[发明专利]物位与温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及储仓物料监测领域，特别涉及一种量测储仓物料物位与温度的设备和技术。

 

背景技术

因为固液体物料例如石油、煤矿、铁砂、水泥、玉米、小麦、面粉、牛油、液体等，探测到的物料会随着批次重量、物料颗粒、材料的吸湿性、液体相变等差异而不同。特别是干燥的物料或易燃液体，会在舱内因受到温度的变化，造成闷烧的可能或火花尘爆，常引起工安事件与不必要耗能。目前大型储仓的制程管理，仍多仰赖经验与人力管理，密集不间断的翻搅仓内的物料与空调引入，来降低温度升高的安全风险翻搅过程并需要作良好的集尘控置避免空气污染，造成巨大的电能费用。

所以对物料的物位和温度的监测至关重要。

传统的量测物位和温度的传感器有以下几种：

1.一种车用的液位与温度传感器，利用材料章利对阻抗的变化影响检知液位, 只能用于低精度短行程的运用; 无法运用于有高硬力的固态物料环境测量，也没有温度的感测功能。

2.用测量导电度的方法决定物位, 并内埋一个温度感测装置，只能用在导电性液体，只具有一个温度的讯号，并不适用在固体的物位测量。

3.一种多功能的传感器, 可以同时量测温度, 浊度, 压力与流量; 流量基本上是用流体流动所带走的温差, 换算出流量；浊度是采用光学组件, 接受光的散射强度换算；压力部分较为特殊，利用加热辐射热与环境压力成反比的关系，换算出压力变化。由于具有热量, 不能运用在危险的作业环境与粉尘防爆、化学危险作业需求，无法满足本职安全的电路低功耗要求，也无法运用在固体的物位测量。

4. 利用电压脉冲产生磁场变化, 进而侦测出物位的位置；同样的，只能运用于液体的测量，无法运用于固体。

所以传统的传感器无法同时量测物位与温度，特别是固态物体的物位；传统的传感器只能提供整个储仓一个单一温度的信息，无法取得沿着储仓物料变化的方向的温度分布，传统的液位量测方法需要有浮球做为液面的变化指示，造成无法运用于高黏度液体、浆料或固液混合环境的物位与温度指示。

 

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种物位和温度传感器，以解决目前的传感器无法同时量测物位与温度，也不能取得沿着物料变化的方向的温度分布的技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种物位与温度传感器，包括一结构组件、一电路板及其功能组合；所述电路板功能组合包括感测探棒单元、物位感测单元、温度感测单元、运算处理器、通讯单元、使用者接口单元、电源单元、输出单元；所述结构组件包括一结构上盖、一本体、一置线盒本体，其中结构上盖与本体结合形成一功能性空间，容纳所述电路板及其电子组件，所述电子组件包括温度感测单元、运算处理器、物位感测单元，所述置线盒本体与所述本体固定连接，形成另一功能性空间应力承受容纳所述感测探棒单元。

较佳地，所述感测探棒单元包括线缆、电极探棒、温度感测导线、温度感测点。

较佳地，所述电极探棒包括以下5种不同的类型：

（1） Type A型，其是绝缘双端探针，有涂层，除了调整量测范围外并有保护探针的作用；

（2） Type B型，其是接地无效的绝缘双端探针，除了调整量测范围并有保护探针的作用，而且还能隔离外接物质；

（3） Type C型，其是带有电动保护的三端探针，具有最佳的隔离效果，金属棒和固定法兰是隔离的，保护机构具有与金属棒相同的电压，能抵消介于固定法兰和金属棒之间残留物质的影响；

（4） Type D型，其是自带接地参考的二端探针，可用于测量液体，具有固有安全接地参考电极，有一个品种孔作为压力平衡；

（5） Type E型，其是用于接地在黏性液体里的二端带笼探针，可用于沙石以及其它合适的物质，用笼架构出供参考的地。

较佳地，所述电极探棒作为物位感测单元电极，感知量侧物体的物理性质变化。

较佳地，所述量测物体物理性质变化经由所述讯号处理器转换成物位信息。

较佳地，所述量侧物体物理性质包括介电系数、电阻值和粘滞性。

较佳地，所述温度感测导线用于传递一组以上的温度讯号。

较佳地，所述温度感测导线上沿着所述线缆的方向有一个以上的所述温度感测点，使其能够量测沿着所述线缆或者物位变化方向的温度分布。

较佳地，所述温度感测点是RTD或热电偶。

较佳地，所述感测探棒单元采用注胶硬化将所述线缆与所述电极碳棒固定在置线盒本体，以承受应力。