一種儲煤場煤垛密度測定裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種密度測定裝置，尤其涉及一種儲煤場煤垛密度的測定方法。
【背景技術】
[0002]隨著盤點技術的快速發展，目前大部分火電企業都采用了激光盤煤儀對煤垛進行盤點，而且精度越來越高，自動化水平也越來越高，所以煤垛體積計算的誤差也越來越小了。但要準確地計算出煤垛的存煤量，還需要準確地知道煤垛的堆積密度。因為煤垛的堆積密度不僅和煤種有關，還與煤垛的高度、碾壓程度等有關，所以要準確地測量煤垛的堆積密度，并不是件容易的事。
[0003]目前，大多數火電企業使用的煤垛密度測定方法或密度取值方法主要有:經驗取值法、經驗計算法、模擬法、沉桶法、替代法等，還有些單位使用土建環刀法進行測定。
[0004]直接取值法即直接取用不同煤種堆積密度的經驗數值，做為煤垛密度來計算盤煤結果。在取值時，會根據煤場實際情況上下浮動。該方法最大弊端是，結果無根據，隨意性比較大，不能反映出真實的煤垛密度，往往出現在虧煤時密度往高調，在盈煤時密度往低調的情況，而且在煤垛有車輛碾壓的情況下，偏差會比較大。
[0005]經驗計算法是制做一個0.5X0.5X0.5m的小容器，然后依據標準MT/T739-2011進行測量。因該方法僅測得自然堆積密度，不能反映出煤垛底部的情況。所以在此結果的基礎上，按照高度每增加lm，其底部每立方米重量增加15Kg的經驗值，結合煤垛平均高度計算煤垛底部密度，然后將自然堆積密度與煤垛底部密度進行平均，取平均值做為整個煤垛的密度。該方法適用于無車輛碾壓的儲煤場，對于有車輛碾壓情況，偏差仍比較大。況且，15Kg僅是個經驗值，對于不同的煤種，該數值仍會有很大的偏差。
[0006]模擬法基于標準MT/T739-2011小容器法，制做一個0.5X0.5X0.5m的小容器，采用將容器埋入煤垛的方法模擬碾壓狀態。可采用兩種方式:提前埋入法、測時埋入法。其中，提前埋入法若能操作成功，其結果準確性還是比較大的。但因組堆、取用或推煤周期比較長，所以實際操作上難度比較大，而且容器埋入煤垛并在上面組堆后，再想找到原來埋入的位置也比較困難，耗時耗力，容器在取出的過程中容易破損，導致測量失敗。測時埋入法人為因素影響仍比較大，同樣也存在耗時耗力的問題，仍有很大的局限性。
[0007]沉桶法、替代法、環刀法等其它大多數方法基本原理都與模擬法類似，這些方法要么壓實程度沒有標準，要么只能測量煤垛表面的密度，都具有很大的局限性。
[0008]根據上述所公開的技術可以對煤垛密度的估算，但其測定方法所得結果與真實值都具有較大的偏差，具有一定的局限性，因此本發明人經過長期研究，發明了一種儲煤場煤垛密度測定裝置與方法，解決了上述的技術問題。
【發明內容】
[0009]本發明一種儲煤場煤垛密度測定裝置與方法的目的在于提供一種能夠準確測量儲煤場煤垛密度的裝置。
[0010]本發明一種儲煤場煤垛密度測定裝置與方法的另一目的在于提供一種能夠較為準確測量并計算出儲煤場煤垛密度的方法。
[0011]—種儲煤場煤垛密度測定裝置，其特征在于包括稱重裝置、傳輸電纜、數據處理器、高度測定裝置，所述稱重裝置和高度測定裝置分別通過傳輸電纜與數據處理器連接，其中所述的稱重裝置包括稱重蓋板、稱重傳感器、密封板，以及放置稱重傳感器的基坑，稱重蓋板安裝在稱重傳感器之上，稱重蓋板上安裝有密封板，每個稱重裝置至少包括I個稱重傳感器；
[0012]所述的稱重蓋板的表面積為ImX Im=Im2;
[0013]所述的稱重裝置裝設于長寬均為(1-1.5)m的基坑內，傳輸電纜通過電纜溝鋪設于儲煤場硬化地面以下；
[0014]所述的稱重裝置基坑與煤場硬化層之間設置有高強度混凝土硬化層，所述的高強度混凝土硬化層寬度至少為0.5m;
[0015]所述的高強度混凝土硬化層四周與稱重蓋板等高位置通過螺栓固定、安裝等邊角鋼，角鋼與稱重蓋板表面四邊間隔25mm，稱重蓋板上安裝與基坑橫截面積相等的密封板，連同角鋼一同蓋住，使整個基坑全部覆蓋在密封板以下，裝設后密封板表面低于煤場硬化面20 cm，密封板材質可選用橡膠；
[0016]所述的稱重裝置在布設時，可以在長度方向上或者圓形煤場在可圓弧方向上間隔50-80m的距離進行安裝；
[0017]所述裝置安裝結束后，記錄下安裝位置的長、寬坐標；
[0018]—種儲煤場煤垛密度測定裝置所采用的測定方法，其特征在于當煤垛組堆完成后，通過高度測定裝置測量稱重裝置上部煤垛高H，則稱重裝置上部煤的體積為V= I XHm3，將稱重數據M及高度數據H通過電纜傳輸至數據處理器，則數據處理器可計算出該稱重裝置上方煤垛的密度P = M/V = M/H(T/m3)，則整個儲煤場的煤垛密度為各個稱重裝置上方煤垛密度的平均值。
[0019]所述的煤垛高度可采用高度測定裝置自動測量或人工測量，高度測定裝置可以采用自動盤煤儀。
[0020]若已建成煤棚將煤場全封閉，并且實現了煤場的數字化，則可以在煤棚頂部安裝自動盤煤儀，所述的自動盤煤儀測量煤垛高度，所述的稱重裝置測量煤垛重量后，將高度信息、重量信息通過傳輸電纜傳輸至數據處理器的RAM，之后經過CPU的運算，得出煤垛密度，測得的密度結果返回自動盤煤儀，則自動盤煤儀直接輸出煤場盤點的重量結果。這樣就實現了完全意義上的煤場盤點數字化、自動化、實時化。
[0021]采用上述的技術手段，本發明與現有技術相比，利用設置在儲煤場下的稱重裝置及稱重傳感器可較為準確地測出該傳感器上方煤垛的重量，結合稱重裝置上方煤垛的高度即可結合公式P = M/V = M/H (T/m3)計算出煤的密度，同時較為準確地估算出儲煤場的存煤量。該發明排除了人為操作對測量結果的影響，使煤垛密度測定更加準確、煤場盤點結果更加準確，從而更準確的反算煤耗指標；同時大大減少了密度測定的工作量，節省了大量的人力，提高了密度測定的工作效率，提高了煤場管理的科技含量。
【附圖說明】
[0022]圖1為一種儲煤場煤垛密度測定裝置示意圖。
[0023]圖2為一種儲煤場煤垛密度測定裝置安裝結構圖。
[0024]圖3為一種儲煤場煤垛密度測定裝置布設示意圖。
[0025]圖4為一種儲煤場煤垛密度測定裝置示意圖。
[0026]圖5為一種儲煤場煤垛密度測定裝置布設示意圖。
[0027]主要標件和符號
[0028]10:稱重裝置，11:稱重蓋板，12:稱重傳感器，13:密封板，14:角鋼，20:傳輸電纜，21:電纜溝，30:數據處理器，40:基坑，41:地基層，42:高強度混凝土硬化層，43:煤場硬化層，50:高度測定裝置，51:自動盤煤儀，52:自動盤煤儀軌道。
【具體實施方式】
[0029]為使對本發明的目的、構造、特征及其功能有進一步的了解，茲配合實施例詳細說明如下。
[0030]實施例1
[0031]圖1所示為一種儲煤場煤垛密度測定裝置示意圖。如圖所示，一種儲煤場煤垛密度測定裝置包括稱重裝置10、傳輸電纜20、數據處理器30及高度測定裝置50;其中稱重裝置
10、高度測定裝置50與數據處理器30通過傳輸電纜20連接;傳輸電纜20埋設在電纜溝21中；稱重裝置10包括稱重蓋板11、稱重傳感器12、密封板13以及放置稱重傳感器的基坑40;稱重蓋板11安裝在稱重傳感器12之上，稱重蓋板11的表面積為Im X Im= Im2，稱重蓋板11上安裝有密封板13，密封板13可采用橡膠材質；高度測定裝置50包括自動盤煤儀51，自動盤煤儀軌道52;其中，每個稱重裝置10包括I個稱重傳感器12，稱重傳感器12測得的壓力數據經過信號放大器放大，放大后的電信號通過傳輸電纜20輸送至數據處理器30，經A/D將模擬信號轉換成數字信號，在數據處理器30中有信號轉換電路，通過CPU將數字信號轉換成數據顯示出來。
[0032]圖2所示為一種儲煤場煤垛密度測定裝置安裝結構示意圖。如圖2所示，稱重裝置
10、傳輸電纜20均埋于儲煤場硬化地面以下;傳輸電纜20埋設于電纜溝21中，稱重裝置10設置在長寬均為(1-1.5)m的基坑40內的地基層4