專利名稱：一種連續(xù)計量電子皮帶秤的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)計量電子皮帶秤。
背景技術(shù)：
作為連續(xù)計量電子皮帶秤的代表，懸浮式電子皮帶秤，杠桿式電子皮帶秤以及核子皮帶秤在國內(nèi)外各行業(yè)得到廣泛的應用，基本代表了本技術(shù)目前的狀態(tài)。在ZL98801869. 1中提供了一種方法和設備，輸送帶的進料漏斗后有一稱重單元用來測定回程的空帶負荷，沿輸送帶運行方向在進料漏斗前有一稱重單元用來測定加載物料后皮帶的負荷，同時還具有測定輸送帶速度V的裝置，基于這一原理設備具有零點校正和連續(xù)稱量的功能。這種方法本質(zhì)上是懸浮式電子皮帶秤的拓展，其相應的設備依然擺脫不了懸浮式電子皮帶秤的固有缺點，由于物料的重量是通過皮帶、承重托輥、機械連接機構(gòu)間接加載到稱重傳感器上的，稱量結(jié)果將會受到皮帶速度，皮帶長期運行松緊程度、皮帶跑偏、托輥摩擦力、機架應力、環(huán)境等因素的影響，引起傳遞函數(shù)的變化導致稱量結(jié)果不準確。雖然方法中采用了兩個稱重單元來解決零點校正的問題，但同時也將系統(tǒng)變的更為復雜，在現(xiàn)場使用過程中要同時校正兩個稱重單元，設備安裝時要嚴格控制兩個稱重單元之間的距離，并且要保證稱重單元上的桿件與皮帶運動方向垂直實際上是難于實現(xiàn)的。在ZL153937. 5中提供了一種方法和設備，設備配置了具有導流裝置的傳送裝置， 使被測物料的截面形狀形成規(guī)則的矩形或梯形。采用金屬外套防止Y射線的散射光子進入探測器，外套面向Y射線源的一面開有長方形窗口，窗口尺寸與Y射線工作輻射區(qū)域相匹配。確定了 Y射線源輻射場在扇形寬束及平行寬束物理模型下的數(shù)學模型。將核子秤的傳感系統(tǒng)、物料分布以及數(shù)學模型與核子秤的物理模型相匹配以提高核子秤的精度。這種方法應該是對原有核子秤的改進和細化，數(shù)學模型中引用了累積因子B是一個與Y射線光子能量、物料性質(zhì)、厚度、Y射線源準直孔形狀、Y射線探測器特性有關的無量綱參數(shù)，在使用前須經(jīng)實物標定來確定。雖然被測物料的截面形狀為規(guī)則的矩形或梯形減少了由于斷面形狀引起的測量偏差，但在實際使用過程中有些物料本身的物理化學性質(zhì)并不總是一樣，如當物料中水分發(fā)生改變、粒度增大以及空氣中粉塵的變化時，累積因子 B與原有標定取得的值會發(fā)生偏差，這對計量精度將會產(chǎn)生較大的影響。上述兩種連續(xù)計量電子皮帶秤的共同缺點是，物料重量都不是通過直接加載到測重傳感器上測得的。物料的實際重量和傳感器的測量值之間是一種間接關系，系統(tǒng)本身對傳遞過程中的干擾引起的計量誤差無法避免。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述連續(xù)計量電子皮帶秤的缺陷，提出一種新的結(jié)構(gòu)和方法，其核心思想是將皮帶輸送機安裝到測重傳感器上，直接檢測物料的實際重量排除傳遞過程中帶來的干擾，簡化數(shù)學模型，從而達到物料高精度計量的一種連續(xù)計量電子皮帶秤。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是包括由機架、減速機、刮料板、主動輥、輸送帶、托輥、 擋帶輪、被動輥組成的皮帶輸送機以及測重傳感器、進料漏斗、供料裝置、供料速度控制單元、控制儀表，皮帶輸送機整體安裝在測重傳感器上，待稱量的物料通過供料裝置給出，經(jīng)由進料漏斗送至輸送帶，控制儀表采集由測重傳感器輸入的信號，由中央處理單元及控制程序?qū)斎氲男盘栠M行評估，根據(jù)評估結(jié)果反饋給供料速度控制單元改變供料裝置的供料速度，從而實現(xiàn)皮帶輸送機上的物料穩(wěn)定的流量，滿足連續(xù)計量及配料的要求。所述皮帶輸送機整體安裝在測重傳感器上，能夠保證測量值直接反應負載的實際重量并且是線性關系，皮帶輸送機運行前測出皮重g存儲在控制儀表可尋址的RAM內(nèi)，運行時刮料板可清除輸送帶上的殘余物料，確保輸送機的皮重不發(fā)生改變，輸送帶上物料的凈重量G與測重傳感器測量值的數(shù)學模型為G = kx-g其中G——物料的凈重量k——常系數(shù)(標定傳感器時取得)χ——為測重傳感器(8)的測量值g——皮帶輸送機皮重輸送帶加料段長度L，減速機速比，主動輥直徑D已知，皮帶速度V也是精確值，皮帶的流量值Q的數(shù)學模型為Q = GV/L其中Q——皮帶流量G——物料的凈重量V——皮帶速度L——加料段長度所述進料漏斗導流斜面的寬度S與供料裝置出料口的寬度Sl的關系為S > Si，物料從供料裝置送出后先經(jīng)過導流面再流入輸送帶，使得物料對輸送帶的沖擊很小對稱量值的影響限定在誤差范圍內(nèi)，供料裝置出口形狀為矩形與輸送帶之間存在高度差H使得輸送帶上的物料(6)能夠均勻平鋪在輸送帶上，同時不與供料裝置接觸。所述進料漏斗具有一個矩形的進料口，物料從供料裝置送出后先經(jīng)過導流面再流入輸送帶，出料口形狀也是矩形可將物料均勻平鋪在輸送帶上。所述刮料板用于清理輸送帶回程附著的殘余物料用于保證零點的長期穩(wěn)定，皮帶輸送機的主動輥直徑D在精確已知，由于皮帶上的物料重量很輕由皮帶在運行過程中基本不會打滑，在要求輸送帶速度更嚴格的場所還可將主動輥、被動輥包膠處理增大其和皮帶之間的摩擦系數(shù)保證輥子與皮帶的同步運行。所述控制儀表有連接到中央處理單元的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，測重傳感器輸入的測量信號，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元處理后輸入到中央處理單元與鍵盤輸入存儲在中央處理單元的參數(shù)和控制值進行比較評估，并通過通訊單元輸出控制值給供料速度控制單元改變供料裝置供料速度的快慢。所述供料裝置可依據(jù)物料的性質(zhì)選擇不同的供料方式，如使用螺旋、皮帶、振動給料器或其它已知的供料方法，供料裝置受供料速度控制單元的控制及時調(diào)整供料速度的快慢滿足稱量的要求。
作為連續(xù)計量電子皮帶秤由于無需增加料倉，以及對輸送距離要求不長因此輸送機整體重量可以設計的很輕，測重傳感器的量程通常都可選擇在200kg以下，有利于提高測量精度。作為控制儀表還可與上位機相連，將多臺連續(xù)計量電子皮帶秤集成控制，組成完整的配料系統(tǒng)。上述技術(shù)方案的主要優(yōu)點在于，系統(tǒng)數(shù)學物理模型簡單、計量精度高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊便于拓展、零部件通用性強便于維護，設備可靠性高，能夠適應粉塵大濕度高及存在弱酸弱堿腐蝕的特殊環(huán)境。
四

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明附圖1為本發(fā)明連續(xù)計量電子皮帶秤的示意圖；附圖2為電氣控制的示意方框圖；其中1—機架 2——減速機 3——刮料板 4——主動輥 5——輸送帶 6——物料7——托輥8——測重傳感器9——擋帶輪 10——被動輥11——進料漏斗12——供料裝置13——供料速度控制單元14——控制儀表15——模數(shù)轉(zhuǎn)換單元 16——顯示單元17——鍵盤18——中央處理單元19——通訊單元
五具體實施例方式下結(jié)合附圖來對本發(fā)明作進一步詳細說明包括由機架1、減速機2、刮料板3、主動輥4、輸送帶5、托輥7、擋帶輪9、被動輥10組成的皮帶輸送機以及測重傳感器8、進料漏斗11、供料裝置12、供料速度控制單元13、控制儀表14，皮帶輸送機整體安裝在測重傳感器 8上，待稱量的物料6通過供料裝置12給出，經(jīng)由進料漏斗11送至輸送帶5，控制儀表14采集由測重傳感器8輸入的信號，由中央處理單元及控制程序?qū)斎氲男盘栠M行評估，根據(jù)評估結(jié)果反饋給供料速度控制單元13改變供料裝置12的供料速度，從而實現(xiàn)皮帶輸送機上的物料6穩(wěn)定的流量，滿足連續(xù)計量及配料的要求；皮帶輸送機整體安裝在測重傳感器 8上，能夠保證測量值直接反應負載的實際重量并且是線性關系，皮帶輸送機運行前測出皮重g存儲在控制儀表14可尋址的RAM內(nèi)，運行時刮料板3可清除輸送帶上的殘余物料，確保輸送機的皮重不發(fā)生改變，輸送帶上物料6的凈重量G與測重傳感器8測量值的數(shù)學模型為G = kx-g其中G——物料的凈重量k——常系數(shù)(標定傳感器時取得)χ——為測重傳感器8的測量值g——皮帶輸送機皮重輸送帶5加料段長度L，減速機2速比，主動輥4直徑D已知，皮帶速度V也是精確值，皮帶的流量值Q的數(shù)學模型為Q = GV/L其中Q——皮帶流量
G——物料的凈重量V——皮帶速度L——加料段長度進料漏斗11導流斜面的寬度S與供料裝置12出料口的寬度Sl的關系為S > Si， 物料6從供料裝置12送出后先經(jīng)過導流面再流入輸送帶5，使得物料6對輸送帶5的沖擊很小對稱量值的影響限定在誤差范圍內(nèi)，供料裝置12出口形狀為矩形與輸送帶5之間存在高度差H使得輸送帶5上的物料6能夠均勻平鋪在輸送帶5上，同時不與供料裝置12接觸；控制儀表14有連接到中央處理單元18的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元15，測重傳感器8輸入的測量信號，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元15處理后輸入到中央處理單元18與鍵盤17輸入存儲在中央處理單元18的參數(shù)和控制值進行比較評估，并通過通訊單元19輸出控制值給供料速度控制單元13改變供料裝置12供料速度的快慢；所述進料漏斗11具有一個矩形的進料口，物料6從供料裝置12送出后先經(jīng)過導流面再流入輸送帶5，出料口形狀也是矩形可將物料均勻平鋪在輸送帶5上；所述供料裝置12可依據(jù)物料6的性質(zhì)選擇不同的供料方式，如使用螺旋、皮帶、振動給料器或其它已知的供料方法，供料裝置12受供料速度控制單元13的控制及時調(diào)整供料速度的快慢滿足稱量的要求?？刂苾x表14發(fā)出指令控制減速機2啟動，經(jīng)主動輥4驅(qū)動輸送帶5，輸送帶5下方設置托輥7，兩側(cè)設置擋帶輪防止輸送帶5在運動過程中的跑偏。在被動輥10位置設有張緊裝置這種結(jié)構(gòu)在輸送機上是經(jīng)常用到的；當輸送帶5運行穩(wěn)定后，控制儀表14采集測重傳感器8的輸入信號，作為皮重并通過程序自動清零；此時控制儀表14發(fā)出指令給供料速度控制單元13用以控制給供料裝置12開始工作，物料6通過進料漏斗落到輸送帶5上， 當預設時間過后輸送帶上的物料6開始流出皮帶這時控制儀表14開始采集由測重傳感器 8輸入的信號。該信號與存儲在中央處理單元18的內(nèi)部參數(shù)進行比較和評估，用以調(diào)整供料速度控制單元13的內(nèi)部參數(shù)達到控制給供料裝置12供料速度快慢的目的，滿足稱量的要求。實際運行結(jié)果表明當連續(xù)計量電子皮帶秤上的稱量重量為40kg時計量誤差小于士80g，滿足0.2級秤的要求。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)計量電子皮帶秤，包括由機架(1)、減速機O)、刮料板(3)、主動輥、輸送帶(5)、托輥(7)、擋帶輪(9)、被動輥(10)組成的皮帶輸送機以及測重傳感器(8)、進料漏斗(11)、供料裝置(12)、供料速度控制單元(13)、控制儀表(14)，其特征在于，皮帶輸送機整體安裝在測重傳感器(8)上，待稱量的物料(6)通過供料裝置(1 給出，經(jīng)由進料漏斗(11)送至輸送帶(5)，控制儀表(14)采集由測重傳感器(8)輸入的信號，由中央處理單元及控制程序?qū)斎氲男盘栠M行評估，根據(jù)評估結(jié)果反饋給供料速度控制單元(1 改變供料裝置(1 的供料速度，從而實現(xiàn)皮帶輸送機上的物料(6)穩(wěn)定的流量，滿足連續(xù)計量及配料的要求。
2.如權(quán)利要求1所述，一種連續(xù)計量電子皮帶秤其特征在于皮帶輸送機整體安裝在測重傳感器(8)上，能夠保證測量值直接反應負載的實際重量并且是線性關系，皮帶輸送機運行前測出皮重g存儲在控制儀表(14)可尋址的RAM內(nèi)，運行時刮料板C3)可清除輸送帶上的殘余物料，確保輸送機的皮重不發(fā)生改變，輸送帶上物料(6)的凈重量G與測重傳感器(8)測量值的數(shù)學模型為G = kx-g其中G——物料的凈重量 k——常系數(shù)(標定傳感器時取得) χ——為測重傳感器(8)的測量值 g——皮帶輸送機皮重。
3.如權(quán)利要求1所述，一種連續(xù)計量電子皮帶秤其特征在于輸送帶( 加料段長度 L，減速機(2)速比，主動輥⑷直徑D已知，皮帶速度V也是精確值，皮帶的流量值Q的數(shù)學模型為Q = GV/L其中Q——皮帶流量 G——物料的凈重量 V——皮帶速度 L——加料段長度。
4.如權(quán)利要求1所述，一種連續(xù)計量電子皮帶配料秤其特征在于進料漏斗(11)導流斜面的寬度S與供料裝置(12)出料口的寬度Sl的關系為S > Si，物料(6)從供料裝置 (12)送出后先經(jīng)過導流面再流入輸送帶(5)，使得物料(6)對輸送帶(5)的沖擊很小對稱量值的影響限定在誤差范圍內(nèi)，供料裝置(1 出口形狀為矩形與輸送帶( 之間存在高度差H使得輸送帶( 上的物料(6)能夠均勻平鋪在輸送帶( 上，同時不與供料裝置(12) 接觸。
5.如權(quán)利要求1所述，一種連續(xù)計量電子皮帶秤其特征在于控制儀表(14)有連接到中央處理單元(18)的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(15)，測重傳感器(8)輸入的測量信號，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(1 處理后輸入到中央處理單元(18)與鍵盤(17)輸入存儲在中央處理單元(18)的參數(shù)和控制值進行比較評估，并通過通訊單元(19)輸出控制值給供料速度控制單元(13)改變供料裝置(1 供料速度的快慢。
6.如權(quán)利要求1所述，一種連續(xù)計量電子皮帶秤其特征在于所述進料漏斗(11)具有一個矩形的進料口，物料(6)從供料裝置(1 送出后先經(jīng)過導流面再流入輸送帶( ，出料口形狀也是矩形可將物料均勻平鋪在輸送帶( 上。
7.如權(quán)利要求1所述，一種連續(xù)計量電子皮帶秤其特征在于所述供料裝置(1 可依據(jù)物料(6)的性質(zhì)選擇不同的供料方式，如使用螺旋、皮帶、振動給料器或其它已知的供料方法，供料裝置(1 受供料速度控制單元(1 的控制及時調(diào)整供料速度的快慢滿足稱量的要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)計量電子皮帶秤。包括由機架、減速機、刮料板、主動輥、輸送帶、托輥、擋帶輪、被動輥組成的皮帶輸送機以及測重傳感器、進料漏斗、供料裝置、供料速度控制單元、控制儀表，皮帶輸送機整體安裝在測重傳感器上，待稱量的物料通過供料裝置給出，經(jīng)由進料漏斗送至輸送帶，控制儀表采集由測重傳感器輸入的信號，由中央處理單元及控制程序?qū)斎氲男盘栠M行評估，根據(jù)評估結(jié)果反饋給供料速度控制單元改變供料裝置的供料速度，從而實現(xiàn)皮帶輸送機上的物料穩(wěn)定的流量，滿足連續(xù)計量及配料的要求；作為控制儀表還可與上位機相連，將多臺連續(xù)計量電子皮帶秤集成控制，組成完整的配料系統(tǒng)，其系統(tǒng)模型簡單、計量精度高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊便于拓展、零部件通用性強便于維護，設備可靠性高，能夠適應粉塵大濕度高及存在弱酸弱堿腐蝕的特殊環(huán)境。
文檔編號G01G13/08GK102538923SQ201110433959
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者寇德萬, 楊志冬, 王金明, 魏銀廠 申請人:陜西省農(nóng)業(yè)機械研究所