專(zhuān)利名稱(chēng)：用于魚(yú)雷罐車(chē)中鐵水液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種用于魚(yú)雷罐車(chē)中鐵水液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)各鋼廠煉鋼所用的液體多采用魚(yú)雷罐車(chē)或鐵水包來(lái)盛裝和轉(zhuǎn)運(yùn)。在裝載過(guò)程中，灼熱液體造成魚(yú)雷罐車(chē)或鐵水包附近的高溫環(huán)境，以致不便直接觀測(cè)容器中鐵水的重量或液位，造成對(duì)液體導(dǎo)流槽灌注時(shí)刻的誤判。過(guò)早灌注，意味著罐車(chē)裝不滿(mǎn)，降低了罐車(chē)的利用率；過(guò)遲灌注,會(huì)引起液鐵水體從罐車(chē)中溢出，招致重大事故的發(fā)生。目前國(guó)內(nèi)外鐵廠多采用稱(chēng)重的方式來(lái)對(duì)液體液位和流速進(jìn)行間接測(cè)量。常見(jiàn)的方法如下在高爐出鐵口鐵軌下安裝稱(chēng)重壓頭(壓電傳感器)來(lái)對(duì)正在裝罐的罐車(chē)或液體包進(jìn)行實(shí)時(shí)稱(chēng)重，這種方法成本高，為施工以及維修都帶來(lái)極大困難；在鐵軌兩側(cè)貼形變應(yīng)變片，將此形變信號(hào)轉(zhuǎn)化為液位信號(hào)進(jìn)而控制鐵水導(dǎo)流槽灌注，由于鐵軌的形變量較小，以致測(cè)量精度較低；用秤臺(tái)和臺(tái)式稱(chēng)重方式，以及鋼包吊車(chē)秤，直接稱(chēng)重來(lái)預(yù)測(cè)液位，但此法不利于安裝及使用，測(cè)量效率低。鑒于上述諸多原因，國(guó)內(nèi)鐵廠大多采用人工遠(yuǎn)距離直視來(lái)觀測(cè)液體鐵水液位，這對(duì)觀察者來(lái)說(shuō)，環(huán)境惡劣(高溫、粉塵大)，稍有疏忽就會(huì)出現(xiàn)溢罐等惡性事故事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種選擇車(chē)輪的轉(zhuǎn)向架作為基點(diǎn)，利用罐車(chē)載荷時(shí)轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間間隙尺寸的變化，通過(guò)其對(duì)壓電傳感器的擠壓，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，數(shù)據(jù)處理，標(biāo)定后，獲得魚(yú)雷罐車(chē)內(nèi)液體液位以及液體流速的信息的監(jiān)測(cè)裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是用于魚(yú)雷罐車(chē)中鐵水液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置，罐車(chē)上的轉(zhuǎn)向架中包括基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕，所述的搖枕與基礎(chǔ)制動(dòng)裝置之間有間隙，其特征在于所述的間隙中安裝有壓電傳感裝置，壓電傳感裝置包括有安裝于間隙底面的底座、套筒、傳遞桿和傳遞彈簧，有壓電傳感器嵌裝于底座表面的凹槽中，壓電傳感器上方有套筒，套筒上端頂在間隙頂面，套筒內(nèi)滑動(dòng)配合有傳遞桿，傳遞桿與套筒之間設(shè)有傳遞彈簧，所述的傳遞桿壓在所述的壓電傳感器上，所述的壓電傳感器外接直流電源，壓電傳感器的信號(hào)輸出接信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路由依次連接的放大、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)采集卡組成，信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸出接入無(wú)線收/發(fā)模塊；控制室內(nèi)設(shè)置有單片機(jī)控制系統(tǒng)，單片機(jī)控制系統(tǒng)連接有與無(wú)線收/發(fā)模塊對(duì)應(yīng)通信的無(wú)線發(fā)/收模塊，所述的單片機(jī)控制系統(tǒng)還與鐵水開(kāi)關(guān)控制連接，單片機(jī)控制系統(tǒng)外接有顯示模塊、報(bào)警系統(tǒng)。所述的套筒的密封端的外端面固定的具體位置為基礎(chǔ)制動(dòng)裝置正面方孔的上表面；所述搖枕位于魚(yú)雷罐車(chē)的罐體的下方，與罐體相連，垂直方向可活動(dòng)；所述基礎(chǔ)制動(dòng)裝置位于魚(yú)雷罐車(chē)車(chē)輪的上方，垂直方向不可活動(dòng)。
所述的無(wú)線收/發(fā)模塊與無(wú)線發(fā)/收模塊分別為Wi-Fi發(fā)送模塊和Wi-Fi接收模塊。所述的套筒的外壁上設(shè)有條形銷(xiāo)孔，傳遞桿上有定位銷(xiāo)，定位銷(xiāo)在條形銷(xiāo)孔內(nèi)上、 下移動(dòng)。所述的傳遞桿、套筒、傳遞彈簧三者同軸，傳遞桿的截面尺寸不小于傳遞彈簧的外徑，略小于套筒的內(nèi)徑。本發(fā)明的裝置同樣可以用來(lái)對(duì)鐵水包內(nèi)鐵水的液位和流速進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還可對(duì)油罐車(chē)、液化罐車(chē)內(nèi)液位進(jìn)行監(jiān)測(cè)；重新標(biāo)定后,還可用來(lái)對(duì)魚(yú)雷罐車(chē)、鐵水包、油罐車(chē)、液化罐車(chē)進(jìn)行稱(chēng)重。為實(shí)時(shí)了解魚(yú)雷罐車(chē)鐵水的液位和流速，本發(fā)明的原理如下首先，制定測(cè)量方案。本發(fā)明采用對(duì)魚(yú)雷罐車(chē)稱(chēng)重傳感的方式，對(duì)罐車(chē)中鐵水液位和流速進(jìn)行間接測(cè)量。選擇車(chē)輪的轉(zhuǎn)向架作為基點(diǎn)，利用罐車(chē)載荷時(shí)轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間間隙尺寸的變化，借助傳遞桿和彈簧，產(chǎn)生對(duì)壓電傳感器的擠壓，得到電壓信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，獲得魚(yú)雷罐車(chē)內(nèi)鐵水重量、液位和流速等信息。間隙變化引起傳遞彈簧對(duì)壓電傳感器擠壓產(chǎn)生的電壓信號(hào)與罐車(chē)載荷成正比?？紤]鐵水具有流動(dòng)性，使得選擇魚(yú)雷罐車(chē)多個(gè)轉(zhuǎn)向架中任一個(gè)作為基點(diǎn)稱(chēng)重均可達(dá)到監(jiān)測(cè)目的。其次，明確系統(tǒng)架構(gòu)。壓電傳感裝置與電源、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡、無(wú)線收發(fā)模塊、單片機(jī)控制系統(tǒng)、閾值控制器、顯示電路與報(bào)警設(shè)備共同構(gòu)成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。傳感裝置與電源、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡、無(wú)線收發(fā)模塊和顯示電路，一同置于轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間的間隙處；單片機(jī)控制系統(tǒng)、閾值控制器、另一無(wú)線收發(fā)模塊、顯示電路和報(bào)警設(shè)備，置于監(jiān)控室內(nèi)。第三，罐車(chē)識(shí)別。由于每個(gè)罐車(chē)的自重、渣重以及彈性形變量、線性度、重復(fù)性等都不完全相同，即使同一臺(tái)車(chē)也存在上述差異(是時(shí)間關(guān)系的變量)，因此，系統(tǒng)必須建立每輛罐車(chē)的獨(dú)立參數(shù)檔案。為每輛罐車(chē)預(yù)設(shè)一個(gè)獨(dú)立編碼供識(shí)別，并對(duì)每次裝罐過(guò)程中鐵水的實(shí)時(shí)重量、液位和流速等數(shù)據(jù)分別進(jìn)行存檔記錄。第四，標(biāo)定和校準(zhǔn)。因罐車(chē)之間存在差異，對(duì)每輛罐車(chē)分別標(biāo)定閾值。在鐵水灌注過(guò)程中，當(dāng)液位達(dá)到或超過(guò)閾值時(shí)，系統(tǒng)提供反饋信息，用于對(duì)高爐鐵水停止灌注進(jìn)行操控。每次轉(zhuǎn)運(yùn)鐵水后，由于殘存少部分廢渣，引起罐車(chē)參數(shù)的變化，因此有必要對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行及時(shí)校正和補(bǔ)償，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，并有利于提高罐車(chē)的利用率。最后，信號(hào)的無(wú)線傳輸與報(bào)警。本發(fā)明采用Wi-Fi技術(shù)進(jìn)行無(wú)線傳輸。Wi-Fi無(wú)線傳輸?shù)母采w半徑很容易就可達(dá)到100m，碼速可達(dá)54mbps，能保證信號(hào)在監(jiān)控室和魚(yú)雷罐車(chē)之間進(jìn)行有效的傳輸。由于每輛罐車(chē)都設(shè)有獨(dú)立編碼，當(dāng)罐車(chē)就位后，先發(fā)射罐車(chē)編碼至監(jiān)控室的Wi-Fi接收模塊進(jìn)行罐車(chē)識(shí)別，然后系統(tǒng)對(duì)本車(chē)進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。校準(zhǔn)完成后，開(kāi)始灌注鐵水。在鐵水灌注過(guò)程中，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置在垂直方向上位置保持不變，搖枕隨著罐身重量增加而向下移動(dòng)。因此，從空罐到滿(mǎn)灌，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間的間距逐漸變大，壓電傳感器感受到由傳遞彈簧給傳遞桿的壓力逐漸減小，壓電傳感器輸出的電壓隨罐體重量的增加線性遞減。經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路和數(shù)據(jù)采集卡，由Wi-Fi將數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控室的Wi-Fi接收模塊，經(jīng)單片機(jī)數(shù)據(jù)處理，與單閾值控制器所提供的閾值進(jìn)行比較，最后通過(guò)顯示電路實(shí)時(shí)顯示出罐車(chē)的液位和流速等信息，達(dá)到或超過(guò)閾值時(shí)，單片機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出停止灌注的信號(hào)，同時(shí)點(diǎn)亮報(bào)警指示燈。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是I)本發(fā)明能用于高溫、粉塵等惡劣環(huán)境，易于安裝、檢修，不破壞原有魚(yú)雷罐車(chē)結(jié)構(gòu)的液體液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置。2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、硬件電路簡(jiǎn)單、易于安裝、檢修維護(hù)方便、監(jiān)測(cè)精度高、成本低。3)壓電傳感器置于魚(yú)雷罐車(chē)轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間的縫隙處，易于安裝和拆卸，不僅避免了施工帶來(lái)的困難，而且使單個(gè)罐車(chē)在檢修或故障時(shí)不影響生產(chǎn)。


圖I為本發(fā)明的壓電傳感裝置的主視圖。圖2為本發(fā)明的壓電傳感裝置的A-A剖視圖。圖3為本發(fā)明的壓電傳感裝置的俯視圖。圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖。
具體實(shí)施例方式如圖1-4所示，用于魚(yú)雷罐車(chē)中鐵水液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置，罐車(chē)上的轉(zhuǎn)向架中包括基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕，所述的搖枕與基礎(chǔ)制動(dòng)裝置之間有間隙，間隙中安裝有壓電傳感裝置，壓電傳感裝置包括有安裝于間隙底面的底座5、套筒I、傳遞桿3和傳遞彈簧2，有壓電傳感器4嵌裝于底座5表面的凹槽中，壓電傳感器4上方有套筒1，套筒I上端頂在間隙頂面，套筒I內(nèi)滑動(dòng)配合有傳遞桿3，傳遞桿3與套筒I之間設(shè)有傳遞彈簧2，傳遞桿3壓在壓電傳感器4上，壓電傳感器4外接直流電源8，壓電傳感器4的信號(hào)輸出接信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路由依次連接的放大、濾波電路9、A/D轉(zhuǎn)換電路10、數(shù)據(jù)采集卡11組成，信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸出接入無(wú)線收/發(fā)模塊12 ;控制室內(nèi)設(shè)置有單片機(jī)控制系統(tǒng)13，單片機(jī)控制系統(tǒng)13連接有與無(wú)線收/發(fā)模塊12對(duì)應(yīng)通信的無(wú)線發(fā)/收模塊14，單片機(jī)控制系統(tǒng)13還與鐵水開(kāi)關(guān)15控制連接，單片機(jī)控制系統(tǒng)13外接有顯示模塊16、報(bào)警系統(tǒng)17、單閾值控制器18。套筒I的密封端的外端面固定的具體位置為基礎(chǔ)制動(dòng)裝置正面方孔的上表面；搖枕位于魚(yú)雷罐車(chē)的罐體的下方，與罐體相連，垂直方向可活動(dòng)；基礎(chǔ)制動(dòng)裝置位于魚(yú)雷罐車(chē)車(chē)輪的上方，垂直方向不可活動(dòng)。無(wú)線收/發(fā)模塊12與無(wú)線發(fā)/收模塊14分別為Wi-Fi發(fā)送模塊和Wi-Fi接收模塊。套筒I的外壁上設(shè)有條形銷(xiāo)孔6，傳遞桿3上有定位銷(xiāo)7，定位銷(xiāo)7在條形銷(xiāo)孔6 內(nèi)上、下移動(dòng)。傳遞桿3、套筒I、傳遞彈簧2三者同軸，傳遞桿3的截面尺寸不小于傳遞彈簧2的外徑，略小于套筒I的內(nèi)徑。以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
壓電傳感裝置。本發(fā)明將壓電傳感裝置置于魚(yú)雷罐車(chē)轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置正面方孔的上方和搖枕上表面之間的縫隙處，不同的罐車(chē)此縫隙大小不完全相同。當(dāng)罐車(chē)在空罐和滿(mǎn)灌之間變化時(shí)，該縫隙上下表面的的間距范圍為5 10cm?？紤]到該縫隙的間距大小，可選擇厚度較小的底座，長(zhǎng)度稍長(zhǎng)的彈簧，使得鐵水灌注過(guò)程中，傳感裝置始終可以有效工作。套筒、傳遞桿、傳遞彈簧的結(jié)構(gòu)和尺寸。套筒、傳遞桿和傳遞彈簧的組合結(jié)構(gòu)，將罐車(chē)載荷時(shí)轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間縫隙的尺寸變化傳遞給壓電傳感器，從而產(chǎn)生實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)。套筒和傳遞桿的截面可以是圓環(huán)和圓形，還可以是回字形和方形。套筒的一端密閉，另一端敞口 ；傳遞桿的兩端密閉，其截面尺寸不小于彈簧的外徑，但略小于所述套筒的內(nèi)徑。彈簧為管狀彈簧，它被置于套筒和傳遞桿之間，兩端分別抵于套筒密封端內(nèi)端面和傳遞桿一端的端面。傳遞桿和傳遞彈簧恰好能置于套筒內(nèi)，三者同軸，受底座的擠壓，傳遞桿可在套筒中壓迫彈簧，并沿軸向滑行。在套筒壁上開(kāi)一條形銷(xiāo)孔，傳遞桿上安裝一個(gè)定位銷(xiāo)，并嵌入套筒壁的條形銷(xiāo)孔，保證其在相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中不致脫落。由于，對(duì)于不同的罐車(chē)，滿(mǎn)灌和空罐相比，其轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間縫隙間距的變化量都約為 10-20mm,因此，銷(xiāo)孔的長(zhǎng)度不小于此值。選擇合適彈性模量及長(zhǎng)度的彈簧，保證彈簧在鐵水灌注過(guò)程中始終處于可自由伸縮的壓縮狀態(tài)，不致發(fā)生非彈性形變而無(wú)法恢復(fù)。壓電傳感器和底座的安置。選用外形為圓柱形或方形的壓電傳感器，所用壓電傳感器應(yīng)適合用于高溫、潮濕、粉塵等惡劣環(huán)境，具有工作溫度范圍大、靈敏度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)良性能。壓電傳感器及電路由優(yōu)質(zhì)高能量耐用的電池供電，不可使用導(dǎo)線插頭鏈接的電源，以免在高溫下引發(fā)火災(zāi)等事故。在底座的上表面刻一與所選壓電傳感器底面形狀一致的凹槽，使壓電傳感器的底部穩(wěn)固嵌于凹槽中。用螺釘把底座固定在搖枕的上表面，把套筒的頂端固定在基礎(chǔ)制動(dòng)裝置方孔的上表面。壓電傳感器的上端與傳遞桿的一端連接。電路連接。該電路對(duì)壓電傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換， 通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后，由Wi-Fi將數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控室。電路由電池進(jìn)行供電，同時(shí)使放大電路、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)采集卡、無(wú)線收/發(fā)模塊電路共地。壓電傳感器的電源正、負(fù)極分別接至電池的正、負(fù)極；壓電傳感器的信號(hào)正、負(fù)極分別接至信號(hào)調(diào)理電路的正、負(fù)極。電路部分應(yīng)盡可能小，以方便置于魚(yú)雷罐車(chē)轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間的縫隙處。為盡可能地保護(hù)傳感裝置，可在轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間的縫隙處固定一擋板，以減小粉塵、腐蝕，尤其是鐵水澆濺所帶來(lái)的影響。本發(fā)明采用對(duì)魚(yú)雷罐車(chē)稱(chēng)重傳感的方式，對(duì)罐車(chē)中鐵水液位和流速進(jìn)行間接測(cè)量。在鐵水向魚(yú)雷罐車(chē)中灌注的過(guò)程中，罐車(chē)載荷逐漸增加，使轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間的縫隙間距尺寸產(chǎn)生變化，借助傳遞桿和彈簧，產(chǎn)生對(duì)壓電傳感器的擠壓，得到的電壓，經(jīng)信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集后，通過(guò)Wi-Fi無(wú)線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送。在監(jiān)控室，Wi-Fi接收模塊接收由罐車(chē)Wi-Fi發(fā)射模塊傳來(lái)的監(jiān)測(cè)信號(hào)，由單片機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行處理后，獲得魚(yú)雷罐車(chē)內(nèi)鐵水重量的實(shí)時(shí)信息。標(biāo)定后，還可提供鐵水的液位信息；根據(jù)罐車(chē)內(nèi)鐵水重量對(duì)時(shí)間的變化率，還可提供魚(yú)雷罐車(chē)鐵水灌注的流速。單閾值控制器為單片機(jī)控制系統(tǒng)提供閾值，當(dāng)實(shí)測(cè)液位達(dá)到或超過(guò)預(yù)設(shè)液位時(shí)，單片機(jī)控制系統(tǒng)將中斷鐵水的灌注，同時(shí)啟動(dòng)報(bào)警設(shè)備(如閃燈或響警鈴)。建立罐車(chē)參數(shù)檔案，在轉(zhuǎn)運(yùn)鐵水的過(guò)程中，由于每個(gè)罐車(chē)的自重、渣重以及彈性形變量、線性度、重復(fù)性等都不完全相同，即使同一臺(tái)車(chē)也存在上述差異(是時(shí)間的函數(shù))，因此，系統(tǒng)必須建立每輛罐車(chē)的獨(dú)立參數(shù)檔案，并存檔記錄每次裝罐過(guò)程中鐵水的實(shí)時(shí)重量、 液位和流速等信息。罐車(chē)識(shí)別，為每輛罐車(chē)預(yù)設(shè)一個(gè)獨(dú)立編碼。由于每個(gè)罐車(chē)的自重、渣重以及彈性形變量、線性度、重復(fù)性等都不完全相同，即使同一臺(tái)車(chē)也存在上述差異(是時(shí)間關(guān)系的變量)，因此，系統(tǒng)必須建立每輛罐車(chē)的獨(dú)立參數(shù)檔案。為每輛罐車(chē)預(yù)設(shè)一個(gè)獨(dú)立編碼供識(shí)別， 并對(duì)每次裝罐過(guò)程中鐵水的實(shí)時(shí)重量、液位和流速等數(shù)據(jù)分別進(jìn)行存檔記錄。標(biāo)定，對(duì)每輛罐車(chē)分別進(jìn)行標(biāo)定。因罐車(chē)之間存在差異，對(duì)每輛罐車(chē)分別標(biāo)定閾值。在鐵水澆注過(guò)程中，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置在垂直方向上位置保持不變，搖枕隨著罐身重量增加而向下移動(dòng)。因此，從空罐到滿(mǎn)灌，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間的間距逐漸變大，壓電傳感器受到由彈簧給傳遞桿的壓力逐漸減小。壓電傳感器輸出的電壓大小與罐體重量呈負(fù)相關(guān)的線性關(guān)系。在鐵水灌注過(guò)程中，當(dāng)液位達(dá)到或超過(guò)閾值時(shí)，系統(tǒng)提供反饋信息，用于對(duì)高爐鐵水停止灌注進(jìn)行操控。校準(zhǔn)，每次轉(zhuǎn)運(yùn)鐵水后，由于殘存少部分廢渣，引起罐車(chē)參數(shù)的變化，因此在鐵水灌注之前，先進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)，保證達(dá)到閾值頁(yè)面時(shí)可以實(shí)時(shí)并準(zhǔn)確監(jiān)控。因此，當(dāng)罐車(chē)就位后，先發(fā)射該車(chē)的車(chē)號(hào)編碼至監(jiān)控室的Wi-Fi接受模塊，用以識(shí)別罐車(chē)。之后進(jìn)行當(dāng)前罐車(chē)的自動(dòng)校準(zhǔn)，系統(tǒng)對(duì)罐車(chē)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的修正。校準(zhǔn)后，開(kāi)始灌注鐵水。隨著鐵水不斷注入，由壓電傳感器產(chǎn)生的電壓信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)采集，標(biāo)定后，可得魚(yú)雷罐車(chē)的實(shí)時(shí)重量，據(jù)此得到鐵水的液位和流速信息。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)Wi-Fi發(fā)送至監(jiān)控室的Wi-Fi接受模塊，單片機(jī)控制系統(tǒng)將鐵水的液位和流速通過(guò)顯示電路顯示，并與單閾值控制器所提供的閾值液位進(jìn)行比較。達(dá)到或超過(guò)閾值時(shí)，單片機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，停止鐵水導(dǎo)流槽灌注，同時(shí)啟動(dòng)報(bào)警設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于魚(yú)雷罐車(chē)中鐵水液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置，罐車(chē)上的轉(zhuǎn)向架中包括基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕，所述的搖枕與基礎(chǔ)制動(dòng)裝置之間有間隙，其特征在于所述的間隙中安裝有壓電傳感裝置，壓電傳感裝置包括有安裝于間隙底面的底座、套筒、傳遞桿和傳遞彈簧，有壓電傳感器嵌裝于底座表面的凹槽中，壓電傳感器上方有套筒，套筒上端頂在間隙頂面，套筒內(nèi)滑動(dòng)配合有傳遞桿，傳遞桿與套筒之間設(shè)有傳遞彈簧，所述的傳遞桿壓在所述的壓電傳感器上，所述的壓電傳感器外接直流電源，壓電傳感器的信號(hào)輸出接信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路由依次連接的放大、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)采集卡組成，信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸出接入無(wú)線收/發(fā)模塊；控制室內(nèi)設(shè)置有單片機(jī)控制系統(tǒng)，單片機(jī)控制系統(tǒng)連接有與無(wú)線收/發(fā)模塊對(duì)應(yīng)通信的無(wú)線發(fā)/收模塊，所述的單片機(jī)控制系統(tǒng)還與鐵水開(kāi)關(guān)控制連接， 單片機(jī)控制系統(tǒng)外接有顯示模塊、報(bào)警系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于魚(yú)雷罐車(chē)中鐵水液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于 所述的套筒的密封端的外端面固定的具體位置為基礎(chǔ)制動(dòng)裝置正面方孔的上表面；所述搖枕位于魚(yú)雷罐車(chē)的罐體的下方，與罐體相連，垂直方向可活動(dòng)；所述基礎(chǔ)制動(dòng)裝置位于魚(yú)雷罐車(chē)車(chē)輪的上方，垂直方向不可活動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于魚(yú)雷罐車(chē)中鐵水液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于 所述的無(wú)線收/發(fā)模塊與無(wú)線發(fā)/收模塊分別為Wi-Fi發(fā)送模塊和Wi-Fi接收模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于魚(yú)雷罐車(chē)中鐵水液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于 所述的套筒的外壁上設(shè)有條形銷(xiāo)孔，傳遞桿上有定位銷(xiāo)，定位銷(xiāo)在條形銷(xiāo)孔內(nèi)上、下移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于魚(yú)雷罐車(chē)中鐵水液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于 所述的傳遞桿、套筒、傳遞彈簧三者同軸，傳遞桿的截面尺寸不小于傳遞彈簧的外徑，略小于套筒的內(nèi)徑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于魚(yú)雷罐車(chē)鐵水液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置，包括有置于魚(yú)雷罐車(chē)轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和搖枕之間的間隙處的壓電傳感裝置，壓電傳感裝置包括有安裝于間隙底面的底座、套筒、傳遞桿和傳遞彈簧，有壓電傳感器嵌裝于底座表面的凹槽中，壓電傳感器上方有套筒，套筒上端頂在間隙頂面，套筒內(nèi)滑動(dòng)配合有傳遞桿，傳遞桿與套筒之間設(shè)有傳遞彈簧，所述的傳遞桿壓在所述的壓電傳感器上，所述的壓電傳感器外接直流電源，壓電傳感器的信號(hào)輸出接信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸出接入無(wú)線收/發(fā)模塊；控制室內(nèi)設(shè)置有單片機(jī)控制系統(tǒng)，單片機(jī)連接有無(wú)線發(fā)/收模塊，單片機(jī)還與鐵水開(kāi)關(guān)控制連接，單片機(jī)外接有顯示模塊、報(bào)警系統(tǒng)、單閾值控制器。本發(fā)明能用于高溫、粉塵等惡劣環(huán)境，易于安裝、檢修，不破壞原有魚(yú)雷罐車(chē)結(jié)構(gòu)的液體液位和流速的監(jiān)測(cè)裝置。
文檔編號(hào)G08C17/02GK102589642SQ20121006885
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者余有龍, 李茜, 洪俊, 耿淑偉, 錢(qián)牧云 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)