[发明专利]一种非接触式检测料仓料位的电磁波开关及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测料位领域，具体是一种非接触式检测料仓料位的电磁波开关及其检测方法，尤其是用于以非金属材料或金属外壳，非金属内衬作仓壁的料仓和容器中，料位检测方法与装置。

背景技术

在工业生产中，许多料仓广泛应用于存储原材料，生产中间体和成品，及其生产过程的仓体或容器。对料仓内的储料状况，即料位，一般都需要测量，其中一种方式为连续性测量，另一种为上、下限限位测量。

料位连续性测量是对料仓内的物料料位值进行连续性测量。

料仓料位测量的另一种方式称为上、下限限位测量，是指在料仓上设置上、下二个限位点，通过测量料位有没有到达该测量点，从而能将物料能控制在两个限位点中间，这种检测限位点所设的判断物料是否到达的传感器称为料位开关。其当上限料位开关检测到有物料时，说明仓内料位很高，其发出开关信号给系统控制器，系统控制器可通过组织加快排料和减少进料的方法，使仓内料位下降。当下限料位开关检测到物料没有到达时，也相应地发出开关信号到系统控制器，系统控制器可通过组织增加进料和减少排料，使仓内料位上升。由此，上、下限料位开关的检测可起对极限料位进行报警的作用。

在现有的料位开关检测技术中，通常使用的是接触式料位开关，其主要有音叉料位开关，阻旋料位开关，电容式料位开关，射频导纳料位开关。

这些接触式料位开关的共同点是必须在限位检测点开孔安装，其检测感应元件必须和被测物料接触，由此会带来使用寿命短，维护困难等一系列问题，特别是在高温和有腐蚀等特殊场合下，其使用受到很大的限制。

目前实际应用的非接触式料位开关是γ射线法，但是由于其产生射线对人体有害的辐射，所以一直处于国家标准限制性使用。

而中国专利CN102322920A所公开的技术方案中，利用超声波作为非接触式的料位开关，其能解决一些料仓料位检测。但由于超声波是机械波，其波速随温度变化而变化，所以在高温及温度变化较大的工况下，物料检测就存在问题。而且对仓壁有内衬，外壁和内衬有间隙的场合也不宜使用。使用中，同时存在需要不断加粘合剂的维护工作。

发明内容

为了克服现有技术的以上缺陷，本发明是提供一种非接触式检测料仓料位的电磁波开关及其检测方法，其能够便捷地判断料仓内的物料是否达到料仓设定点。

本发明的技术方法为：

一种非接触式检测料仓料位的电磁波开关，所述开关包括定向电磁波发射单元1和磁波接收单元2，所述磁波发射单元1和定向电磁波接收单元2位于料仓所需测量高度的同一水平高度，所述电磁波发射器1和电磁波接收器2分别安装于料仓外部的两侧的料仓壁3上，定向电磁波发射单元1和定向电磁波接收单元2之间构建一电磁波通道4。

所述料仓壁3为金属外壳或金属外壳非金属内衬。

所述定向电磁波发射单元1和定向电磁波接收单元2使用的电磁波频率0.1-5GHZ。

所述定向电磁波发射单元1包括电磁波发射电路1-1、与电磁波发射电路1-1连接的天线1-2、电源接口1-3和调试串口1-4。

所述定向电磁波接收单元2包括电磁波接收电路2-1、分别与电磁波接收电路2-1连接的天线2-2和中央处理器2-3，以及与中央处理器2-3连接的电源接口2-4、调试串口2-5和继电器2-6。

本发明还提供一种非接触式检测料仓料位的方法，在所述方法中将磁波发射单元1和定向电磁波接收单元2位于料仓所需测量高度的同一水平高度，所述电磁波发射器1和电磁波接收器2分别安装于料仓外部的两侧的料仓壁3上，当料位没有到达所需测量高度的料位时，接收器能够收到来自发射器的一个较强的电磁波信号；当料位达到料仓设定的位置时，电磁波接收器收到一个较弱的电磁波信号或无法收到电磁波信号。

所述定向电磁波发射单元1和定向电磁波接收单元2使用的电磁波频率0.1-5GHZ。

在料仓所需测量点的相对两侧，分别安装一个电磁波定向发射装置和电磁波定向接收装置，形成了一个电磁波通道。电磁波的频率，根据仓壁的材料与厚度及料仓的直径大小确定，可在0.1～5GHZ内选择。工作时，调整好发射器功率大小。当料位没有到达设定点的料位时，接收器能够收到来自发射器的一个较强电磁波信号；当料位达到料仓设定的位置时，来自发射器的电磁波必须穿过仓壁，且必须穿过物料的介质，此时，电磁波接收器收到的信号必然减弱，甚至无法收到。由此，可根据电磁波接收器收到信号的强弱对比，分别发出是否达到料位的开关电信号。