超聲波煤流監(jiān)測(cè)器（KD-100）
     
    超聲波煤流監(jiān)測(cè)器能提供**的方法探測(cè)管道中或落煤管中煤的流動(dòng)或中斷。它特別適合于安裝在由于受審批和行政管理的限制而無(wú)法使用核監(jiān)測(cè)器的地方。當(dāng)它安裝在一個(gè)進(jìn)料系統(tǒng)上面，堵塞發(fā)生時(shí)，監(jiān)測(cè)器就能提供一個(gè)**的報(bào)警信號(hào)。
 
概述
    煤流監(jiān)測(cè)器由兩個(gè)部分組成：一個(gè)安裝在落煤管上的探頭傳感器和一個(gè)控制箱，控制箱可以安裝在方便合適的地方。為了使干擾信號(hào)影響較小，在探頭傳感器里安裝了一個(gè)前置放大器，它可以使煤流動(dòng)的信號(hào)在送到控制部分以前得到加強(qiáng)。控制部分包括必要的電子電路、繼電器、比較電路和用于表示報(bào)警狀態(tài)的LED指示。調(diào)整和校正都是在控制部分完成的。
 
工作過(guò)程：
    當(dāng)煤流過(guò)落煤管時(shí)，在煤與落煤管壁、煤與探頭和煤在運(yùn)動(dòng)中的相互間的摩擦界面產(chǎn)生聲波。這種聲音振動(dòng)作為一種物理運(yùn)動(dòng)在探頭中傳播。振動(dòng)的幅度被壓電元件成比例地轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并且放大后傳輸?shù)娇刂撇糠帧Ｔ诳刂撇糠中盘?hào)得到進(jìn)一步的放大并且經(jīng)過(guò)濾波剔除與流動(dòng)無(wú)關(guān)的干擾。在控制部分信號(hào)激勵(lì)并保持一種“煤流動(dòng)”的狀態(tài)。當(dāng)落煤管是空的，或滿的但煤不流動(dòng)或有部分煤卻不流動(dòng)時(shí)，信號(hào)電平就降至低于設(shè)定的電平，提供一個(gè)接觸式閉合，它表明出現(xiàn)了阻塞。在環(huán)路中包括一個(gè)5～60秒的可調(diào)時(shí)間延時(shí)，它可以阻止由于尖脈沖信號(hào)而產(chǎn)生的誤報(bào)警。根據(jù)警報(bào)的狀態(tài)結(jié)合下面給煤系統(tǒng)的工作狀態(tài)（例如：給煤系統(tǒng)運(yùn)行而出現(xiàn)斷煤現(xiàn)象）可以判斷出是否有煤在進(jìn)料系統(tǒng)中流動(dòng)。
 
應(yīng)用：
    煤流監(jiān)測(cè)器應(yīng)該安裝在盡量接近料斗出口的位置。這樣可以**較快地顯示出沒(méi)有流動(dòng)的信號(hào)。報(bào)警信號(hào)可以用來(lái)啟動(dòng)震動(dòng)器、空氣炮或其它用來(lái)*阻塞的裝置。如果有必要，*二個(gè)煤流監(jiān)測(cè)器可以緊接著進(jìn)料系統(tǒng)安裝在它上面，當(dāng)進(jìn)料系統(tǒng)中的煤*用完前而煤的流動(dòng)又沒(méi)有重新建立時(shí)，它用來(lái)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料系統(tǒng)。關(guān)閉進(jìn)料系統(tǒng)的信號(hào)也可以用*一個(gè)監(jiān)測(cè)器的接觸式閉合加上時(shí)間線路取得或（當(dāng)與由一個(gè)微處理器控制的積重式給煤系統(tǒng)連接使用時(shí)）通過(guò)給煤控制器中的容積式倒計(jì)數(shù)回路提供。這種超聲煤流監(jiān)測(cè)器提供了一種具有**性且確實(shí)有效的遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)煤流動(dòng)的方法。在設(shè)計(jì)中特別注意了探頭的接觸部分采用高研磨性材料以**較大的壽命。
 
1．序言
KD-100煤流監(jiān)測(cè)器是一種聲發(fā)射型煤流監(jiān)測(cè)器。
安裝在落煤管上的超聲波傳感器探測(cè)管道中流動(dòng)的煤料顆粒之間產(chǎn)生的聲波。一個(gè)專門(mén)的濾波環(huán)路剔除機(jī)械噪聲和周圍環(huán)境的噪聲。
 
2．外部輪廓和內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖1顯示了探頭裝置的剖面。圖2顯示了控制單元的接線端子和調(diào)整電位器的位置。
在圖1中，壓電元件安裝在一個(gè)錐形頭上，它可以探測(cè)到因摩擦而產(chǎn)生的聲音。這個(gè)信號(hào)通過(guò)連接器被送到控制單元。
錐形頭和O形圈被安裝在殼體，上用緊固器緊固，O形圈用來(lái)防止探頭外部干擾振動(dòng)的傳入。
前置放大器是為了較大地減小干擾的影響。探頭用法蘭和螺栓固定在固定筒上。
圖2顯示了控制單元。這個(gè)單元由信號(hào)處理電路組成，它包括輸入靈敏度控制器，控制電平比較器和延遲時(shí)間控制器等。
 
3． 工作原理
圖3和圖4顯示出了系統(tǒng)框圖和AE-100煤流監(jiān)測(cè)器的工作曲線，被送往控制單元的信號(hào)在探頭中被放大然后通過(guò)一根柔軟的電纜傳輸?shù)娇刂茊卧?
監(jiān)測(cè)信號(hào)通過(guò)放大、濾波，然后和一設(shè)定電壓比較檢測(cè)是否有報(bào)警狀態(tài)存在。
一個(gè)可調(diào)節(jié)的時(shí)間延遲用來(lái)防止煤在流動(dòng)中暫時(shí)的停止而引起的誤報(bào)警。
為了**儀器在各種環(huán)境中都能正常地工作，每一個(gè)控制器都要經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)調(diào)整輸入靈敏度、閥值電壓和延遲時(shí)間而完成的。
 
4． 主要參數(shù)
型號(hào)：KD-100煤流監(jiān)測(cè)器
尺寸（大約）：探頭 直徑185mm
             控制部分 260mm×200mm×95mm（長(zhǎng)×寬×厚）適合于壁上安裝，底部電纜輸入，前門(mén)可打開(kāi)
電源：       AC85～264V/1A   50/60Hz
環(huán)境要求：-20℃～60℃  探頭
         -20℃～55℃  控制部分
連接電纜：直徑8mm，3芯屏蔽電纜
可調(diào)參數(shù)：
靈敏度：40dB～80dB
比較電平初始設(shè)置：V=1.0V
可調(diào)延時(shí)時(shí)間：T=5～60s
輸出：繼電器觸點(diǎn)：220V、3A、60W
                 LED報(bào)警顯示
5． 安裝方法
5.1設(shè)備安裝
A. 擰下控制箱前面板上的4個(gè)螺釘（4－M4），打開(kāi)前蓋。
注意：不要拉壞報(bào)警指示燈的連線。
B. 用4個(gè)M6的螺釘把控制箱固定好。
C. 探頭安裝在落煤管壁上焊接的一個(gè)緊固筒里。錐形頭應(yīng)插入流動(dòng)的物料20～50mm。
D. 用套好金屬軟管的電纜把探頭和控制箱連接起來(lái)并固定好。
5.2連線
  把照?qǐng)D2正確連線
A. 把從探頭接出來(lái)的電纜按“黑”“蘭”“地”“紅”的順序分別連接端子上。
B. 把電源線連接在*13、14接線端子上。
C. 接線端子7(COM)、8（NO）、9(NC)和10(COM)、11（NO）、12(NC)是繼電器輸出端子。
D. 接在控制箱下面的電源線和信號(hào)線應(yīng)該有一個(gè)合適的垂度。
E. 安裝控制箱的地方應(yīng)該正確地接地，以**儀器能正常工作。
6． 控制部分調(diào)整
R38：報(bào)警繼電器時(shí)間間隔設(shè)定，總計(jì)調(diào)整范圍約4～40秒，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)增加時(shí)間間隔，出廠設(shè)定值逆時(shí)針到底時(shí)間間隔約4秒左右。
R29：報(bào)警閥值設(shè)定值調(diào)整，用于設(shè)定比較煤流量信號(hào)的參考電平，順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)增加設(shè)定值，出廠設(shè)定值是1.00VDC，可以在測(cè)試點(diǎn)P2上測(cè)得。
R23：信號(hào)增益調(diào)整，用于調(diào)整系統(tǒng)的靈敏度，順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)降低靈敏度
R36：偏差電位調(diào)整。
R24：直流平衡電位調(diào)整，調(diào)整這二個(gè)電位計(jì)使偏差為0VDC左右，可以在測(cè)試點(diǎn)P1上測(cè)得。
7． 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)程序
一.無(wú)煤流狀態(tài)
1.打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，煤流儀面板上的紅色電源指示燈應(yīng)亮起。
2.在沒(méi)有煤流動(dòng)的狀態(tài)下，4秒后面板上的紅色NO COAL 燈應(yīng)亮起，如果不亮，可檢查以下方面：
a.打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，煤流儀面板上的紅色電源指示燈應(yīng)亮起。
b.報(bào)警繼電器時(shí)間間隔是否間隔較短為4秒左右。
c.測(cè)量P1測(cè)試點(diǎn)的電壓，正常電壓應(yīng)低于0.1V，可以通過(guò)調(diào)整R24來(lái)調(diào)整電壓，使它低于0.1V。
二.有煤流狀態(tài)
1.在有煤流動(dòng)的狀態(tài)下，面板上的紅色NO COAL燈熄滅。
2.如果無(wú)法熄滅，可以調(diào)整以下方面：
    a.調(diào)整信號(hào)增益電位計(jì)R23，逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，用來(lái)提高系統(tǒng)的靈敏度。
    b.調(diào)整報(bào)警繼電器時(shí)間間隔電位計(jì)R38，順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，用來(lái)加大報(bào)警時(shí)間的間隔，*低載而引起的誤報(bào)警，但不要長(zhǎng)得使系統(tǒng)發(fā)出不適當(dāng)?shù)亩旅簣?bào)警信號(hào)。




圖1
 
 


圖2 

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