礦用本安型雷達料位傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種礦用本安型雷達料位傳感器，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）、模擬量信號處理電路（12）、回波分析引擎電路（13）、發射/接收電路（14）、微波發射及接收器（15）、輸入/輸出電路（16）、用戶接口電路（17）。該雷達料位傳感器適用于各種過程條件復雜的容器、儲罐、倉料等物位檢測，適用于對礦產、液體、漿料、顆粒以及粉塵的物位進行非接觸式連續測量，特別是應用在有粉塵以及有揮發性物質存在的復雜環境下，不受被測介質物理特性變化的影響，解決了現有料倉檢測元器件精確度差、環境適應差的弊端，能夠滿足煤礦企業儲料倉倉位檢測要求。
【專利說明】礦用本安型雷達料位傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于自動檢測【技術領域】，具體說涉及一種煤礦用料倉雷達料位傳感器。
【背景技術】
[0002]煤礦井下生產過程中為了保證井下兩種運輸方式的銜接、轉載、保持正常連續運轉，在兩個運輸設備之間設置具有一定貯備容量的料倉，作為一個中間環節。其料位檢測成為保證安全生產最實用檢測手段。現在煤礦井下料倉料位檢測多用超聲波、接點式傳感器，這些傳感器存在著精確度差、環境適應差的弊端。
【發明內容】
[0003]為解決現有料倉料位檢測元器件精確度差、環境適應差的弊端，本實用新型發明的目的在于提供一種雷達料位傳感器為煤礦井下料倉料位檢測提供準確、便捷、實用的在線檢測手段，既滿足工礦企業儲料倉料位檢測要求、符合國家標準，又安全可靠、結構簡單、使用簡便。
[0004]本實用新型專利采用的技術方案是:煤礦用料倉雷達料位傳感器為基于時間行程原理的無線電波測距系統。通過天線發射小于ImW的微功率微波(頻率為26Ghz的無線電波)脈沖，這個脈沖以光速在空間傳播。微波脈沖信號遇到被測介質表面，其部分能量被介質表面反射回來，被天線接收。微波脈沖信號從發射到接收的時間間隔同天線到被測介質表面的距離成正比，由此根據微波脈沖信號發射到接收的時間，就能夠計算出天線到被測介質表面的距離。
[0005]本實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，模擬量信號處理電路12、回波分析引擎電路13、發射/接收電路14、微波發射及接收器15、輸入/輸出電路16和用戶接口電路17。
[0006]本實用新型雷達料位傳感器采用了新型的圓錐型喇叭天線，此天線應用后控制波束角在12°以內。在料倉接受物料時，物料呈拋物線軌跡下落，遮擋了物料的部分上表面，已有雷達料位計由于無線電波返回時下落料流遮擋了部分回波，造成檢測數值不準確、檢測數值跳動幅度大等現象，故減小波束角能回避料流下落拋物線，發射波直接作用于物料倉內物料上表面后返回，提高了雷達料位傳感器的檢測精度及抗干擾能力。
[0007]雷達料位傳感器適用于各種復雜的容器、儲罐、料倉等物位測量，適用于對礦產、液體、漿料、顆粒以及粉塵的物位進行非接觸式連續測量，特別是應用在有粉塵以及有揮發性物質存在的復雜環境下，且不受被測介質物理特性變化的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為雷達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、被測物。
[0009]圖2為雷達料位傳感器組成結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0011]如圖1所示，本實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。
[0012]更【具體實施方式】:如圖2所示，所述的傳感器本體I包含微處理器11，模擬量信號處理電路12、回波分析引擎電路13、發射/接收電路14、微波發射及接收器15、輸入/輸出電路16和用戶接口電路17。
[0013]微處理器11通過回波分析引擎電路13和模擬量信號處理電路12連接發射/接收電路14，發射/接收電路14的輸出連接微波發射及接收器15。微處理器11同時通過輸入/輸出電路16與用戶接口電路17連接。傳感器工作時，發射/接收電路14控制微波發射器，發射微波至被測物料，接收器接收被測物料反射的回波信號，通過模擬量信號處理電路12計算出傳感器到物料的距離，再經過回波分析引擎電路13過濾后，送至微處理器11計算出物料的實際高度，再通過輸入/輸出電路16輸出反映物料厚度的實時電流信號。
[0014]用戶接口電路17連接鍵盤和液晶屏，作為人機交互接口。首先設置本實用新型模擬量輸出與被測物料之間的線性關系，設置完后，將本實用新型垂直懸掛至膠帶機上方，通過發射電路，微波發射器發射頻率為26GHz的微波，經過被測物料反射至接收元件，通過模擬量信號處理電路12和回波分析引擎13將信號送至微處理器，微處理器處理后，經輸出電路輸出4-20mA信號給外部。該輸出信號可接到PLC或顯示儀表4-20mA輸入接口中，在PLC內進行數據處理或在儀表中直接顯示料倉內物料高度。
[0015]本實用新型尤其適用于對煤礦井下特殊環境中料倉料位在線檢測，為煤礦運輸系統的安全、高效運行提供了重要的技術參數。
【權利要求】
1.一種礦用本安型雷達料位傳感器，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)、模擬量信號處理電路(12)、回波分析引擎電路(13)、發射/接收電路(14)、微波發射及接收器(15)、輸入/輸出電路(16)、用戶接口電路(17);所述微處理器(11)通過回波分析引擎電路(13)和模擬量信號處理電路(12)連接發射/接收電路(14)，發射/接收電路(14)的輸出連接微波發射及接收器(15);微處理器(11)同時通過輸入/輸出電路(16)與用戶接口電路(17)連接。
【文檔編號】G01F23/284GK204007793SQ201420425590
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】許開成, 裴文良, 崔廣濤 申請人:唐山開誠電控設備集團有限公司