高精度冲板流量计的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种高精度冲板流量计，包括其上设入料导流槽、其下设出料口、其内设倾斜冲量板的落料箱，还包括测力传感器，其特征在于倾斜冲量板通过其下部的平行铰链机构支撑在落料箱内，同时通过其侧部的水平传力推杆与落料箱外的测力传感器相配接。通过本发明只将水平方向产生的与流量成正比的水平分力准确地传递给测力传感器，获得无干扰的清晰的原始流量信号，而垂直方向分力和偏心冲击扭力等干扰力则由平行铰链机构传递到落料箱底部自然平衡，解决了因潮湿粘料等引起皮重变化而带来的零点漂移问题，能长期稳定工作，实际计量精度在1%以内。
【专利说明】高精度冲板流量计
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冲板流量计，是一种能够在工业粉体生产过程中连续动态高精度计量的冲板流量计，属于工业粉体定量输送中使用的流量计量检测装置。
【背景技术】
[0002]在工业生产中，常需要对工艺流程中输送的粉料或细散物料进行动态连续计量，以达到对粉料或细散物料进行精确定量和控制的目的。现有的冲板或滑板式流量计具有结构简单、反应快速的特性，但却因测力机构和力感应方式存在结构性缺陷，使其工作在潮湿、高温及振动等恶劣的环境中，被测物料通过时容易使机构受潮结垢，而使传力关系被干扰或破坏，导致计量信号严重飘移或失真，最终降低计量精度，无法稳定满足3%以内的误差要求，致使冲板式流量计中看不中用，无法正常发挥其应有的计量作用，迫使许多用户转用或改用结构复杂且低效的转子式、皮带式或螺旋式计量仪器进行动态检测计量，同时这些计量仪器普遍属于工作段积分滞后型整体称重感应式结构，其计量精度仅能维持在3?5%的误差范围内。难于满足正常工艺动态计量误差不超过1%的要求。因此，有必要另行设计出能够真正发挥冲板式工作原理优势的高精度计量装置。
【发明内容】
[0003]为克服现有冲板式流量计因结构不合理而难于在恶劣环境中长期稳定工作的不足，本发明提供一种在恶劣环境中仍能长期稳定工作的高精度冲板流量计，并能满足动态计量误差稳定保持在1%。
[0004]本发明的技术方案是:一种高精度冲板流量计，包括其上设入料导流槽、其下设出料口、其内设倾斜冲量板的落料箱，还包括测力传感器，其特征在于倾斜冲量板通过其下部的平行铰链机构支撑在落料箱内，同时通过其侧部的水平传力推杆与落料箱外的测力传感器相配接，以通过平行铰链机构将物料冲击在冲量板上的动态冲力中的水平分力与偏心冲击扭力和垂直分力分隔开来，再通过水平传力推杆将分离出来的水平分力传递给测力传感器，使测力传感器仅获得与流量成正比的水平分力信号，避免因受垂直分力和偏心冲击扭力等干扰力影响而产生零点漂移、失真，解决流量失准的问题。
[0005]所述平行铰链机构包括立件，该立件的上端固定有上铰轴，上铰轴的两端通过上轴承及轴承座固定在冲量板的固定件上，立件的下端固定有下铰轴，下铰轴的两端通过下轴承及轴承座固定在落料箱底板上，从而通过立件、上铰轴、下铰轴支撑冲量板于落料箱中。
[0006]所述立件为立杆或立板，其与水平面构成87-88°角，以使冲量板及立件在水平方向上对传感器产生一个预压力，防止无料空载时因力学支撑处于临界平衡而受外部环境振动引发较大的零点摆动干扰。
[0007]所述固定件包括固定在冲量板背面的立板，以及固定在立板底部并与冲量板构成45°角的水平板，水平板内端固定在冲量板背面，水平板外侧固定有杆套，水平板下侧固定有上轴承及轴承座，使物料从导流槽自然垂直落下后获得最大的冲击水平分力。
[0008]所述水平传力推杆内端与固定件水平板外侧的杆套相螺接或者插接，水平传力推杆外端通过接头与测力传感器相连，以确保只有感应到的冲击水平分力传递到传感器，避免物料在偏离上绞轴轴心时产生的偏心干扰力及刚性扭变力对传感器的影响。
[0009]所述测力传感器固定在水平基板上，该水平基板通过角钢固定在落料箱外壁。
[0010]所述冲量板板面设为光滑面，具体是在冲量板板面上设置不锈钢板或者电胶木板，以在潮湿工况下，尽可能减少物料粘在冲量板板面上而影响皮重。
[0011]所述入料导流槽，冲量板及其平行铰链机构的中心轴线位于物料下落点中心位置，以获得最有效的力学平衡。
[0012]所述落料箱出料口与带二个出口的切换管相连，二个出口之间铰接有翻板，以根据需要调整翻板的摆动角度而选择其中一出口排料。
[0013]本发明的力学原理如下:
物料进入落料箱后，以落料箱与冲量板之间形成的固定高度落差，对冲量板产生冲击力后变向而沿倾斜的冲量板下滑，从而在垂直于冲量板板面的法线上产生冲力F，该冲力F被分解为水平分力Fh和垂直分力Fv，冲量板总皮重为Pig,平行铰链机构的立件与水平面构成87-88°角，上、下铰轴之间的轴距为L，如图2，则水平方向传感器受力为:
Fc=Fh+(FV+P皮)Lsin3/L =(Fh+FVsin3) + Pig sin3 =(Fh+0.052 FV)+ 0.052 P 皮
其中，(Fh+0.052FV)是与物料流量成比例的有效计量力，而0.052 Pig是受皮重影响而产生的零点漂移量，运行中的冲量板因潮湿粘料而增加(或减少)皮重Pig时，产生的零点漂移量为0.052P皮，例如当正常流量的有效计量力Fh+0.052FV=6kg时，即便粘料而增加(或减少)皮重P皮=Ikg时，其零点漂移量0.052P皮与有效计量力Fh+0.052FV=6kg比值为:0.052P皮/Fh+0.052FV=0.052/6=0.87%。由以上计算说明本发明的冲量板粘料时，其误差可控制在1%以内。当冲量板表面光滑，即设置电胶木板或不锈钢板后，则可进一步降低潮湿后的粘料量，进而减少由此产生的零点漂移误差。
[0014]本发明具有下列优点和效果:通过上述方案，使物料进入导流槽后，以固定垂直自由落差高度形成的垂直速度撞击冲量板，在45度冲量板表面产生弹性碰撞后改变方向而沿倾斜的冲板表面滑下，在垂直冲量板板面的法线方向产生冲力F，受冲量板下方的平行铰链机构与水平传力推杆的支撑与约束作用，将其在水平方向产生的与流量成正比的水平分力准确地传递给测力传感器，从而获得无干扰的清晰的原始流量信号，而垂直方向分力和偏心冲击扭力等干扰力则由平行铰链机构传递到落料箱底部自然平衡。由于静态皮重变化作用在垂直方向，因此由潮湿粘料等引起皮重变化而带来的零点漂移问题，就可通过本发明的结构而控制在很小范围内。尤其通过平等铰链机构的微振荡运转状态，可在恶劣工况条件下也能高度保持其水平、垂直方向的力学分离作用，从而确保水平传力推杆的水平传力长期精准。适用于高低温物料的检测，能长期稳定工作，加工制造简单，安装维护简便，实际计量精度可稳达1%以内。
【专利附图】
【附图说明】[0015]图1为本发明结构示意图；
图2为图1中的平行铰链机构示意图；
图3为本发明的力学传力示意图。
[0016]图中，I为入料导流槽，2为冲量板，3为平行铰链机构，4为落料箱，5为出料口，6为切换管，7为翻板，8、9为出口，10为下轴承及轴承座，11为上轴承及轴承座，12为角钢，13为水平基板，14为测力传感器,15为接头，16为外罩，17为水平传力推杆，18为杆套，19为水平板，20为上铰轴,21为立板,22为下铰轴。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明做进一步描述。
[0018]本发明中的零部件如无特殊说明，均为常规的市购产品。
[0019]本发明提供的高精度冲板流量计，包括其上设入料导流槽1、其下设出料口 5、其内设倾斜冲量板2的落料箱4，还包括测力传感器14，其中倾斜冲量板2通过其下部的平行铰链机构3支撑在落料箱4内，同时通过其侧部的水平传力推杆17与落料箱4外部的测力传感器14相配接；所述平行铰链机构3包括立板21，该立板21的上端固定有上铰轴20，上铰轴20的前、后两端通过上轴承及轴承座11固定在冲量板2的固定件上，立板21的下端固定有下铰轴22，下铰轴22的前、后两端通过下轴承及轴承座10固定在落料箱4的底板上，从而通过立板21、上铰轴20、下铰轴22支撑冲量板2于落料箱4中，所述立板21与水平面构成87°角，以使冲量板2及立板21在水平方向上对测力传感器14产生一个预压力，防止无料空载时因力学支撑处于临界平衡而受外部环境振动引发较大的零点摆动干扰；所述固定件包括固定在冲量板2背面的立板，以及固定在立板底部并与冲量板2构成45°角的水平板19，水平板19内端固定在冲量板2背面，水平板19外侧固定有内设螺纹的杆套18，水平板19下侧固定有上轴承及轴承座11，使物料从导流槽I自然垂直落下后获得最大的冲击水平分力；所述水平传力推杆17内端与固定件水平板19外侧的杆套18相螺接，水平传力推杆17外端通过接头15与测力传感器14相连，该接头15为轴承及轴承座，以确保只有感应到的冲击水平分力传递到测力传感器14，避免物料在偏离上铰轴20轴心时产生的偏心干扰力及刚性扭变力对测力传感器14的影响；所述测力传感器14固定在水平基板13上，该水平基板13通过角钢12固定在落料箱4外壁，水平基板13上设有外罩16，使测力传感器14、接头15、水平传力推杆17外端置于外罩16中；所述冲量板2板面设为带不锈钢板的光滑面，以在潮湿工况下，尽可能减少物料粘在冲量板2板面上而影响皮重；所述入料导流槽1，冲量板2及其平行铰链机构3的中心轴线位于物料下落点中心位置，以获得最有效的力学平衡；所述落料箱4出料口 5与带二个出口 8和9的切换管6相连，二个出口 8和9之间铰接有翻板7，以根据需要调整翻板7的摆动角度而选择其中一出口排料。
[0020]工作时，通过平行铰链机构3将物料冲击在冲量板2上的动态冲力中的水平分力与偏心冲击扭力和垂直分力分隔开来，再通过水平传力推杆17将分离出来的水平分力传递给测力传感器14，使测力传感器14仅获得与流量成正比的水平分力信号，避免因受垂直分力和偏心冲击扭力等干扰力影响而产生零点漂移、失真，进而解决流量失准的问题。
【权利要求】
1.一种高精度冲板流量计，包括其上设入料导流槽、其下设出料口、其内设倾斜冲量板的落料箱，还包括测力传感器，其特征在于倾斜冲量板通过其下部的平行铰链机构支撑在落料箱内，同时通过其侧部的水平传力推杆与落料箱外的测力传感器相配接。
2.根据权利要求1所述的高精度冲板流量计，其特征在于所述平行铰链机构包括立件，该立件的上端固定有上铰轴，上铰轴的两端通过上轴承及轴承座固定在冲量板的固定件上，立件的下端固定有下铰轴，下铰轴的两端通过下轴承及轴承座固定在落料箱底板上。
3.根据权利要求2所述的高精度冲板流量计，其特征在于所述立件为立杆或立板，其与水平面构成87-88°角。
4.根据权利要求2所述的高精度冲板流量计，其特征在于所述固定件包括固定在冲量板背面的立板，以及固定在立板底部并与冲量板构成45°角的水平板，水平板内端固定在冲量板背面，水平板外侧固定有杆套，水平板下侧固定有上轴承及轴承座。
5.根据权利要求1所述的高精度冲板流量计，其特征在于所述水平传力推杆内端与固定件水平板外侧的杆套相螺接或者插接，水平传力推杆外端通过接头与测力传感器相连。
6.根据权利要求1所述的高精度冲板流量计，其特征在于所述测力传感器固定在水平基板上，该水平基板通过角钢固定在落料箱外壁。
7.根据权利要求1所述的高精度冲板流量计，其特征在于所述冲量板板面设为光滑面，具体是在冲量板板面上设置不锈钢板或者电胶木板。
8.根据权利要求1所述的高精度冲板流量计，其特征在于所述入料导流槽，冲量板及其平行铰链机构的中心轴线位于物料下落点中心位置。
9.根据权利要求1所述的高精度冲板流量计，其特征在于所述落料箱出料口与带二个出口的切换管相连，二个出口之间铰接有翻板。
【文档编号】G01F1/30GK103954323SQ201410200021
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】陈立明 申请人:陈立明