基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统的制作方法
【专利摘要】一种基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统，包括料仓、给料机构和台秤；所述料仓在给料机构和台秤的上方；料仓下部的出料口连接给料机构的进料口，给料机构的出料口即为本物料供料系统的出料口；所述台秤与给料机构连接；还包括给料速度控制装置和物料缓冲装置；所述给料速度控制装置包括微处理器，所述台秤的重量数据输出端连接微处理器的数据输入端，微处理器的送料速度控制信号输出端连接给料机构的送料速度控制信号输入端；对于料仓出料口至给料机构的出料口之间物料通道上，所述物料缓冲装置设在台秤所在位置的物料通道上。本系统减少料仓补料时附加的误差，取得动态称量过程中的高精度，达到高精度、灵活性的匀速稳定给料与称重，实现连续的动态称重。
【专利说明】基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于称重系统的应用领域，具体是一种基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统。
【背景技术】
[0002]对于粉料、液态物料等的输送系统，为了保证系统送料的稳定性，一般会采用如下方式:
[0003]1、称重传感器接料仓及给料机构刚性连接；2、称重仪表与传感器相接；3、系统的调节是通过仪表根据传感器的信号，控制完成调节给料机构来完成动态称重。
[0004]这种方式存在如下缺点和瓶颈:
[0005]1、由于料仓和给料机构的重量所限，所使用的传感器的量程相对较大，传感器的分辨率相对较低，难以实现高精度的动态称重；2、由于料仓、进料机构所产生的振动等引起的噪音，极大的影响了动态称重的精度，这种噪声会根据不同的使用环境而复杂化，难以完全的依靠称重数字滤波消除，同时增加了现场调试的难度；3、因传感器与料仓是刚性连接，在料仓补料的过程中又因料重增加，重压更大以及振动加大会产生更大的误差，不能实现匀速稳定的动态给料与称重。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出一种新的基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统，包括料仓、给料机构和台秤；所述料仓在给料机构和台秤的上方；料仓下部的出料口连接给料机构的进料口，给料机构的出料口即为本物料供料系统的出料口 ；所述台秤与给料机构连接，其特征是还包括给料速度控制装置和物料缓冲装置；
[0007]所述给料速度控制装置包括微处理器，所述台秤的重量数据输出端连接微处理器的数据输入端，微处理器的送料速度控制信号输出端连接给料机构的送料速度控制信号输入端；对于料仓出料口至给料机构的出料口之间物料通道上，所述物料缓冲装置设在台秤所在位置的物料通道上。
[0008]还包括料仓重量检测传感器，料仓重量检测传感器称量料仓重量；料仓重量传感器的数据输出端连接微处理器的数据输入端。
[0009]所述给料机构包括给料机和给料机电机，给料机电机控制给料机的送料速度；给料机电机的控制信号输入端连接微处理器的送料速度控制信号输出端。
[0010]所述给料机构包括电控阀，电控阀的控制信号输入端连接微处理器的送料速度控制信号输出端。
[0011]所述缓冲装置是波浪软管。
[0012]作为进一步改进1:
[0013]所述给料机的出料口即为给料机构的出料口 ；台秤连接在给料机下，并称量给料机及其内的物料重量；所述缓冲装置连接在给料机的进料口与料仓出料口之间。
[0014]作为进一步改进2:
[0015]特征是所述给料机的出料口通过倾斜的过料槽连接给料机构的出料口，所述缓冲装置连接在给料机的出料口与过料槽的进料口之间；
[0016]所述过料槽连接有过料槽倾斜角度调节机构，该调节机构的控制信号输入端连接所述微处理器的送料速度控制信号输出端；
[0017]所述台秤与过料槽连接，并称量过料槽及其内的物料重量。
[0018]所述过料槽倾斜角度调节机构包括过料槽固定角度调节杆和铰链，所述铰链连接在过料槽的一端，过料槽的另一端连接过料槽固定角度调节杆；过料槽固定角度调节杆的长度可调，过料槽固定角度调节杆的长度调节装置的控制信号输入端即为过料槽倾斜角度调节机构的控制信号输入端。
[0019]料槽固定角度调节杆的长度调节可以是通过电机配合蜗杆结构控制长度调节，或者是通过油缸(或气缸)控制长度调节。
[0020]本实用新型的特点介绍:
[0021]1、在现有的技术基础上，增加了一个软管，隔离了料仓和给料机构，软管下面接一台小量程的称重设备，此称重设备不与料仓及给料机构刚性连接；又因为增加了电控调节机构(例如电控阀门)的调节，可以大大减少料仓补料时附加的误差。
[0022]2、增加了小量程的称重设备，大大的提高了动态称量的分辨率，可以达到较高的动态称重的精度。
[0023]3、隔离了料仓，给料机构所带来的噪声，使得小量程的称重设备在相对较低的噪声条件下工作，可取得动态称量过程中的高精度。
[0024]4、双反馈系统的调节:利用目前的大量程称重传感器和新型的小量程称重设备，称重仪表利用这两套系统的反馈调节给料电机或电控阀门，这样可以达到高精度，高灵活性的匀速稳定的给料与称重。
[0025]5、小量程的称重设备不与料仓刚性相连，所以料仓补料过程不影响称重，可以实现连续的动态称重。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本实用新型实施例1的原理示意图；
[0027]图2是本实用新型实施例2的原理示意图；
[0028]图1和2中，1、框架；2、料仓重量检测传感器；3、传感器电缆线；4、料仓；5、粉料；
6、给料机电机；7、仪表；8-1、电控阀；8-2、台秤上的过料槽检测传感器；9-1、台秤上的给料机检测传感器；9_2、过料槽固定角度调节杆；10、秤台；11、已检测粉料；12、接料罐；13、过料槽；14、波浪软管；15、给料机(即螺旋输送机)。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图与【具体实施方式】对本技术方案进一步说明如下:
[0030]一种新的基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统，包括料仓、给料机构和台秤；所述料仓在给料机构和台秤的上方；料仓下部的出料口连接给料机构的进料口，给料机构的出料口即为本物料供料系统的出料口 ；所述台秤与给料机构连接，其特征是还包括给料速度控制装置和物料缓冲装置；
[0031]所述给料速度控制装置包括微处理器，所述台秤的重量数据输出端连接微处理器的数据输入端，微处理器的送料速度控制信号输出端连接给料机构的送料速度控制信号输入端；对于料仓出料口至给料机构的出料口之间物料通道上，所述物料缓冲装置设在台秤所在位置的物料通道上。
[0032]还包括料仓重量检测传感器，料仓重量检测传感器称量料仓重量；料仓重量传感器的数据输出端连接微处理器的数据输入端。
[0033]所述给料机构包括给料机和给料机电机，给料机电机控制给料机的送料速度；给料机电机的控制信号输入端连接微处理器的送料速度控制信号输出端。
[0034]所述给料机构包括电控阀，电控阀的控制信号输入端连接微处理器的送料速度控制信号输出端。
[0035]所述缓冲装置是波浪软管。
[0036]作为进一步改进1:
[0037]所述给料机的出料口即为给料机构的出料口 ；台秤连接在给料机下，并称量给料机及其内的物料重量；所述缓冲装置连接在给料机的进料口与料仓出料口之间。
[0038]作为进一步改进2:
[0039]特征是所述给料机的出料口通过倾斜的过料槽连接给料机构的出料口，所述缓冲装置连接在给料机的出料口与过料槽的进料口之间；
[0040]所述过料槽连接有过料槽倾斜角度调节机构，该调节机构的控制信号输入端连接所述微处理器的送料速度控制信号输出端；
[0041]所述台秤与过料槽连接，并称量过料槽及其内的物料重量。
[0042]所述过料槽倾斜角度调节机构包括过料槽固定角度调节杆和铰链，所述铰链连接在过料槽的一端，过料槽的另一端连接过料槽固定角度调节杆；过料槽固定角度调节杆的长度可调，过料槽固定角度调节杆的长度调节装置的控制信号输入端即为过料槽倾斜角度调节机构的控制信号输入端。
[0043]一、参见附图1，具体例I的原理说明如下:
[0044]1、利用一个软管把料仓和送给料部分分开，台秤只称给料机及其内部传送的物料重量，而重量较大的料仓及其中包含的物料总重由大量程称重传感器(即料仓重量检测传感器)来称重。
[0045]2、可用仪表中的微机调整给料机电机的转速和电控阀开启的大小，使料仓流入给料机的物料和给料机送出的物料速度相同。
[0046]A、若落下的物料速率>给料机送出物料速率，则台秤显示重量增加；
[0047]B、反之，若落下的物料速率<给料机送出物料速率，则台秤显示重量减小；
[0048]C、用微机(即微处理器)调整电动阀门开启的大小，以保持台秤称重上下波动在可允许小的范围，就达到了供料的均衡。
[0049]3、可用大量程称重传感器(即料仓重量检测传感器)称取料仓和其中物料的总重量，并通过仪表读数。
[0050]A、物料重量=总重一毛重(料仓的毛重可在料仓空时称出来)；[0051]若10分钟前总重为200 Kg，10分钟后总重为180 Kg，则给速率为(200-180)Kg/10min=2Kg/min ；
[0052]B、设秤的精度(误差)为0.1%，总误差约为200KgX0.1= 0.2 Kg ；
[0053]由此推算给料速率的最大误差大约是(2±0.2) Kg/min ；
[0054]4、在匀速供料的情况下，用一台台秤称取接料罐中物料的重量就可计算出给料速率。同上，10分钟后称出接料罐中物料重20 Kg，则供给速率为:20 Kg/10min= 2 Kg/ min。
[0055]5、对于同样是0.1%精度的台秤，20 Kg称重的最大误差约为20X0.1%=0.02Kg。给料速率的误差是(2±0.02) Kg /min,精度比现有技术提高了一个数量级。
[0056]6、调节给料机电机的转速可调整供料系统的供料速率。
[0057]二、参见附图2，具体例2的原理说明如下:
[0058]1、本例中，采用软管把料仓和给料机以及过料槽及秤台两部分隔开，用台秤只称给出量重量，用大量程称重传感器(即料仓重量检测传感器)称取料仓减少的重量。
[0059]2、用电机转速调节供料速率(粗调)。
[0060]3、调整过料槽的调节杆长度以调节过料槽的倾斜角度，使给料机送下来的料匀速
被送走。
[0061]A、当过料槽流速>给料机供给速率，则台秤称的重量减小；
[0062]B、当过料槽流速<给料机供给速率，则台秤称的重量增加；
[0063]C、用台秤重量的微小变化通过仪表中的微机(即微处理器)可微调整电机转速的变化，使台秤重量波动在允许的误差范围之内。
[0064]4、用料仓中物料的重量变化(稳态时相当于接料罐中物料的重量变化)可校准一定电机转速下的系统给料机速度V= Λ P/ Λ Τ。
[0065]同上例:V= Δ P/ Δ T= (200Kg-180 Kg) /IOmin =2 Kg/min。
[0066]5、同样是0.1%精度20 Kg的台秤10最大误差为20X0.1%=0.02Kg。
[0067]6、给料机电机的转速受三方面的调整。
[0068]A、受台秤重量的波动通过仪表中微机(即微处理器)控制电机的转速微小变化保证系统匀速稳定的供料。
[0069]B、在不补充加料的情况下，通过大量程称重传感器的重量随时间的变化即V= Δ P/ Δ T来控制电机转速，使系统的供料速度达到要求。
[0070]C、在料仓补料的情况下，受台秤重量的变化通过仪表中的微机(即微处理器)调整电机转速，使系统实现全运行过程的匀速均衡供料。
【权利要求】
1.一种基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统，包括料仓、给料机构和台秤；所述料仓在给料机构和台秤的上方；料仓下部的出料口连接给料机构的进料口，给料机构的出料口即为本物料供料系统的出料口 ；所述台秤与给料机构连接，其特征是还包括给料速度控制装置和物料缓冲装置； 所述给料速度控制装置包括微处理器，所述台秤的重量数据输出端连接微处理器的数据输入端，微处理器的送料速度控制信号输出端连接给料机构的送料速度控制信号输入端；对于料仓出料口至给料机构的出料口之间物料通道上，所述物料缓冲装置设在台秤所在位置的物料通道上。
2.根据权利要求1所述的基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统，其特征是还包括料仓重量检测传感器，料仓重量检测传感器称量料仓重量；料仓重量传感器的数据输出端连接微处理器的数据输入端。
3.根据权利要求1所述的基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统，其特征是所述给料机构包括给料机和给料机电机，给料机电机控制给料机的送料速度；给料机电机的控制信号输入端连接微处理器的送料速度控制信号输出端。
4.根据权利要求1所述的基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统，其特征是所述给料机构包括电控阀，电控阀的控制信号输入端连接微处理器的送料速度控制信号输出端。
5.根据权利要求1所述的基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统，其特征是所述缓冲装置是波浪软管。
6.根据权利要求1所述的基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统，其特征是所述给料机的出料口即为给料机构的出料口 ；台秤连接在给料机下，并称量给料机及其内的物料重量；所述缓冲装置连接在给料机的进料口与料仓出料口之间。
7.根据权利要求1所述的基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统，其特征是所述给料机的出料口通过倾斜的过料槽连接给料机构的出料口，所述缓冲装置连接在给料机的出料口与过料槽的进料口之间； 所述过料槽连接有过料槽倾斜角度调节机构，该调节机构的控制信号输入端连接所述微处理器的送料速度控制信号输出端； 所述台秤与过料槽连接，并称量过料槽及其内的物料重量。
8.根据权利要求7所述的基于高精度动态称重的匀速均衡的物料供料系统，其特征是所述过料槽倾斜角度调节机构包括过料槽固定角度调节杆和铰链，所述铰链连接在过料槽的一端，过料槽的另一端连接过料槽固定角度调节杆；过料槽固定角度调节杆的长度可调，过料槽固定角度调节杆的长度调节装置的控制信号输入端即为过料槽倾斜角度调节机构的控制信号输入端。
【文档编号】G01G17/06GK203705029SQ201320867071
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】查尔斯·梁 申请人:传力电子衡器(南京)有限公司