微硅粉增密仓料位实时监测系统的设计与实现.pdf

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1、2011年仪表技术与传感器2011第8期InstrumentTechniqueandSensorNo．8微硅粉增密仓料位实时监测系统的设计与实现段广云，巩建国(青海大学机械系，青海西宁810016)摘要：为解决微硅粉增密仓料位无法监测而引起输料管道堵塞的问题，针对微硅粉这一特殊介质完成了微硅粉增密仓料位在线实时监测装置的系统设计。在描述系统工作原理的基础上，完成了传感器的电路连接和系统电源设计，系统采用STC系列单片机作为控制核心，完成了单片机的外围硬件电路设计。同时通过单片机编程实现了模拟量到数字量的转换并控制料位信号通过数码管输出显示。

2、从软硬件两个方面阐述了系统的设计过程，最终开发出一种成本低、精度高的微硅粉增密仓料位实时监测装置。关键词：微硅粉；料位监测；压力传感器；单片机中图分类号：TH7文献标识码：B文章编号：1002—1841(2011)08—0061—03DesignandImplementofReal-timeMonitoringSystemforMicroSilicaFumeLevelofDensityingDeviceDUANGuang—yun，GONGJian—gno(MechanicalEngineeringDepartment，QinghaiUniv

3、ersity，Xining810016，China)Abstract：Tosolvethematerialpipeblockageofun—monitoredmicrosilicafumelevelofdensityingdevice，anon·linereal—timemonitoringsystemformicrosilicafumelevelofdensityingdevicewasdesigned．Onthebasisofdescribingtheworkingprinci—pieofthesystem，thesensorcircu

4、itconnectionandpowercircuitofthesystemwerecompleted．TheSTCseriesmicrocontrollerwasadoptedascontrolcore，anditsexternalcircuitsdesignwascompleted．Meanwhile，byprogrammingtheconvertersfromanalogtodigitalwasrealizedandthemateriallevelsignalwasdisplayedonLED．Thedesignprocesswasd

5、escribedfromsoftwareandhard-ware．Alowcostandhighprecisionreal-timemonitoringsystemformicrosilicafumelevelofdensityingdevicewasrealized．Keywords：microsilicafume；materiallevelmonitoring；pressuresensor；singlechipmicrocomputer0引言1系统总体方案设计微硅粉俗称“硅灰”，是在冶炼硅铁和工业硅时，矿热炉炉由于增密仓是密闭的，故在增

6、密仓底部安装压力变送器来内SiO还原蒸气在炉内压作用下溢出氧化后，经输送管道加测量物料的质量。而仓内硅粉的密度在一定时间内是稳定的，工提纯收集后得到的粉末状的二氧化硅(SiO)微小颗粒。随因此利用压力和物料高度的换算关系可以实现物料料位的检着微硅粉深加工利用的不断扩展，其应用范围和需求量日益测。扩大。微硅粉增密技术就是在保证原微硅粉基本特性不变的如图1所示为系统的总体设计方案原理框图。其中传感同时，通过物理方法提高硅粉的密度，这样可以成倍地降低硅器输出的压力信号是模拟信号，因此需要模数转换器把模拟量粉的包装费用和运输成本，降低储运空间和二次

7、污染的发转换为计算机可以识别的数字量，单片机是系统的控制核心，生。它接收来自AD转换器的信号，经计算和判断后，输出到显示部由于整个输灰管道均为密闭管道，各储灰仓出灰情况无法分进行料位高度的显示，如果物料高度超出了在上下限范围，监测，经气力输送到增密仓中的微硅粉数量也就无法定量。另声光报警器会提示用户物料已满或已空。有些增密装备增密仓容积有限，当前期出灰量较大时，出现了使整个输灰管道全部堵塞现象，给生产带来了不应产生的损失。于是必须有增密仓料位监测系统来实时监测物料的高度，单片机以便及时处理。目前国内增密设备的物料测定方法大部分是人工手动测量

8、，而且相当部分企业在生产过程中出现过上述问题。工艺优化探讨尚未开展，为解决上述问题，并本着实用、低成本和便于推广使用的原则，结合微硅粉自身特性，研究出一图1微硅粉料位监测装置原理