激光測距傳感器模塊在筒倉料位監(jiān)測中的應(yīng)用方案

筒倉種類各異,高度從10m到30m不等,通常會被農(nóng)場主用于存儲動物飼料、農(nóng)作物谷物等,類似的應(yīng)用還有漁業(yè)、建筑業(yè)、礦業(yè)、化工產(chǎn)業(yè)等,筒倉用于存儲一些原料或者成品物。精準(zhǔn)的測量筒倉的料位對各行業(yè)筒倉儲存是十分重要的。

 

以往檢查筒倉內(nèi)料位的方法主要是工人攀爬到筒倉頂,通過人眼觀察,工人每天需要多次監(jiān)測,不僅檢查過程充滿危險,也非常的低效,并且結(jié)果依賴肉眼觀察與估算并不準(zhǔn)確,也會因為攀爬筒倉導(dǎo)致數(shù)千起安全事故發(fā)生。

 

激光測距傳感器模塊在筒倉料位監(jiān)測中的應(yīng)用方案的圖1

隨著料位監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展,筒倉料位的檢測方法主要依靠超聲波物位計、雷達物位計、激光測距儀等。有些檢測方法僅能作為報警信號使用,即物料低于料位及時補充物料,物料位高于料位停止填充;有些方法受限于技術(shù)原理,對安裝條件要求苛刻;有些方法則受限于測量高度,導(dǎo)致成本高昂。為實現(xiàn)隨時隨地輕松獲取筒倉中物料的實時余量信息,無需再去現(xiàn)場攀爬筒倉巡檢,保障員工人身安全,也減少人為誤差,提高筒倉巡檢的準(zhǔn)確性。本文摩天射頻小編介紹激光測距儀在料位檢測方案中的技術(shù)應(yīng)用。

 

激光發(fā)射器的工作原理與超聲波發(fā)射器類似,它會向物料表面發(fā)射一束激光,當(dāng)激光遇到物料表面時,會反射回來并被接收器接收。通過測量激光發(fā)射和接收的時間,以及激光在空氣中的傳播速度,也可以計算出物料堆放的高度。

激光測距傳感器模塊在筒倉料位監(jiān)測中的應(yīng)用方案的圖2

激光傳感器的檢測反饋數(shù)據(jù)較快,可實現(xiàn)傾角測量,但料倉內(nèi)部環(huán)境較為復(fù)雜,為避免檢測到橫梁、倉壁造成錯誤數(shù)據(jù),傳感器檢測方式也采用垂直檢測或固定的小角度檢測倉位,也即只能檢測有限點位的數(shù)據(jù)。因此可采取不同方位的監(jiān)測方案:

 

單點監(jiān)測將傳感器安裝于料倉頂中間,垂直向下對準(zhǔn)料堆中央進行測量,用于料倉內(nèi)料位高度檢測;

 

多點監(jiān)測將多個雷達以結(jié)構(gòu)件并排固定,整個裝置安裝于料倉頂中間,通過三點測量物料位置,實現(xiàn)料頂模型搭建,可簡單分辨料頂形態(tài)(上凸、下陷)。

 

激光測距傳感器模塊在筒倉料位監(jiān)測中的應(yīng)用方案的圖3

掛載方式監(jiān)測將掛載在包含兩個自由度的工裝上,整個裝置安裝于料倉頂側(cè)斜邊,掃描實現(xiàn)料頂模型搭建,進而精確測量料倉內(nèi)剩余料物體積。

激光測距傳感器模塊在筒倉料位監(jiān)測中的應(yīng)用方案的圖4

 

現(xiàn)有料倉系統(tǒng)為了實時掌握各個料倉的料量水平以保證料流的持續(xù)性和穩(wěn)定性,避免缺料、斷料的情況出現(xiàn),目前的料倉管理系統(tǒng)需要在料倉下方安裝昂貴的稱重平臺,從而獲得每個料倉當(dāng)前的倉位。這種方式需要為料倉系統(tǒng)額外增加復(fù)雜的稱重傳感裝置和土建平臺,不利于料倉系統(tǒng)的維護升級,大大增加了料倉系統(tǒng)的建設(shè)成本。對料倉倉位的實時實位的精確檢測是目前的研究熱點,也是針對缺料斷料問題的有效解決方式。

激光測距傳感器模塊在筒倉料位監(jiān)測中的應(yīng)用方案的圖5

 

摩天(MyAntenna)針對筒倉料位監(jiān)測提出了一套激光料位檢測方案,激光測距傳感器模塊L2-80采用光測量,所以一切工作思路請遵循光的特性來開展,如光的反射性、穿透性等特性。在室內(nèi)3米白墻處靜止測量,精度±1mm,速率最大20Hz(TTL接口的,485及模擬電流接口的最快10Hz左右),量程最大支持80米(反射點需加裝反射板)。縮短量程不會導(dǎo)致精度的提升;不同的接口,返回的數(shù)據(jù)速率會有差異。TTL》232》485》4-20mA模擬電流接口。

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