用于测量容器中的干散装材料的水平的系统技术方案

一种用于测量容器(10)内的干散装材料的水平的系统，具有垂直地支承在容器内的柱状装置(20)。柱状装置(20)具有闭合的下端(23)和穿过其侧壁(22)的开口(21)，以允许容器(10)内的干散装材料流入和流出柱状装置(20)。负载单元(25)用于测量柱状装置(20)内的干散装材料的重量，然后使其与容器(10)内的干散装固体的水平关联。柱状装置(20)和其中侧壁开口(21)可以以各种形状和构造提供。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及一种用于测量容器中的材料的深度的装置。具体而言，本专利技术涉及用于测量容器如料仓中的干散装颗粒材料如牲畜饲料的深度的装置及方法。
技术介绍
通常需要能够测量容器中的干散装固体或液体或液面的水平和量，以知道来自容器的材料的使用率或消失率，以便可准确地形成材料使用率来允许用户监测和控制从容器取出的材料的使用，且知道在预计其耗尽之后何时用材料再装填容器。给定容器的存储量在确定容器中的材料价值时也是有价值的。此测量装置还提示操作者避免容器溢出，且可监测再填充操作，以确保容器完全填充而不会溢出。此要求对于频繁地排出和再填充饲料的农业牲畜饲料料仓特别重要。已经开发出许多方式来进行此类测量，但所有都存在对于低附加值应用如牲畜饲料的固有的复杂和使用昂贵的问题，且即使昂贵，在使用饲料料仓的农村地区常见的恶劣使用环境中还通常不可靠。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种用于测量容器中的干散装颗粒材料的深度的装置及方法，该装置和方法准确、廉价、操作简单、在恶劣使用环境中可靠，不具有经历磨损和破坏的移动部分，不受与材料水平无关的温度变化影响，且能够有长操作寿命。为了实现本专利技术的这些及其他目的，提供了一种用于测量容器内的干散装固体的水平的系统，其具有垂直地支承在容器内的柱状装置。柱状装置具有闭合的下端和穿过其侧壁的开口，以允许容器内的干散装材料流入和流出柱状装置。负载单元用于测量柱状装置内的干散装材料的重量，然后使重量与容器内的干散装固体的水平相关联。柱状装置和其中的侧壁开口可以以各种形状和构造提供。根据本专利技术的一个方面，提供了一种料仓水平监测系统，包括:适于垂直地支承在料仓内的柱状装置，柱状装置具有闭合的下端和穿过其侧壁的至少一个开口，以允许料仓内的干散装材料流入和流出柱状装置；以及与柱状装置相关联的负载单元，负载单元布置成测量柱状装置内的干散装材料的重量。本专利技术的许多其他目的将对于本领域的技术人员通过以下描述清楚，其中简单地通过最佳适于执行本专利技术的一些方式的图示示出和描述了本专利技术的实施例。如将实现的那样，本专利技术能够有其他不同的实施例，且其若干细节能够在各种显而易见的方面改变而不脱离本专利技术。因此，附图和描述应当认作是在性质上是示范性的，而非限制性的。【附图说明】因参照附图作出本专利技术的公开内容，本专利技术将变得更清楚地理解。在附图中:图1为干散装容器如饲料仓的立面视图，其配备有常规的料仓水平监测系统，其中平圆板或圆锥形盖支承在料仓内。图2为使用常规料仓水平监测系统的负载单元重量测量与饲料水平高度之间的较弱关系的线图，其中平圆板或圆锥形盖悬置在料仓内。图3(a)至3(e)为各种柱状装置的透视图，其可用于本专利技术的料仓水平监测系统，以产生在干散装容器内待称量的材料的柱。图4为配备有本专利技术的料仓水平监测系统的干散装容器的另一个立面视图。图5为干散装容器的顶部的详细立面视图，其示出了通过干散装容器的顶部的负载单元悬置的料仓水平监测系统的柱状装置。图6为示出使用本专利技术的料仓水平监测系统的负载单元重量测量结果与饲料水平高度之间的上佳关系的线图。图7为配备有本专利技术的料仓水平监测系统的干散装容器的另一个立面视图，其示出了从料仓排空饲料的期间发生的三个饲料位置。【具体实施方式】现在将参照附图的图1到7来描述根据本专利技术的料仓水平监测系统。本专利技术提供了一种简单且低成本的方法和装置来测量和监测料仓中的干散装固体的水平，从而解决上文所述的现有技术的系统中的问题。本专利技术的起源在于理解储存在任何类型的干散装储存容器10如筒仓、料仓或其他储存结构(见图1)中和从其除去的干散装材料的固有流动特征。干散装材料的内部流动特征可通过将安装在负载单元12上的平圆板11置于出口 13附近的干散装储存容器10的底部处来确定。理论上，平圆板11应当测量直接位于板11的顶部上的干散装材料的圆筒柱14的重量。然而，干散装储存容器10的实际几何形状、干散装材料颗粒尺寸和形状、干散装材料的水分含量和干散装材料摩擦系数(堆积角)所有都在干散装材料开始流动时影响该测量。上文所述的构造的测试显示出随着干散装材料从储存容器10除去，由负载单元记录的重量测量结果变得平稳(如图2中所示，对于大约36英寸与102英寸之间的饲料水平高度)。平稳的重量测量结果保持直到干散装材料水平达到一定高度(图2中大约36英寸)，这与材料的堆积角和平圆板11的直径一致。这个时候重量测量结果将开始随着材料除去减小，直到仅留下的材料为平圆板11上的圆锥形堆。除了除去的干散装材料的圆锥形堆，还有将圆锥形盖(未示出)置于平圆板11的顶部上对材料水平特征呈现出相同的重量。因此，安装在容器10的出口 13附近的负载单元12上的圆板11或圆锥形盖的构造确定为提供了饲料水平高度与负载单元重量测量结果之间的较弱关系。这些测试指出了当干散装材料流过干散装储存容器如筒仓、料仓或其他储存结构时，取决于储存结构的几何形状、颗粒尺寸和形状、水分含量和堆积角材料的内部流动力平衡至一定水平。所得的内部力平衡至允许饲料空化(cave off)且朝出口向下流过储存结构的水平。本专利技术通过约束柱状装置20中的干散装材料的一部分来除去和/或最大限度减小这些变量，柱状装置20产生材料柱，该材料柱可被称量，而不由前述外部参数影响。柱状装置20可具有各种形状和构造，如，图3 (a)到3(e)中所示的柱状装置20a_20e。例如，柱状装置20可具有矩形截面，例如，如图3(a)和3 (c)中的柱状装置20a和20c所示，或圆形截面，例如，如图3(b)、3(d)和3(e)中的柱状装置20b，20d和20e所示。柱状装置20还将具有穿过其侧壁22的至少一个开口 21，以用于允许容器10内的散装材料流入和流出柱状装置20，以及闭合的下端23。侧壁开口 21允许干散装材料随材料水平变化而进入和流出柱状装置。图3 (a)和3(b)示出了柱状装置20a，20b，其中开口 21a，21b在装置的相对侧上沿装置的长度纵向地延伸。例如，开口 21a可形成在具有矩形截面的柱状装置20a的转角处，如图3(a)中所示，或开口 21b可形成在具有圆形截面的柱状装置20b的相对侧中，如图3(b)中所示。图3 (C)示出了具有在柱状装置20c的相对侧上穿过侧壁22c的多个矩形开口 21c的矩形截面的柱状装置20c。在该实施例中，开口 21c沿柱状装置20c的长度间隔开。图3(d)示出了具有圆形截面的柱状装置20d，其具有在柱状装置20d的相对侧上穿过侧壁22d的多个圆形开口 21d。在该实施例中，开口 21d沿柱状装置20d的长度间隔开。然而，使用沿管定位的圆形开口 21d的测试显示出可存在滞后，该滞后在填充和排空过程期间发生，这在此实施例中可干扰重量测量结果。图3(e)示出了具有圆形截面的柱状装置20e，其具有在柱状装置20e的相对侧上穿过侧壁22e的多个矩形开口 21e。当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量容器(10)中的干散装材料的水平的系统，其特征在于：适于垂直地支承在所述容器(10)内的柱状装置(20)，所述柱状装置(20)具有闭合的下端(23)和穿过其侧壁(22)的至少一个开口(21)，以允许所述容器(10)内的干散装材料流入和流出所述柱状装置(20)；以及与所述柱状装置(20)相关联的负载单元(25)，所述负载单元(25)布置成测量所述柱状装置(20)内的干散装材料的重量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GR埃金，
申请(专利权)人：奥斯本工业有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US