專利名稱：流量測(cè)量方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及煤炭技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種流量測(cè)量方法與裝置。
背景技術(shù)：
煤炭資源的保護(hù)和合理利用是能源安全及經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。其中提高煤炭回采率是在現(xiàn)有煤炭資源下延長(zhǎng)自產(chǎn)煤炭供給時(shí)間的有效途徑。目前煤礦多數(shù)采 用高產(chǎn)高效礦井，其綜采工作面通常采用放頂煤工藝采煤以提高煤礦的生產(chǎn)效率。在綜采放頂煤工藝中，采煤工作面需要鋪設(shè)三條刮板輸送機(jī)，分別為鋪設(shè)在液壓 支架前面、采煤機(jī)下面的刮板輸送機(jī)俗稱“前溜”、鋪設(shè)在液壓支架后方的刮板輸送機(jī)俗稱 “后溜”，以及與液壓支架平行鋪設(shè)的刮板輸送機(jī)俗稱“轉(zhuǎn)載機(jī)”?！扒傲铩焙汀昂罅铩边\(yùn)輸?shù)脑?煤經(jīng)“轉(zhuǎn)載機(jī)”運(yùn)送到采區(qū)皮帶輸送機(jī)上進(jìn)入采區(qū)煤倉(cāng)。煤礦的原煤產(chǎn)量包括“前溜”的原 煤產(chǎn)量和“后溜”的原煤產(chǎn)量。其中“前溜”的原煤產(chǎn)量與采煤機(jī)組的進(jìn)尺有關(guān)，由采煤機(jī)組 的進(jìn)刀、工作面的長(zhǎng)度和高度相乘得到采出煤的體積，再乘上煤的密度計(jì)算得到原煤產(chǎn)量； “后溜”的原煤由頂板煤滑落無(wú)法準(zhǔn)確考核產(chǎn)量，一般是通過(guò)采煤工的放頂煤時(shí)間與每次放 頂煤量的乘積進(jìn)行大致估測(cè)。另外，頂煤部分因接近頂板而含有矸石，煤礦會(huì)對(duì)采區(qū)原煤的含矸量進(jìn)行嚴(yán)格考 核，以保證原煤的煤質(zhì)。而含矸量的多少會(huì)直接影響采區(qū)工人的獎(jiǎng)金，因此，多數(shù)采區(qū)工人 為保證煤質(zhì)會(huì)不放或少放頂煤，這樣又會(huì)降低煤礦的生產(chǎn)產(chǎn)量，因此，需要對(duì)“后溜”的原煤 產(chǎn)量進(jìn)行考核，以在保證煤質(zhì)的情況下多放頂煤，增加采區(qū)的煤炭產(chǎn)量。但是目前還沒(méi)有刮板輸送機(jī)的計(jì)量設(shè)備對(duì)刮板輸送機(jī)的原煤產(chǎn)量實(shí)施準(zhǔn)確的測(cè) 量。因此，如何準(zhǔn)確的測(cè)量放頂煤產(chǎn)量，提高采煤工出煤的積極性是目前急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種流量測(cè)量方法與裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法準(zhǔn)確的測(cè) 量放頂煤產(chǎn)量的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦原煤產(chǎn)量的準(zhǔn)確測(cè)量。本發(fā)明實(shí)施例提供一種流量測(cè)量方法，包括測(cè)量模塊測(cè)量到刮板輸送機(jī)上物料表面的多個(gè)瞬時(shí)距離；根據(jù)測(cè)量的多個(gè)瞬時(shí)距離和所述測(cè)量模塊到所述刮板輸送機(jī)表面的距離，獲取所 述物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度；在所述刮板輸送機(jī)的截面寬度上，對(duì)所述物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度進(jìn)行數(shù)值積 分，計(jì)算物料的瞬時(shí)堆積截面積；在時(shí)間上對(duì)所述物料的瞬時(shí)堆積截面積與所述刮板輸送機(jī)的傳輸速度的乘積進(jìn) 行數(shù)值積分，計(jì)算積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量。本發(fā)明實(shí)施例提供一種流量測(cè)量裝置，包括測(cè)量模塊，用于測(cè)量到刮板輸送機(jī)上物料表面的多個(gè)瞬時(shí)距離；獲取模塊，與所述測(cè)量模塊連接，用于獲取所述測(cè)量模塊測(cè)量的多個(gè)瞬時(shí)距離；
高度計(jì)算模塊，用于根據(jù)獲取的多個(gè)瞬時(shí)距離和所述測(cè)量模塊到所述刮板輸送機(jī) 表面的距離，獲取所述物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度；面積計(jì)算模塊，用于在所述刮板輸送機(jī)的截面寬度上，對(duì)所述物料的多個(gè)瞬時(shí)堆 積高度進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算物料的瞬時(shí)堆積截面積；體積計(jì)算模塊，用于在時(shí)間上對(duì)所述物料的瞬時(shí)堆積截面積和所述刮板輸送機(jī)的 傳輸速度的乘積進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算積分時(shí)間內(nèi)物料的體積量。本發(fā)明實(shí)施例的流量測(cè)量方法與裝置，通過(guò)測(cè)量設(shè)備準(zhǔn)確測(cè)量到刮板輸送機(jī)物料 表面的多個(gè)瞬時(shí)距離，通過(guò)各個(gè)計(jì)算模塊依次對(duì)多個(gè)瞬時(shí)距離在刮板輸送機(jī)截面寬度和時(shí) 間上進(jìn)行數(shù)值積分，以計(jì)算物料的體積流量，改變了現(xiàn)有基于采煤機(jī)組的進(jìn)尺和放煤工放 頂煤時(shí)間的計(jì)算原煤產(chǎn)量的方法，實(shí)現(xiàn)了原煤產(chǎn)量的準(zhǔn)確測(cè)量。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的流量測(cè)量方法的流程圖；圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例二的流量測(cè)量方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例三的流量測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4a為本發(fā)明實(shí)施例四的流量測(cè)量裝置測(cè)量到刮板輸送機(jī)表面距離的過(guò)程示意 圖；圖4b為本發(fā)明實(shí)施例四的流量測(cè)量裝置測(cè)量到刮板輸送機(jī)上物料表面的距離的 過(guò)程示意圖；圖4c為本發(fā)明實(shí)施例四的流量測(cè)量裝置測(cè)量計(jì)算物料的瞬時(shí)截面積的示意圖；圖4d為本發(fā)明實(shí)施例四的流量測(cè)量裝置計(jì)算物料體積的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。中國(guó)是一個(gè)煤炭生產(chǎn)大國(guó)，也是煤炭消耗大國(guó)。以2006年中國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)為 例，其中煤燃料占68. 7%，而煤炭資源的儲(chǔ)量只有1886億噸。若依據(jù)目前的開采狀況，現(xiàn)有 煤炭資源僅能開采100年，因此，在現(xiàn)有的煤炭資源條件下提高煤田回采率是延長(zhǎng)煤礦開 采時(shí)間的可行方案。目前我國(guó)煤礦的平均回采率為64%，而礦井的平均回采率僅為46%，其中實(shí)時(shí) 的、準(zhǔn)確的測(cè)量原煤產(chǎn)量不僅可以準(zhǔn)確計(jì)算回采率，同時(shí)煤礦或礦井原煤產(chǎn)量的測(cè)量與還 與礦工的考核相關(guān)，通過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量原煤產(chǎn)量可以調(diào)動(dòng)礦工的積極性，進(jìn)而提高回采率，基于 此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種流量測(cè)量方法與裝置，用以實(shí)時(shí)的、準(zhǔn)確的測(cè)量煤礦或礦井的原煤產(chǎn)量。且本發(fā)明以下各實(shí)施例中所述物料可以具體為煤炭，但并不限制于此。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的流量測(cè)量方法的流程圖，本實(shí)施例的執(zhí)行主體為流量測(cè) 量裝置，具體為流量測(cè)量裝置中的測(cè)量模塊和各個(gè)計(jì)算模塊；如圖1所示，本實(shí)施例的流量 測(cè)量方法包括步驟11，測(cè)量模塊測(cè)量到刮板輸送機(jī)上物料表面的多個(gè)瞬時(shí)距離；其中測(cè)量模塊是測(cè)量裝置中用于測(cè)量測(cè)量模塊到刮板輸送機(jī)上物料表面的瞬時(shí) 距離的模塊；而多個(gè)瞬時(shí)距離相當(dāng)于在刮板輸送機(jī)的截面寬度上對(duì)對(duì)物料表面進(jìn)行采樣。步驟12，根據(jù)測(cè)量的多個(gè)瞬時(shí)距離和測(cè)量模塊到刮板輸送機(jī)表面的距離，獲取物 料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度；具體的，計(jì)算測(cè)量模塊到刮板輸送機(jī)表面的距離與各個(gè)瞬時(shí)距離的差值，所得多 個(gè)差值即為物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度。步驟13，在刮板輸送機(jī)的截面寬度上，對(duì)物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度進(jìn)行數(shù)值積分， 計(jì)算物料的瞬時(shí)堆積截面積；步驟14，在時(shí)間上對(duì)物料的瞬時(shí)堆積截面積與刮板輸送機(jī)的傳輸速度的乘積進(jìn)行 數(shù)值積分，計(jì)算積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量。上述步驟13和步驟14通過(guò)數(shù)值積分計(jì)算刮板輸送機(jī)上物料在積分時(shí)間內(nèi)的體積 流量。其中各個(gè)積分時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況具體設(shè)置。本實(shí)施例提供的流量測(cè)量方法，基于測(cè)量設(shè)備實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確測(cè)量的到刮板輸送機(jī)物 料表面的多個(gè)瞬時(shí)距離，通過(guò)各個(gè)計(jì)算模塊依次對(duì)多個(gè)瞬時(shí)距離在刮板輸送機(jī)截面寬度和 時(shí)間上進(jìn)行數(shù)值積分，以計(jì)算物料的體積流量，克服了現(xiàn)有基于采煤機(jī)組的進(jìn)尺和放煤工 放頂煤時(shí)間計(jì)算原煤產(chǎn)量時(shí)無(wú)法實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確計(jì)算原煤產(chǎn)量的缺陷，實(shí)現(xiàn)了原煤產(chǎn)量的實(shí)時(shí) 測(cè)量，同時(shí)提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。另外，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的流量測(cè)量方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì) “后溜”放頂煤量的精確考核；這樣可以提高崗位工人的積極性，使得崗位工人在保證煤質(zhì) 的情況下多放頂煤，一方面可以增加采區(qū)的煤炭產(chǎn)量，降低煤炭生產(chǎn)成本，提高煤礦的經(jīng)濟(jì) 效益；另一方面可以提高煤田回采率，防止煤田資源的浪費(fèi)，延長(zhǎng)礦井壽命，符合我國(guó)能源 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。進(jìn)一步，本實(shí)施例提供的流量測(cè)量方法在計(jì)算出積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量之后 還包括步驟15，根據(jù)物料的堆積密度和積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量，獲取物料的質(zhì)量流 量。通過(guò)該方法可以實(shí)時(shí)計(jì)算出物料的質(zhì)量流量，同時(shí)提高了計(jì)算質(zhì)量流量準(zhǔn)確性。在上述技術(shù)方案中，測(cè)量模塊到刮板輸送機(jī)表面的距離可以為預(yù)設(shè)固定值，但是 刮板輸送機(jī)在運(yùn)作過(guò)程中所存在震動(dòng)會(huì)使測(cè)量模塊到刮板輸送機(jī)表面的距離發(fā)生變化，導(dǎo) 致所計(jì)算出的瞬時(shí)距離存在誤差影響測(cè)量的準(zhǔn)確性；另外，若測(cè)量模塊到刮板輸送機(jī)表面 的距離不固定，例如每次開機(jī)測(cè)量時(shí)的高度根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)定，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā) 明實(shí)施例二提供一種流量測(cè)量方法。圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例二的流量測(cè)量方法的流程圖，本實(shí)施例基于上述實(shí)施例 一實(shí)現(xiàn)，其區(qū)別在于，本實(shí)施例的流量測(cè)量方法在測(cè)量瞬時(shí)距離之前還包括測(cè)量到輸送物 料之前的刮板輸送機(jī)表面的距離。如圖2所示，本實(shí)施例的流量測(cè)量方法包括步驟20，在刮板輸送機(jī)輸送物料之前，測(cè)量模塊測(cè)量到刮板輸送機(jī)表面的距離；步驟21，刮板輸送機(jī)輸送物料時(shí)，測(cè)量模塊實(shí)時(shí)測(cè)量到刮板輸送機(jī)上物料表面的多個(gè)瞬時(shí)距離；步驟22，根據(jù)測(cè)量模塊測(cè)量的多個(gè)瞬時(shí)距離和測(cè)量的到刮板輸送機(jī)表面的距離 獲取物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度；步驟23，在刮板輸送機(jī)的截面寬度上，對(duì)物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算物料的瞬時(shí)堆積截面積；步驟24，在時(shí)間上對(duì)物料的瞬時(shí)堆積截面積與刮板輸送機(jī)的傳輸速度的乘積進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量；步驟25，根據(jù)物料的堆積密度和積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量，獲取物料的質(zhì)量流量。本實(shí)施例的流量測(cè)量方法，通過(guò)測(cè)量模塊在刮板輸送機(jī)輸送物料之前預(yù)先測(cè)量到 刮板輸送機(jī)表面的距離，克服了由于刮板輸送機(jī)在運(yùn)作過(guò)程中的震動(dòng)導(dǎo)致的測(cè)量誤差，進(jìn) 一步提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。圖3為本發(fā)明實(shí)施例三的流量測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本實(shí)施例提供 的流量測(cè)量裝置包括測(cè)量模塊31、獲取模塊32、高度計(jì)算模塊33、面積計(jì)算模塊34和體 積計(jì)算模塊35。其中，測(cè)量模塊31用于測(cè)量到刮板輸送機(jī)上物料表面的多個(gè)瞬時(shí)距離；獲取模塊 32與測(cè)量模塊31連接，用于獲取測(cè)量模塊31的測(cè)量結(jié)果，這里指多個(gè)瞬時(shí)距離，同時(shí)將所 獲取的多個(gè)瞬時(shí)距離提供給高度計(jì)算模塊33。高度計(jì)算模塊33用于根據(jù)獲取的多個(gè)瞬時(shí)距離和測(cè)量模塊31到刮板輸送機(jī)表面 的距離，獲取物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度，具體為計(jì)算測(cè)量模塊31到刮板輸送機(jī)表面的距 離與各個(gè)瞬時(shí)距離的差值，所得多個(gè)差值即為物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度；同時(shí)高度計(jì)算模 塊33將計(jì)算結(jié)果提供給面積計(jì)算模塊34。面積計(jì)算模塊34用于在刮板輸送機(jī)的截面寬度上，對(duì)物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度 進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算物料的瞬時(shí)堆積截面積；并將計(jì)算結(jié)果提供給體積計(jì)算模塊35。體積計(jì)算模塊35用于在時(shí)間上對(duì)物料的瞬時(shí)堆積截面積和刮板輸送機(jī)的傳輸速 度的乘積進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量。本實(shí)施例提供的流量測(cè)量裝置，基于測(cè)量模塊實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確測(cè)量的到刮板輸送機(jī)上 物料表面的瞬時(shí)距離，通過(guò)各個(gè)計(jì)算模塊依次對(duì)瞬時(shí)距離在刮板輸送機(jī)截面寬度和時(shí)間上 進(jìn)行數(shù)值積分，以計(jì)算物料的體積流量，克服了現(xiàn)有基于采煤機(jī)組的進(jìn)尺和放煤工放頂煤 時(shí)間計(jì)算原煤產(chǎn)量時(shí)無(wú)法實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確計(jì)算原煤產(chǎn)量的缺陷，實(shí)現(xiàn)了對(duì)原煤產(chǎn)量的實(shí)時(shí)測(cè)量， 同時(shí)提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步，本實(shí)施例提供的流量測(cè)量裝置還包括質(zhì)量計(jì)算模塊36，用于在計(jì)算出積 分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量之后，根據(jù)物料的堆積密度和積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量，獲取 物料的質(zhì)量流量。質(zhì)量計(jì)算模塊36可以通過(guò)所述方法實(shí)時(shí)計(jì)算出物料的質(zhì)量流量，同時(shí)還 可以提高計(jì)算質(zhì)量流量的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步，本實(shí)施例中的測(cè)量模塊31還用于測(cè)量到刮板輸送機(jī)表面的距離，具體 為在刮板輸送機(jī)輸送物料之前，測(cè)量到刮板輸送機(jī)表面的距離；相應(yīng)的，獲取模塊32還用 于獲取測(cè)量模塊31測(cè)量的到刮板輸送機(jī)表面的距離，并將該距離提供給高度計(jì)算模塊33， 以便于高度計(jì)算模塊33基于該距離計(jì)算瞬時(shí)堆積高度。
基于上述技術(shù)方案，可以避免因刮板輸送機(jī)在運(yùn)作過(guò)程中的震動(dòng)造成的測(cè)量誤差，保證所計(jì)算出的瞬時(shí)距離準(zhǔn)確性；另外，上述技術(shù)方案還適用于測(cè)量模塊31到刮板輸 送機(jī)表面的距離不固定的情況，例如若每次開機(jī)測(cè)量時(shí)的高度根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)定，則可 以通過(guò)采用在刮板輸送機(jī)輸送物料之前測(cè)量到刮板輸送機(jī)表面的距離的方案實(shí)現(xiàn)對(duì)物料 流量的測(cè)量。具體的，本發(fā)明上述實(shí)施例的流量測(cè)量裝置中的測(cè)量模塊31可以由多個(gè)超聲波 高度計(jì)實(shí)現(xiàn)，而獲取模塊32、高度計(jì)算模塊33、面積計(jì)算模塊34、體積計(jì)算模塊35以及質(zhì)量 計(jì)算模塊36可以由計(jì)算機(jī)硬件及其算法軟件實(shí)現(xiàn)；測(cè)量模塊31可以通過(guò)具體的數(shù)據(jù)串行 總線，例如RS485、RS422或是以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)硬件連接。下面說(shuō)明上述由具體實(shí)例實(shí)現(xiàn)的流量測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理。本發(fā)明實(shí)施例四的流量測(cè)量裝置中多個(gè)超聲波高度計(jì)40通過(guò)支架41設(shè)置于刮板 輸送機(jī)43上方，其中支架41通過(guò)第一基座(未示出)固設(shè)在刮板輸送機(jī)43上。為了克服刮板輸送機(jī)43運(yùn)作過(guò)程中的震動(dòng)所導(dǎo)致的測(cè)量誤差，本實(shí)施例還提供 一種技術(shù)方案，即支架41可以通過(guò)第二基座(未示出)固設(shè)在地面上。其中，圖4a為本發(fā)明實(shí)施例四的流量測(cè)量裝置測(cè)量到刮板輸送機(jī)表面距離的過(guò) 程示意圖；圖4b為本發(fā)明實(shí)施例四的流量測(cè)量裝置測(cè)量到刮板輸送機(jī)上物料表面的距離 的過(guò)程示意圖；圖4c為本發(fā)明實(shí)施例四的流量測(cè)量裝置測(cè)量計(jì)算物料的瞬時(shí)截面積的示 意圖；圖4d為本發(fā)明實(shí)施例四的流量測(cè)量裝置計(jì)算物料體積的示意圖。基于上述實(shí)現(xiàn)，并 結(jié)合圖4a至圖4d，則本實(shí)施例的流量測(cè)量裝置的工作原理具體如下首先，各個(gè)高度計(jì)測(cè)量其到無(wú)物料時(shí)的刮板輸送機(jī)43的表面的距離，記為H，如圖 4a所示；并通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸總線將該距離H發(fā)送給計(jì)算機(jī)；其次，各個(gè)高度計(jì)測(cè)量其到刮板輸送機(jī)43上物料的表面的距離，記為Xi，如圖4b 所示；同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸總線將各個(gè)距離Xi發(fā)送給計(jì)算機(jī)；然后，計(jì)算機(jī)根據(jù)收到的距離，計(jì)算t時(shí)刻物料的瞬時(shí)堆積高度h ；其中距離比由 公式1計(jì)算得出<formula>formula see original document page 7</formula>(1)接著對(duì)t時(shí)刻物料的瞬時(shí)堆積高度hi;在刮板輸送機(jī)43的截面寬度上進(jìn)行數(shù)值 積分，計(jì)算出物料的瞬時(shí)截面積S (t)，假設(shè)刮板輸送機(jī)43的截面寬度為A，則如公式(2)所 示；<formula>formula see original document page 7</formula>
同時(shí)假設(shè)刮板輸送機(jī)43的運(yùn)行速度為常數(shù)Kv，則在[t，t+At]時(shí)間內(nèi)刮板輸送 機(jī)43輸送的物料的體積為<formula>formula see original document page 7</formula>對(duì)物料在圖4d所示的刮板輸送機(jī)43的運(yùn)行方向A上進(jìn)行時(shí)間積分，假設(shè)積分時(shí) 間為T，則可得到在
時(shí)間內(nèi)刮板輸送機(jī)43輸送的物料的體積為<formula>formula see original document page 7</formula>)
再假設(shè)物料的堆積密度在特定工作面上為常數(shù)Kw，則在
時(shí)間內(nèi)刮板輸送機(jī) 43輸送的物料的質(zhì)量為<formula>formula see original document page 8</formula>以上為本實(shí)施例的流量測(cè)量裝置的具體工作原理，進(jìn)一步計(jì)算機(jī)還可以通過(guò)顯示 界面顯示該計(jì)算結(jié)果。本實(shí)施例的流量測(cè)量裝置，基于超聲波高度計(jì)和計(jì)算機(jī)硬件以及相應(yīng)的軟件實(shí) 現(xiàn)，其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，并具有較高的測(cè)量精度。通過(guò)本實(shí)施例提供的流量測(cè)量裝置可以準(zhǔn)確測(cè)量 刮板輸送機(jī)上的原煤產(chǎn)量，尤其可以通過(guò)對(duì)“后溜”放頂煤量的準(zhǔn)確考核來(lái)提高崗位工人的 積極性，使崗位工人在保證煤質(zhì)的情況下多放頂煤，既增加了采區(qū)的煤炭產(chǎn)量，提高了煤礦 的經(jīng)濟(jì)效益，又提高了煤田回采率，防止煤田資源的浪費(fèi)，使得煤礦生產(chǎn)過(guò)程符合我國(guó)能源 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò) 程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序 在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者 光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡 管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然 可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
一種流量測(cè)量方法，其特征在于，包括測(cè)量模塊測(cè)量到刮板輸送機(jī)上物料表面的多個(gè)瞬時(shí)距離；根據(jù)測(cè)量的多個(gè)瞬時(shí)距離和所述測(cè)量模塊到所述刮板輸送機(jī)表面的距離，獲取所述物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度；在所述刮板輸送機(jī)的截面寬度上，對(duì)所述物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算物料的瞬時(shí)堆積截面積；在時(shí)間上對(duì)所述物料的瞬時(shí)堆積截面積與所述刮板輸送機(jī)的傳輸速度的乘積進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量測(cè)量方法，其特征在于，在計(jì)算出所述積分時(shí)間內(nèi)物料 的體積流量之后還包括根據(jù)物料的堆積密度和所述積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量，獲取物料的質(zhì)量流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流量測(cè)量方法，其特征在于，在所述測(cè)量模塊測(cè)量到刮板 輸送機(jī)上物料表面的多個(gè)瞬時(shí)距離之前還包括所述測(cè)量模塊測(cè)量所述測(cè)量模塊到所述刮板輸送機(jī)表面的距離。
4.一種流量測(cè)量裝置，其特征在于，包括測(cè)量模塊，用于測(cè)量到刮板輸送機(jī)上物料表面的多個(gè)瞬時(shí)距離；獲取模塊，與所述測(cè)量模塊連接，用于獲取所述測(cè)量模塊測(cè)量的多個(gè)瞬時(shí)距離；高度計(jì)算模塊，用于根據(jù)獲取的多個(gè)瞬時(shí)距離和所述測(cè)量模塊到所述刮板輸送機(jī)表面 的距離，獲取所述物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度；面積計(jì)算模塊，用于在所述刮板輸送機(jī)的截面寬度上，對(duì)所述物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高 度進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算物料的瞬時(shí)堆積截面積；體積計(jì)算模塊，用于在時(shí)間上對(duì)所述物料的瞬時(shí)堆積截面積和所述刮板輸送機(jī)的傳輸 速度的乘積進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算積分時(shí)間內(nèi)物料的體積量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流量測(cè)量裝置，其特征在于，還包括質(zhì)量計(jì)算模塊，用于根據(jù)物料的堆積密度和所述積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量，獲取物 料的質(zhì)量流量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流量測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量模塊還用于在測(cè)量到 所述刮板輸送機(jī)上物料表面的多個(gè)瞬時(shí)距離之前，測(cè)量所述測(cè)量模塊到所述刮板輸送機(jī)表 面的距離；所述獲取模塊還用于獲取所述測(cè)量模塊測(cè)量的到所述刮板輸送機(jī)表面的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的流量測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量模塊為多個(gè) 超聲波高度計(jì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流量測(cè)量裝置，其特征在于，還包括支架，設(shè)置于所述刮板 輸送機(jī)上，用于將所述多個(gè)超聲波高度計(jì)設(shè)置于所述刮板輸送機(jī)上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流量測(cè)量裝置，其特征在于，還包括第一基座，用于將所述 支架固定在所述刮板輸送機(jī)的兩側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流量測(cè)量裝置，其特征在于，還包括第二基座，用于將所述 支架固定在地面上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流量測(cè)量方法與裝置，其中方法包括測(cè)量模塊測(cè)量到刮板輸送機(jī)上物料表面的多個(gè)瞬時(shí)距離；根據(jù)測(cè)量的多個(gè)瞬時(shí)距離和所述測(cè)量模塊到所述刮板輸送機(jī)表面的距離，獲取所述物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度；在所述刮板輸送機(jī)的截面寬度上，對(duì)所述物料的多個(gè)瞬時(shí)堆積高度進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算物料的瞬時(shí)堆積截面積；在時(shí)間上對(duì)所述物料的瞬時(shí)堆積截面積與所述刮板輸送機(jī)的傳輸速度的乘積進(jìn)行數(shù)值積分，計(jì)算積分時(shí)間內(nèi)物料的體積流量。本發(fā)明提供的流量測(cè)量方法與裝置，為煤礦考核采煤工作面放頂煤的原煤產(chǎn)量提供了一種新的計(jì)量方法，實(shí)現(xiàn)了原煤產(chǎn)量的準(zhǔn)確測(cè)量，可提高崗位工人出煤的積極性，提高煤田的回采率和煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G01F22/00GK101799310SQ20101003398
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者任安祥, 馮海明, 吳文金, 孫靜, 張春芝, 李萍, 樊利軍, 牛小鐵, 王文清, 田柏林, 陳建民, 陳耕 申請(qǐng)人:北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院