重力电调式可多k段多功能冲板流量计及其标定推理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及称重技术领域。
【背景技术】
[0002]重力电调式全结构可多K段冲板流量计作为粗计量(要求累计精度1% )装置(在我国计量产品目录里为固体流量计)早已在生产工艺中被广泛应用。在世界范围内最少也有几十年的发展历史了。
[0003]其中重力式指的是:以重力传感器的电压信号为检测手段的方式(mv);电调式指的是:以电动的方式来调节冲料口门到达冲板上的物料量的大小的方式。它是相对于以瑞士布勒公司的流量平衡器为代表的以气动方式来调节冲料口到达冲板上的物料量的大小；全结构指的是:是指冲板流量计的机械结构的组成。2012年前全部到现今的绝大多数的冲板流量计(含位移传感式)均是以检测主体(进料口-调节门-冲板传感-出料口)为单一形式的结构体。而全结构流量计是在检测主体之上再加一个多功能气动调节门，再其上再加一个标稳上料仓，由这三结构体组成的整体就是全结构。
[0004]但是，它们至今都是在重力传感器单K斜率的斜直线特性上运用测控。目前采用的方法是，选一个流量值进行标定，流量与电信号，转换成流量的标定，而实际的流量线却是一条样条曲线，是一条随诸多相关因素的变化而变化的样条曲线，它随直冲板的水平夹角变化而变化，在高位标定运行时呈近指数线性。在中位点或低位点标定运行时又随之不同变化。同时它也随冲料口的投影形状的变化而变化。因此它也是一条不可用数学表达式来描述的样条曲线。在运行时越远离标定点误差就越大。为了缩小计量误差，一方面要对冲板冲料角度进行整形，使其流量线在标定点上下趋近于所标定的K直线。另一方面，在控制程序里补偿参数的设置和根据实际量来纠正砝码估量标定误差的公式。正如瑞士布勒公司在其说明书里给其“特殊冲板”的含糊定义。凡对专一物料的冲板整形线性有“功底”的流量计生产单位，他们生产的流量计在标定一段区间使用的，流量累计精度是可以达到I %的。但对远离标定点设定目标值的流量累计精度误差还是很大的，只有移动标定点才能解决。现有大多没有“功底”的生产单位无法实现。因此，对于冲板流量计的宽范围精度的口碑还是不好的。由于冲板流量计的价值量低下，利润薄，再加上一些用户把流量数据仅当成参考，并不在乎精度。因此多年一来，很少有人(包括世界名企)再在冲板流量计(包括位移电压传感式)上投入创新。
[0005]但是，在固定的一台设备上通过多点测试到的线性曲线，我们可通过改变一些相关因素达到局部曲线的趋向我们需求的近直线的整形，但也永远也不会达到直线，仍属样条曲线范畴。这就是现行的单K段标定检控的流计为获得计量粗精度范围为什么会存在不靠谱的多段补偿参数和麻烦的进行移动标定的原因之所在，其测量范围都比较窄，所能接受的物料容重范围也比较单一，超出其适用范围，即使保证1%的粗精度，也非常困难。
【发明内容】
[0006]本发明所解决的技术问题是，为先使重力式冲板流量计在宽范围目标值测控精度可进行多K段标定，扩大不可进行多角度整形的适应物料(如面粉)范围，同时增加工作模式等多项功能，在显控仪表方面也要赶上当今的互联网+时代。
[0007]本发明采用的技术方案是(同权利要求书)。
[0008]本发明的有益效果是可以在更宽范围内测定物料流量，在测量精度满足要求的前提下，控制和结构都最简化，改造和制作的成本都比较低。适用于多种物料的检测，标定、使用的操作简单易行，测量效率高，故障发生率小。
【附图说明】
[0009]图1为本发明结构示意图。
[0010]图2为多K段流度点标定坐标图示。
[0011]图3为多K段流分点加点低端标定坐标图示。
[0012]图4多K段流分点再加点高端标定坐标图示。
[0013]图5为现有流量计和本发明的流量计标定原理对比效果图。
[0014]图6为本发明的流量计仪表开发主菜单树框图。
[0015]图7为本发明的仪表重力系标定主菜单。
[0016]图8为流量点标定分菜单。
[0017]图9为工作标准区主菜单。
[0018]图10为流量点坐标分布及流量线段斜率分菜单。
[0019]图中标记为:1-上料斗，21-气动电磁阀，31-冲料口，32-冲料口开度调节门，33-驱动电机，5-冲量板，6-称重传感器，7-探堵料位器，9-物料传送带。
【具体实施方式】
[0020]重力电调式可多K段多功能冲板流量计标定推理方法，
[0021]物料冲击到冲量板上，与冲量板相连的称重传感器检测到受到的力，产生电压信号;
[0022]a.首先建立重力坐标系，Y轴为称重传感器输出的电压信号，其单位是mv，X轴为称重传感器所受冲击重力，压重斜率线线为一条通过坐标系原点的直线，称重传感器受到的冲击重力用砝码代替；冲击重力指被测物料从冲料口不断放出经一段高度到达含传感器的斜流冲板上实时会产生一个冲击力，但在到达冲板上的物料并未马上流出冲板外下落而走，这在冲板上形成了运动着的积流层，它对传感器又形成了一个重力信号，这两种力的合力值就是冲积重力值；
[0023]b.然后建立流量坐标系，Y轴是被测物料的流量，其单位是t/h，流量坐标系的Y轴与压重标定的Y轴是共用的，X轴坐标值是表示被测物料在作动态运动时作用在冲板上的冲积重力值，流量和冲击重力值的曲线是一条过原点的非线性曲线；
[0024]c.标定流度点，在重力坐标下的X轴上选择一个Xn坐标点，找到坐标X ?在压重斜率线上的对应的点0?点，再从D n点找到对应Y轴坐标值，测量出D ?点在流量坐标系下的实际流量，确认流度点Dn在流量坐标系中的坐标D n (Xn, Yn)。
[0025]d.标定流分点，在重力坐标下的X轴上的&左右允许范围内，取至少两个坐标点xm，测量出Dm点在流量坐标系下的实际流量，确认流分点D m在流量坐标系中的坐标Dn(Xn, Yn)，Dni点不在压重斜率线上；
[0026]e.在流量坐标系下依次连接相邻的流度点和流分点，构成多条线段依次连接的呈折线状的流量线型，每段流量线为一个K段，Dni和Dnil点之间的一段流量线的斜率为I =(Yn-Yn i) / (Xn-Xn i)，当检测到的电压值Yp在重力坐标系下对应的X p落在X ?和X ?之间时，通过逻辑控制电路计算出此时的流量值，计算方式为，流量值Yp= Y n+kn* (Xp-Xn);
[0027]f.打开冲料口，开始计量流量；
[0028]g.当更换物料时或者设定目标值变动很大时，重新进行上述b至e的步骤。
[0029]其中步骤e具体来说分两种情况，⑴若先判断出Xp在X。-X1JI之内，再判断X在哪段流量线两端点的X坐标之间。比如在XjP X n+1之间，当然在kl段流量线两端内时X n=0，Xn+1= X1，当在Icni段时Xn= Xnl,Xn+1= Xni0也就是说\在1+1段上，那么Xp向上的坐标线交于kn+1线段上的点所对应的Y。坐