè)儲(chǔ)料倉(cāng)料位檢測(cè)要求、符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，又安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用簡(jiǎn)便。
[0004]本實(shí)用新型專利采用的技術(shù)方案是:煤礦用料倉(cāng)雷達(dá)料位傳感器為基于時(shí)間行程原理的無(wú)線電波測(cè)距系統(tǒng)。通過(guò)天線發(fā)射小于ImW的微功率微波(頻率為26Ghz的無(wú)線電波)脈沖，這個(gè)脈沖以光速在空間傳播。微波脈沖信號(hào)遇到被測(cè)介質(zhì)表面，其部分能量被介質(zhì)表面反射回來(lái)，被天線接收。微波脈沖信號(hào)從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔同天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離成正比，由此根據(jù)微波脈沖信號(hào)發(fā)射到接收的時(shí)間，就能夠計(jì)算出天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離。
[0005]本實(shí)用新型包括傳感器本體1，喇叭天線2，安裝法蘭3。所述傳感器本體I包含微處理器11，模擬量信號(hào)處理電路12、回波分析引擎電路13、發(fā)射/接收電路14、微波發(fā)射及接收器15、輸入/輸出電路16和用戶接口電路17。
[0006]本實(shí)用新型雷達(dá)料位傳感器采用了新型的圓錐型喇叭天線，此天線應(yīng)用后控制波束角在12°以內(nèi)。在料倉(cāng)接受物料時(shí)，物料呈拋物線軌跡下落，遮擋了物料的部分上表面，已有雷達(dá)料位計(jì)由于無(wú)線電波返回時(shí)下落料流遮擋了部分回波，造成檢測(cè)數(shù)值不準(zhǔn)確、檢測(cè)數(shù)值跳動(dòng)幅度大等現(xiàn)象，故減小波束角能回避料流下落拋物線，發(fā)射波直接作用于物料倉(cāng)內(nèi)物料上表面后返回，提高了雷達(dá)料位傳感器的檢測(cè)精度及抗干擾能力。
[0007]雷達(dá)料位傳感器適用于各種復(fù)雜的容器、儲(chǔ)罐、料倉(cāng)等物位測(cè)量，適用于對(duì)礦產(chǎn)、液體、漿料、顆粒以及粉塵的物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量，特別是應(yīng)用在有粉塵以及有揮發(fā)性物質(zhì)存在的復(fù)雜環(huán)境下，且不受被測(cè)介質(zhì)物理特性變化的影響。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為雷達(dá)料位傳感器安裝示意圖:1、傳感器本體，2、喇叭天線，3、安裝法蘭、4、被測(cè)物。
[0009]圖2為雷達(dá)料位傳感器組成結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型包括傳感器本體I，喇叭天線2，安裝法蘭3。喇叭天線在橫截面及立面有相同的波束寬度。其天線因子平坦，一般都在0.5dB以內(nèi)。
[0012]更【具體實(shí)施方式】:如圖2所示，所述的傳感器本體I包含微處理器11，模擬量信號(hào)處理電路12、回波分析引擎電路13、發(fā)射/接收電路14、微波發(fā)射及接收器15、輸入/輸出電路16和用戶接口電路17。
[0013]微處理器11通過(guò)回波分析引擎電路13和模擬量信號(hào)處理電路12連接發(fā)射/接收電路14，發(fā)射/接收電路14的輸出連接微波發(fā)射及接收器15。微處理器11同時(shí)通過(guò)輸入/輸出電路16與用戶接口電路17連接。傳感器工作時(shí)，發(fā)射/接收電路14控制微波發(fā)射器，發(fā)射微波至被測(cè)物料，接收器接收被測(cè)物料反射的回波信號(hào)，通過(guò)模擬量信號(hào)處理電路12計(jì)算出傳感器到物料的距離，再經(jīng)過(guò)回波分析引擎電路13過(guò)濾后，送至微處理器11計(jì)算出物料的實(shí)際高度，再通過(guò)輸入/輸出電路16輸出反映物料厚度的實(shí)時(shí)電流信號(hào)。
[0014]用戶接口電路17連接鍵盤(pán)和液晶屏，作為人機(jī)交互接口。首先設(shè)置本實(shí)用新型模擬量輸出與被測(cè)物料之間的線性關(guān)系，設(shè)置完后，將本實(shí)用新型垂直懸掛至膠帶機(jī)上方，通過(guò)發(fā)射電路，微波發(fā)射器發(fā)射頻率為26GHz的微波，經(jīng)過(guò)被測(cè)物料反射至接收元件，通過(guò)模擬量信號(hào)處理電路12和回波分析引擎13將信號(hào)送至微處理器，微處理器處理后，經(jīng)輸出電路輸出4-20mA信號(hào)給外部。該輸出信號(hào)可接到PLC或顯示儀表4-20mA輸入接口中，在PLC內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或在儀表中直接顯示料倉(cāng)內(nèi)物料高度。
[0015]本實(shí)用新型尤其適用于對(duì)煤礦井下特殊環(huán)境中料倉(cāng)料位在線檢測(cè)，為煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行提供了重要的技術(shù)參數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用本安型雷達(dá)料位傳感器，其特征在于:包括傳感器本體(I)、喇叭天線(2)、安裝法蘭(3);所述傳感器本體(I)包含微處理器(11)、模擬量信號(hào)處理電路(12)、回波分析引擎電路(13)、發(fā)射/接收電路(14)、微波發(fā)射及接收器(15)、輸入/輸出電路(16)、用戶接口電路(17);所述微處理器(11)通過(guò)回波分析引擎電路(13)和模擬量信號(hào)處理電路(12)連接發(fā)射/接收電路(14)，發(fā)射/接收電路(14)的輸出連接微波發(fā)射及接收器(15);微處理器(11)同時(shí)通過(guò)輸入/輸出電路(16)與用戶接口電路(17)連接。
【文檔編號(hào)】G01F23/284GK204007793SQ201420425590
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】許開(kāi)成, 裴文良, 崔廣濤 申請(qǐng)人:唐山開(kāi)誠(chéng)電控設(shè)備集團(tuán)有限公司