王 鵬
(中國水利水電第七工程局有限公司,四川 成都 610081)
水電工程中常用的拌和樓骨料倉分為大、中、小、特大、砂1、砂2等六個料倉,料倉內(nèi)的料位指示選用的傳感器一般分為兩種:一種是模擬量信號的傳感器,如超聲波、雷達(dá)、電容等料位器;一種是開關(guān)量信號傳感器,如限位開關(guān)料位器。在實際運用中,模擬量傳感器造價高,誤判斷頻率高;而開關(guān)量信號傳感器的工作穩(wěn)定性較差。故現(xiàn)在在拌和樓運行時對料位進(jìn)行觀察仍基本靠人工實現(xiàn)。
水電工程中常用的拌和系統(tǒng)基本上均實現(xiàn)了自動控制,但料倉內(nèi)的骨料補給仍然依靠人工進(jìn)行觀察判斷。因此,若要實現(xiàn)骨料倉內(nèi)骨料的自動補給,準(zhǔn)確、及時地反饋料倉內(nèi)的料位情況就顯得尤為重要。筆者對傳統(tǒng)骨料倉料位儀存在的弊端進(jìn)行了分析,并對所參與設(shè)計發(fā)明的一種新型骨料倉料位指示儀的情況進(jìn)行了闡述。
拌和樓骨料倉裝設(shè)料位儀的主要作用有兩個:一是判斷骨料倉淺、倉滿情況;二是控制骨料輸送自動上料系統(tǒng)運行。在這種目的下模擬量料位器最大的優(yōu)勢——判斷骨料倉具體料位的功能就顯得沒有必要,在實際運行中亦沒有使用。同時,由于模擬量料位器造價過高,對工作環(huán)境要求較高,而拌和樓料倉內(nèi)的環(huán)境惡劣導(dǎo)致其經(jīng)常出現(xiàn)誤判斷甚至不工作,在實際生產(chǎn)過程中既使料倉內(nèi)安裝有模擬量料位器但也很少能正常使用。
另一種傳統(tǒng)的開關(guān)量料位儀一般采用機械式觸點,這類料位儀價格便宜,所具有的功能已經(jīng)能滿足拌和樓骨料倉料位指示要求。但是,這種料位儀在骨料倉這種惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定性太差,在實際生產(chǎn)中人們也對其幾乎棄之不用,仍基本靠人工觀察拌和樓運行時的料位情況,這樣簡單重復(fù)的勞動不僅增加了工人的勞動強度,也加大了生產(chǎn)成本。
筆者參與設(shè)計、發(fā)明的一種新型骨料倉料位指示儀(發(fā)明專利號:ZL2008100455995)克服了傳統(tǒng)骨料倉料位指示儀的不足,提供了一種可靠性高、能適應(yīng)骨料倉惡劣環(huán)境的料位指示儀。
該骨料倉料位指示儀包括倉淺料位指示儀和倉滿料位指示儀。倉淺料位指示儀包括開關(guān)和支承座,在壓力開關(guān)的兩側(cè)分別設(shè)緩沖塊,其中一側(cè)的緩沖塊固定在支承座上,另一側(cè)的緩沖塊固定于受壓薄板。倉滿料位指示儀在透明容器的內(nèi)壁安裝有光電開關(guān),在骨料倉上開設(shè)有觀察孔,在觀察孔內(nèi)設(shè)有外接光源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,該發(fā)明專利具有以下效果:
(1)該料位指示儀在倉淺部位采用受壓薄板承受骨料的壓力,在骨料倉壁與受壓薄板間產(chǎn)生壓力差,利用該壓力差、通過壓力開關(guān)并發(fā)出倉淺信號;在倉滿部位則采用光電開關(guān)對所處環(huán)境的改變發(fā)出倉滿信號。具有這種結(jié)構(gòu)的料位指示儀大大提高了料位指示的可靠性,完全能適應(yīng)骨料倉惡劣的環(huán)境。
(2)不需要由人工觀察拌和樓運行時骨料倉內(nèi)的料位情況,避免了工人簡單重復(fù)的勞動,大大降低了工人的勞動強度,節(jié)約了生產(chǎn)運行成本。
該新型拌和樓骨料倉料位指示儀分為兩種:(1)倉淺料位。主要為壓力開關(guān)料位,其結(jié)構(gòu)包括支承底座、緩沖塊、壓力開關(guān)、受壓薄板、定位螺栓、壓力調(diào)節(jié)螺栓及倉淺信號燈;(2)倉滿料位。其結(jié)構(gòu)包括透明材料外殼、光電開關(guān)、緩沖塊、外照光源及倉滿信號燈。倉淺料位指示儀安裝在骨料倉下部,倉滿料位指示儀安裝在骨料倉上部。當(dāng)骨料倉內(nèi)的骨料上升到倉淺位置時,由于料倉倉壁與受壓薄板厚度不同,在骨料對倉壁的側(cè)壓力下造成變形不同、進(jìn)而產(chǎn)生壓力差,利用該壓力差壓、通過壓力開關(guān)并發(fā)出倉淺信號。當(dāng)料位上升到倉滿位置時,骨料擋住外照光源,使倉滿料位的光電開關(guān)接通,發(fā)出倉滿信號從而實現(xiàn)料位指示功能。
該指示儀的具體結(jié)構(gòu)及安裝情況見圖1。
1.光電開關(guān);2.支承角鐵;3.緩沖橡膠;4.1.5 mm受壓薄板;5.定位螺栓;6.壓力調(diào)節(jié)螺栓;7.倉淺信號燈;8.倉滿信號燈;9.壓力開關(guān);10.緩沖海綿;11.透明材料外殼;12.外接光源圖1 料倉結(jié)構(gòu)及料位指示儀安裝示意圖
如圖1所示,倉淺料位指示儀具體的實施方法是先將緩沖橡膠固定在∠75 mm×5 mm的支承角鐵上,在支承角鐵上兩頭開φ14孔并安裝2個φ12螺栓作為壓力開關(guān)位置用于調(diào)節(jié)和固定用,中間開兩個φ12孔,安裝2個φ10的螺栓用于調(diào)節(jié)壓力開關(guān)的最大受壓壓力。將壓力開關(guān)固定在緩沖橡膠上,同時在壓力開關(guān)上再固定一層緩沖橡膠,形成倉淺料位儀。在料倉底部2 m處開一個300 mm×300 mm的孔,先將尺寸為400 mm×400 mm的受壓薄板固定在所開的300 mm×300 mm的孔上,再將支承角鐵與倉壁、薄板連接在一起。當(dāng)骨料上升到薄板時,通過壓力開關(guān)動作發(fā)出倉淺信號,提示供料系統(tǒng)及時補料。倉滿料位指標(biāo)儀具體的實施方法是將光電開關(guān)放在透明容器中,在容器中空余位置填充緩沖海綿,將透明容器固定在2.2 m長的鍍鋅管上,將導(dǎo)線從鍍鋅管中穿出,再將鍍鋅管安放在料倉不易受到?jīng)_擊的部位,將外接電源放在料倉觀察孔中。當(dāng)骨料上升到透明容器的位置擋住外接電源光線時,光電開關(guān)導(dǎo)通,發(fā)出倉滿信號并予以提示。
該新型骨料倉料位指示儀在倉淺部位采用受壓薄板承受骨料的壓力,在倉壁與受壓薄板之間產(chǎn)生壓力差,利用該壓力差通過壓力開關(guān)動作并發(fā)出倉淺信號;在倉滿部位根據(jù)光電開關(guān)所處環(huán)境的改變動作并發(fā)出倉滿信號。這種結(jié)構(gòu)的料位指示儀大大提高了拌和樓骨料倉料位指示的可靠性,完全能適應(yīng)骨料倉惡劣的環(huán)境。該骨料倉料位指示儀已經(jīng)取得國家發(fā)明專利證書并成功應(yīng)用到工程實踐中,不再需要由人工觀察拌和樓運行時各骨料倉的料位情況,既避免了操作工人簡單重復(fù)的勞動,大大降低了工人的勞動強度,又節(jié)約了生產(chǎn)成本,具有很好的推廣應(yīng)用價值。