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摘 要：煤粉高度自动测量仪是针对以前人工测量方法和放射性元素测量方法的不足而设计出的新型产品。它在能安全完成测量的过程当中，使工人的工作环境有较大的改善。同时也运用了计算机控制系统，它通过对测量系统所得的数据进行分析，然后，通过计算得出结论。再运用具有动态显示功能的装置直接输出。使之非常直观，且使该产品的测量数据更准确。这种产品还有易操作的优点。
关键词：煤粉；测量；测量仪
1 火力发电的工作原理
首先利用球磨机把块煤磨成粉末状以增大了煤与空气的接触面积，这样有利于煤粉更充分的燃烧以提高煤的利用率，球磨机磨好的粉煤被输送到煤粉储仓进行储藏，煤粉储仓是一个密闭容器，这样会使煤粉的损失量及对环境的污染减到最小。然后鼓风机根据沸腾炉的燃烧状况不断地把煤粉吹进沸腾炉的炉腔内，煤粉充分燃烧后使蒸汽炉产生水蒸气，水蒸汽被输送到汽轮机组，以推动汽轮机组转动，然后带动发电机组发电。
2 煤粉高度自动测量仪工作原理简介
本设计是煤粉仓中煤粉高度的自动测量装置，因煤粉仓是密闭的，就要求有一种测量装置能够测量煤粉储仓中煤粉的实际高度。当实际高度高于某个峰值时，要求球磨机停止工作，即停止煤粉进入煤粉储仓中。当煤粉实际高度低于某个下限极值时要求启动球磨机，即向煤粉储仓中吹进煤粉。
对于这种测量装置来说，目前可以查到的应用到的主要有以下两种：一种为利用人工手动测量，即每隔一定时间测量人员把带刻度的绳索放下，当感觉到探头接触煤粉表面后，记下绳索的刻度值。第二种是利用放射性元素发生的放射线测量，缺点就是利用了放射性元素，处理不当会造成巨大的环境污染。
针对上述的两种装置测量的优缺点，我们提出了一种新的全自动煤粉测量装置，其结构如图所示，其工作原理为：
三相交流电机经弹性联轴器与蜗轮蜗杆减速器相连，在减速器的出口端与手动葫芦相配合，葫芦链—端放入储仓内另一端经过手动葫芦，支撑轮，回程限位装置与探头相连。在开始测量时，探头位于上部。摆板下部行程开关1处于常闭状态，回程装置上的开关2也处于常闭状态。然后按下启动开关电动机正向旋转，再通过联轴器处的光电计数器记录电机旋转的转数。电动机的转数除以蜗轮蜗杆减速器的传动比就可得到手动葫芦的转数。此转数乘以手动葫芦转过的链节数以及每节链条的长度，就可计算出探头移动的距离。这样也就可以测知煤粉的高度。当探头向下移动接触到煤粉面后，煤粉就会给探头一个方向向上的推力，当此推力达到一定大小时支持支撑轮的摆板右端比左端重，这样摆板就会向一端倾斜使得行程开关1处于打开状态，电动机停止正向转动，测量得到最终结果。同时，启动电动机反转，探头上升，当探头上升到回程限位装置后，就会带动行程开关2的开关探头运动，同时也导致行程开关处于常开状态。电动机停止反转。继电器的触头处于闭合状态。下一个测量周期开始。
每次测量所得到的最终结果都要转换成煤粉高度。然后与上下限值进行比较。当换算值低于下限时发出启动球磨机工作的信号。当换算值高于上限值时发出停止球磨机工作的信号。同时把每次换算值用数码管显示。给观测者以非常直观的印象。
3 各部分结构设计
⑴电机的选择。由于煤粉高度自动测量仪是一种传动扭矩比较小，转速不高的测量系统，且负载不变，因此根据以上标准，我们选择Y801-4型电机，其主要参数是：P=0.55kw；I=1.6A；n=1390转/min；N=70.5%；功率因数为0.26。
此种电动机具有体积小，重量轻，耗电少，效率高，噪声低，振动小，便于维修与使用等特点。
⑵联轴器的选用。采用十字滑块联轴器。此联轴器的材料可用45号钢，工作表面需进行热处理以增大其硬度，来减少工作中的摩擦造成的磨损。使用时应从中间盘的油空中注入润滑油以减少摩擦。此外，这种联轴器因具有挠性故可以补偿两轴的相对位移。
⑶减速器的设计。在减速器传动类型的选用中，可以选用齿轮传动和涡轮蜗杆传动。由于涡轮蜗杆减速器具有结构紧凑，传动比大，传动平稳，在一定条件下有自锁性等优点。选用涡轮蜗杆减速器。
4 电气及其控制部分设计
⑴电机控制电路要求。在煤粉高度自动测量仪的控制电路中为了防止事故的发生，本设计在控制电路中设计了保护装置。只控制电流短路，因此设置了短路电流保护装置，它的作用在于防止电动机突然流过短路电流而引起电动机绕组、导线绝缘及机械上的严重损坏，或防止电源损坏。当发生以上情况时，保护装置会立即可靠的是电动机与电源断开。
⑵控制电路设计。在此测量装置中为了实现自动功能，即不但能时时显示，定时测量，而且还要根据测量、转换结果判断球磨机的工作，因此考虑采用8031单片机作为主机，构成此测量装置的微机测控系统。
[参考文献]
[1]刁永发，何伯述，许晋源，等.大型电站锅炉屏区三维涡运动的研究[J].中国电机工程学报，2004，23（5）.
[2]徐灏.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，1995.
[3]凌建军.FW-B型粉位测控仪校验装置[J].内蒙古电力技术，1997（6）.
[4]李晓雨.煤粉高度自动测量仪电气控制设计[J].黑龙江科技信息，2012（31）.
关键词：煤粉；测量；测量仪
1 火力发电的工作原理
首先利用球磨机把块煤磨成粉末状以增大了煤与空气的接触面积，这样有利于煤粉更充分的燃烧以提高煤的利用率，球磨机磨好的粉煤被输送到煤粉储仓进行储藏，煤粉储仓是一个密闭容器，这样会使煤粉的损失量及对环境的污染减到最小。然后鼓风机根据沸腾炉的燃烧状况不断地把煤粉吹进沸腾炉的炉腔内，煤粉充分燃烧后使蒸汽炉产生水蒸气，水蒸汽被输送到汽轮机组，以推动汽轮机组转动，然后带动发电机组发电。
2 煤粉高度自动测量仪工作原理简介
本设计是煤粉仓中煤粉高度的自动测量装置，因煤粉仓是密闭的，就要求有一种测量装置能够测量煤粉储仓中煤粉的实际高度。当实际高度高于某个峰值时，要求球磨机停止工作，即停止煤粉进入煤粉储仓中。当煤粉实际高度低于某个下限极值时要求启动球磨机，即向煤粉储仓中吹进煤粉。
对于这种测量装置来说，目前可以查到的应用到的主要有以下两种：一种为利用人工手动测量，即每隔一定时间测量人员把带刻度的绳索放下，当感觉到探头接触煤粉表面后，记下绳索的刻度值。第二种是利用放射性元素发生的放射线测量，缺点就是利用了放射性元素，处理不当会造成巨大的环境污染。
针对上述的两种装置测量的优缺点，我们提出了一种新的全自动煤粉测量装置，其结构如图所示，其工作原理为：
三相交流电机经弹性联轴器与蜗轮蜗杆减速器相连，在减速器的出口端与手动葫芦相配合，葫芦链—端放入储仓内另一端经过手动葫芦，支撑轮，回程限位装置与探头相连。在开始测量时，探头位于上部。摆板下部行程开关1处于常闭状态，回程装置上的开关2也处于常闭状态。然后按下启动开关电动机正向旋转，再通过联轴器处的光电计数器记录电机旋转的转数。电动机的转数除以蜗轮蜗杆减速器的传动比就可得到手动葫芦的转数。此转数乘以手动葫芦转过的链节数以及每节链条的长度，就可计算出探头移动的距离。这样也就可以测知煤粉的高度。当探头向下移动接触到煤粉面后，煤粉就会给探头一个方向向上的推力，当此推力达到一定大小时支持支撑轮的摆板右端比左端重，这样摆板就会向一端倾斜使得行程开关1处于打开状态，电动机停止正向转动，测量得到最终结果。同时，启动电动机反转，探头上升，当探头上升到回程限位装置后，就会带动行程开关2的开关探头运动，同时也导致行程开关处于常开状态。电动机停止反转。继电器的触头处于闭合状态。下一个测量周期开始。
每次测量所得到的最终结果都要转换成煤粉高度。然后与上下限值进行比较。当换算值低于下限时发出启动球磨机工作的信号。当换算值高于上限值时发出停止球磨机工作的信号。同时把每次换算值用数码管显示。给观测者以非常直观的印象。
3 各部分结构设计
⑴电机的选择。由于煤粉高度自动测量仪是一种传动扭矩比较小，转速不高的测量系统，且负载不变，因此根据以上标准，我们选择Y801-4型电机，其主要参数是：P=0.55kw；I=1.6A；n=1390转/min；N=70.5%；功率因数为0.26。
此种电动机具有体积小，重量轻，耗电少，效率高，噪声低，振动小，便于维修与使用等特点。
⑵联轴器的选用。采用十字滑块联轴器。此联轴器的材料可用45号钢，工作表面需进行热处理以增大其硬度，来减少工作中的摩擦造成的磨损。使用时应从中间盘的油空中注入润滑油以减少摩擦。此外，这种联轴器因具有挠性故可以补偿两轴的相对位移。
⑶减速器的设计。在减速器传动类型的选用中，可以选用齿轮传动和涡轮蜗杆传动。由于涡轮蜗杆减速器具有结构紧凑，传动比大，传动平稳，在一定条件下有自锁性等优点。选用涡轮蜗杆减速器。
4 电气及其控制部分设计
⑴电机控制电路要求。在煤粉高度自动测量仪的控制电路中为了防止事故的发生，本设计在控制电路中设计了保护装置。只控制电流短路，因此设置了短路电流保护装置，它的作用在于防止电动机突然流过短路电流而引起电动机绕组、导线绝缘及机械上的严重损坏，或防止电源损坏。当发生以上情况时，保护装置会立即可靠的是电动机与电源断开。
⑵控制电路设计。在此测量装置中为了实现自动功能，即不但能时时显示，定时测量，而且还要根据测量、转换结果判断球磨机的工作，因此考虑采用8031单片机作为主机，构成此测量装置的微机测控系统。
[参考文献]
[1]刁永发，何伯述，许晋源，等.大型电站锅炉屏区三维涡运动的研究[J].中国电机工程学报，2004，23（5）.
[2]徐灏.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，1995.
[3]凌建军.FW-B型粉位测控仪校验装置[J].内蒙古电力技术，1997（6）.
[4]李晓雨.煤粉高度自动测量仪电气控制设计[J].黑龙江科技信息，2012（31）.