材料遞送方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種從一容器排出干燥的散狀材料的方法。該方法包括根據(jù)預定的振動應用程序向所述容器施加振動的步驟。監(jiān)視所述施加的振動所產(chǎn)生的容器振動的振幅，以便利確定出現(xiàn)在所述容器內(nèi)的干燥的散狀材料的水平線。在確定的干燥的散狀材料的水平線高于一預定水平線時，停止對所述容器施加振動一預定時間間隔。在確定的干燥的散狀材料的水平線處于或低于一預定水平線時，根據(jù)所述預定的振動應用程序維持對所述容器施加振動。
【專利說明】材料遞送方法和系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本申請請求申請日為2012年元月27日、申請?zhí)枮?012900304的澳大利亞臨時專 利申請的優(yōu)先權(quán)，其整個內(nèi)容在此引作參考。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及協(xié)助干燥的散狀材料從一儲存容器受控遞送的方法和系統(tǒng)，具體來 說，本發(fā)明涉及通過施加振動能量來協(xié)助干燥的散狀材料從一料斗受控遞送的系統(tǒng)，以協(xié) 助顆粒材料從其中排出。

【背景技術(shù)】
[0004] 干燥的散狀材料（bulk material)，例如谷物、化合物、化學品、藥物、肥料、礦物和 這些材料的組合，通常儲存在一儲存容器里，例如料斗（hopper)、筒倉等。這樣的儲存容器 通常有一設置為接收材料的主體、一設在所述主體下部區(qū)域的出口，所述干燥的散狀材料 通常在重力作用下可以通過所述出口離開所述儲存容器。
[0005] 在農(nóng)業(yè)應用中，谷物諸如小麥、大麥等從莊稼收獲并從田間運輸?shù)酱笮土隙坊蛲?倉，在那里在控制的環(huán)境下儲存。在許多情形，提供用來儲存谷物的料斗通常在其底部區(qū)域 設有一出口，該出口提供了谷物被收集來運輸并遞送至各種終端用戶的出口點。通常這種 料斗包括一圓柱形主體部分，所述主體部分具有一底部圓錐形區(qū)域，所述圓錐形區(qū)域錐形 朝向所述出口，所述出口可以位于所述底部圓錐形區(qū)域的壁上。因此，谷物從所述出口的遞 送在重力作用下進行，其中谷物表現(xiàn)得像流體流動朝向并穿過所述出口。也可以靠近所述 出口使用一螺旋鉆，以協(xié)助抽取谷物從所述出口的流動到一升高的收集點。
[0006] 對于主要的生產(chǎn)者，例如谷物農(nóng)場主，重要的是儲存料斗要不時完全排出谷物。這 在經(jīng)濟角度是重要的，這是因為谷物具有商業(yè)價值而且主要的生產(chǎn)者的最佳利益在于確保 從他們的莊稼獲得最大的利益。而且，對于主要的生產(chǎn)者重要的是，完全從料斗中排出以預 防疾病和蟲害。這可能在谷物在料斗中長期儲存時發(fā)生，如果料斗沒有完全排空也可能發(fā) 生。
[0007] 從筒倉排出的速度和完全排出對于從所述筒倉收集和遞送谷物的運輸操作者來 講也尤其重要。運輸操作者通常操作帶有大型儲存罐的車輛，以接收要運輸?shù)墓任?。所?運輸操作者通常從位于農(nóng)場等處的儲存料斗收集儲存的谷物。為了從所述儲存料斗收集谷 物，所述運輸操作者安排他們的車輛使得谷物從料斗流入他們的儲存罐，通常通過一螺旋 鉆或類似傳送裝置。許多運輸操作者在一個普通的工作日可能被要求照顧多個儲存料斗以 提供有效的收集服務，排出儲存料斗到車輛的儲存罐所需的時間最小化是根本性的。任何 在儲存料斗中對谷物流動的堵塞或者對流動的消弱對于所述運輸操作者的效率有顯著的 負面影響，這可能因收入的減少影響所述運輸操作者的財務狀況并產(chǎn)生可能傳遞給主要的 生產(chǎn)者的成本。
[0008] 就這點而言，傳統(tǒng)的谷物儲存料斗的普遍問題是所述料斗的底部圓錐形區(qū)域非常 淺，使得完全排空所述料斗較困難，尤其對于儲存在所述筒倉的谷物的最后幾公噸。在這些 情形，谷物趨于停滯在所述底部圓錐形區(qū)域的較淺的內(nèi)壁上，使得其不再表現(xiàn)得像流體，而 是變成靜止的。因此，已知許多料斗的主人和操作者重重敲打所述圓錐形區(qū)域的外壁，試圖 使所述靜止的谷物顆粒重新流動。但是，這種行為通常導致料斗的壁損壞或帶有坑，這會引 起對谷物的流體流動的額外問題，從而影響料斗未來的可用性，這是因為料斗的內(nèi)表面會 提供帶疤痕的表面來收集谷物。
[0009] 還已知的是，操作者在排過程中進入料斗或筒倉，使用鐵鏟或其他手工工具來人 工協(xié)助移動谷物朝向出口。但是，這是非常危險的行為，對操作者有明顯的安全隱患，這是 因為操作者可能陷入谷物并窒息，或者可能與螺旋鉆等接觸，螺旋鉆等可能導致明顯的傷 害，在極端情況下可能導致死亡。進一步講，筒倉或料斗的內(nèi)部環(huán)境通常充滿谷物粉塵或外 殼，其可能對操作者的肺部或呼吸系統(tǒng)造成相當?shù)膫?，其在有火花時可能點燃或有爆炸 性。
[0010] 為了處理這一問題并對存儲的谷物顆粒引入流體流動，已經(jīng)提出了多種搖動或振 動裝置，其試圖施加恒定的振動到料斗的壁，以傳遞能量給谷物。許多這種提議直接提供市 電驅(qū)動的專用設備，以在單個頻率下操作，即市電頻率（50或60赫茲（Hz))。但是，大多數(shù) 筒倉和谷物儲存料斗通常位于遠離市電供應的地方，這種裝置對于大多數(shù)谷物收集情況是 不適用的且不便于攜帶，因此應用有限。
[0011] 最近，提出了一種便攜式裝置，例如本 申請人:的也在審的國際申請PCT/ AU2008/000653所公開，其內(nèi)容在此引作參考。這樣的設備通過提供一種裝置而相對以前的 設備有顯著的改進，該裝置監(jiān)視施加的振動的振幅并根據(jù)預定的特性自動調(diào)整施加的振動 的頻率和振幅。尤其是，這種系統(tǒng)尋求檢測料斗排出時的料斗的共振頻率并因此控制振動 激勵，這樣所述激勵維持在接近料斗和可能經(jīng)過整個排出過程的內(nèi)容物的共振頻率。
[0012] 但是，這樣的設置要求總是遞送一共振頻率或接近共振頻率的振動激勵。這有顯 著的能耗要求，并有將料斗的物理結(jié)構(gòu)送入結(jié)構(gòu)性振動的潛在可能，這會消弱料斗的結(jié)構(gòu) 完整性。
[0013] 因此，需要提供一種控制施加在一儲存容器上的振動激勵的系統(tǒng)，所述儲存容器 例如是料斗，所述振動激勵使得重力引起材料的流體流動的有效應用最大化，所述系統(tǒng)維 持所述施加的激勵在一安全的預定級別，同時提供谷物從料斗完全的、快速的放出。
[0014] 上述對現(xiàn)有方案或產(chǎn)品的參考和描述并不意在、也不應當理解為對本領(lǐng)域公知常 識的陳述或承認。尤其是，上述對現(xiàn)有技術(shù)的討論并不涉及本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知或熟知 的，而是協(xié)助對本發(fā)明的創(chuàng)造性的理解，對相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的認定僅僅是一部分。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明的一個或多個方面在獨立權(quán)利要求限定。本發(fā)明的可選的和/或優(yōu)選的特 征在從屬權(quán)利要求限定。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種從一容器排出干燥的散狀材料的方法，其包括 如下步驟：
[0017] a)根據(jù)預定的振動應用程序向所述容器施加振動；
[0018] b)監(jiān)視所述施加的振動所產(chǎn)生的振動的振幅；
[0019] c)確定出現(xiàn)在所述容器內(nèi)的干燥的散狀材料的水平線；
[0020] 其中，在確定的干燥的散狀材料的水平線高于一預定水平線時，停止對所述容器 施加振動一預定時間間隔；或者，在確定的干燥材料的水平線處于或低于一預定水平線時， 根據(jù)所述預定的振動應用程序維持對所述容器施加振動。
[0021] 在一個實施例中，所述確定在所述容器內(nèi)的干燥的散狀材料的水平線的步驟包括 根據(jù)一預定系列的點水平線振幅評估所述容器的所得振動的振幅。所述預定系列的點水平 線振幅可以是代表在或靠近所述容器底部圓錐形區(qū)域的干燥的散狀材料的水平線的振動 振幅。
[0022] 所述預定的振動應用程序可以包括在一預定時間間隔內(nèi)在一預定頻率范圍之間 對所述容器施加一線性振動。
[0023] 所述監(jiān)視所得振動的振幅的步驟包括將一加速計安裝在所述容器的壁上以測量 所得的振動。
[0024] 所述停止對所述容器施加振動的步驟包括在所述預定時間間隔過后重復步驟a) 至c)。
[0025] 所述根據(jù)所述預定振動應用程序維持施加振動的步驟可以包括在預定頻率級別 之間對所述容器重復施加一線性振動。還包括在一第二系列點水平線監(jiān)視所述容器所得振 動的步驟，所述振動源自所述預定的振動應用程序，所述第二系列點水平線代表所述容器 的一個關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)性諧振區(qū)。在這一實施例中，在確定到源自所述預定的振動應用程序的 所得振動超過所述第二系列點水平線時，停止所述預定的振動應用程序一預定間隔。在另 一實施例中，在確定到源自所述預定的振動應用程序的所得振動超過所述第二系列點水平 線時，停止所述預定的振動應用程序直至一外部操作員重新啟動。
[0026] 所述預定的振動應用程序可以包括在所述預定頻率級別之外的、對于所述容器的 至少一突發(fā)的線性振動，以避免所述干燥的散狀材料在所述容器內(nèi)壓緊（compaction)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明第二方面，通過一種從一容器排出干燥的散狀材料的系統(tǒng)，其包括：
[0028] -振動單元，其可以連接至所述容器的壁上并設置為向所述容器施加振動；
[0029] -反饋單元，其可以連接至所述容器，以響應所述振動單元施加的所述振動來確 定所述容器所得振動的振幅，其還設置為產(chǎn)生一代表所得的振動的所述確定的振幅的反饋 信號；和
[0030] 一控制單元，其根據(jù)權(quán)利要求1-11中一個或多個所限定的方法控制所述振動單 元的操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 參考對優(yōu)選實施例的非限定性描述，本發(fā)明會更容易理解，附圖中：
[0032] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于谷物筒倉的振動系統(tǒng)的視圖；和
[0033] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的振動系統(tǒng)的簡化框圖。

【具體實施方式】
[0034] 現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選特征。但是可以理解，參考附圖示出和描述的特 征不應當理解為對本發(fā)明的范圍的限制。
[0035] 下面結(jié)合優(yōu)選實施例描述本發(fā)明，所述系統(tǒng)應用于一谷物料斗（hopper)來協(xié)助 遞送谷物，例如小麥或大麥?？梢岳斫?，本發(fā)明可以同樣地應用于多種不同類型的干燥的散 狀材料和儲存這種材料的容器。尤其是，本發(fā)明可以用于儲存和放出肥料、礦物沙、粉末以 及灰塵和泥土聚集體，所述聚集體可以是采礦過程的產(chǎn)物，它們通常需要收集、儲存并隨后 從一料斗放出。另外，本發(fā)明還可以應用于可能包括不同顆粒大小的物質(zhì)的干燥的散狀材 料的儲存和排出。
[0036] 參考圖1，示出了儲存谷物的一個筒倉或料斗10。料斗10包括一基本上圓柱形的 主體部分12和一底部圓錐形部分14。如圖所示，所述底部圓錐形部分14包括延伸朝向一 遞送出口 15的成角度的壁13,所述遞送出口 15基本上位于一基本上中央的位置。盡管未 示出，螺旋鉆輸送器可以位于所述遞送出口 15內(nèi)，以進一步協(xié)助從料斗10移除材料。
[0037] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在谷物儲存在料斗10時，重力或者顆粒上的壓力的作用導致谷物表現(xiàn) 得像流體并流動朝向阻力最小的通道。因此，在谷物遞送到筒倉或料斗10時，其通常會在 料斗10裝填時下陷，從而在遞送點形成一圓錐。在這些情形，形成的所述圓錐的角度會依 儲存在料斗10內(nèi)的谷物的類型而變化。其實現(xiàn)是因為在單獨谷物和所述點之間存在表面 摩擦，在所述點處谷物之間的摩擦力等于朝下的重力，導致谷物不再呈現(xiàn)流動特性，而是達 到平衡點。
[0038] 這樣的設置在排出或排空料斗時也存在。就這點而言，如果底部圓錐形區(qū)域部分 14的壁13的角度處于一個比該谷物平衡點的更小的角度，該谷物會停止在重力作用下流 動。這通常在出現(xiàn)在料斗10內(nèi)的谷物的水平線處于或低于所述底部圓錐形部分14的水平 線時實現(xiàn)。實際上，這種現(xiàn)象可以通過觀察從料斗10的谷物排出速率的逐漸降低直至一點 來容易地識別，在該點谷物停止排出，盡管在該料斗10內(nèi)明顯有谷物存在。
[0039] 因此，為了恢復谷物在重力作用下流動，必須施加外部能量給谷物，以打開谷 物-谷物之間的表面摩擦。這通過振動系統(tǒng)20對所述底部圓錐形區(qū)域施加振動能量來實 現(xiàn)。
[0040] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的振動系統(tǒng)20。振動系統(tǒng)20包括一主控制單 元22、一反饋單元24和一振動單元26。所述主控制單元22、所述反饋單元24和所述振動 單元26中的每一個通過纜線或無線連接，如帶箭頭的線所示，以便利控制信號在系統(tǒng)20內(nèi) 的流動。
[0041] 所述控制單元22為具有內(nèi)置放大器的便攜式計算機處理器，用于以接近10-200Hz的低頻聲頻范圍輸出激勵信號給所述振動單元26。所述控制單元22從一外部電源 21接收能量，所述外部電源例如是標準的12伏特汽車電池，其可以是外置電池或者在車輛 上?；蛘撸隹刂茊卧?2可以包括自己的、可充電的電源。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的預定控制算法，所述控制單元22從所述反饋單元24接收一反饋信 號23以產(chǎn)生激勵信號25并發(fā)送給所述振動單元26,以向所述料斗10的所述底部圓錐形區(qū) 域14應用，具體方式會在下面詳細討論。
[0043] 在一優(yōu)選的設置中，所述振動單元26如圖1所示設置為安裝在所述底部圓錐形區(qū) 域的最淺的外壁13上。就這點而言，所述振動單元26包括一足夠強度的磁性閉鎖機構(gòu)，以 便利鎖定到所述壁13,使得一振動機構(gòu)與所述壁13接觸以給其傳遞振動能量。所述振動單 元26可以包括一釋放機構(gòu)，用于在使用后或在需要時將所述單元26從所述底部圓錐形區(qū) 域的所述壁13脫離。所述振動單元包括一足夠低頻（20 - 200Hz)的振動元件，以根據(jù)從所 述控制單元22接收的激勵信號25產(chǎn)生高至800瓦特的輸出振動（或者更高，取決于所述 裝置的特定應用）。就這點而言，所述振動單元26可以包括一接收并處理所述信號25的接 收器。
[0044] 所述反饋單元24為加速計的形式，例如三軸MEMS (微電子機械系統(tǒng)）加速計，和 一處理單元裝在一起，如圖1所示，所述反饋單元安裝在所述底部圓錐形區(qū)域14的外壁13 上，優(yōu)選在裝有振動單元26的所述儲存容器的對側(cè)，在所述外壁13處具有比所述振動單元 26的安裝側(cè)更陡峭的角度。所述反饋單元24可以包括一殼體以使得所述反饋單元24通 過磁力夾牢固地安裝在所述壁13上，所述殼體容裝所述加速計和處理單元。所述反饋單元 24的所述加速計觀測來自所述料斗10的振動峰值信號，所述處理單元將來自所述加速計 的所述信號數(shù)字化以傳輸給所述控制單元22。所述信號可以以線纜或無線形式傳輸給所述 控制單元22。就這點而言。操作所述反饋單元24所需的電能可以取自所述電源21或者由 所述反饋單元24的內(nèi)置電源提供。
[0045] 應當理解，本發(fā)明的所述振動系統(tǒng)20提供一種振動料斗10的裝置，因此可以振動 在此所容納的谷物，以根據(jù)一預設的算法監(jiān)視和控制施加的振動。
[0046] 如前面所討論。本發(fā)明的所述振動系統(tǒng)20打破谷物-谷物之間的表面摩擦，以使 得谷物（或任何其他的干燥的散狀材料或顆粒材料）繼續(xù)在重力作用下流動，同時持續(xù)監(jiān) 視所述料斗的結(jié)構(gòu)，確保料斗不會進入結(jié)構(gòu)性共振。
[0047] 在所述振動系統(tǒng)20使用前，根據(jù)料斗10要使用的情況來對所述振動系統(tǒng)20校 準。就這點而言，料斗10通常分為三個小組：小、中、大。根據(jù)料斗10的大小設定所述振 動單元26的輸出。作為示例，對大型料斗設定750瓦特RMS (輸出功率）；對中型料斗設定 650瓦特RMS ;對小型料斗設定550瓦特RMS。
[0048] 在所述振動系統(tǒng)20啟動后，基礎算法或者操作的默認模式為所述系統(tǒng)20在最初3 秒鐘施加約32Hz至40Hz的線性振動，隨后3秒鐘施加約40Hz至32Hz的線性振動。重復 這樣一系列振動直至所述筒倉為空或者從所述反饋單元24收到停止振動的反饋信號23。 應當理解，振動的頻率范圍很大程度上依賴于所述裝置要處理的材料和谷物的大小。因此， 上述范圍可能適于處理谷物，例如大麥和小麥，對于更粉末化的材料或者不規(guī)則谷物大小， 可以使用其他頻率的振動。
[0049] 就這點而言，所述反饋單元24通過在所述結(jié)構(gòu)性共振的頻率范圍內(nèi)對檢測到的 振動的振幅執(zhí)行實時快速傅里葉變換（FFT)分析來對所述控制單元22提供輸入，所述頻率 范圍通常在2 - 200 Hz之間，考慮作為關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)性共振區(qū)。
[0050] 所述反饋單元24產(chǎn)生兩個級別的反饋監(jiān)視，所述反饋監(jiān)視由所述控制單元22用 來控制所述振動單元施加的整體激勵。
[0051] 首先，所述反饋單元24提供是否需要振動能量來協(xié)助排出谷物的反饋。如前面所 討論，谷物-谷物之間的表面摩擦和重力達到平衡的現(xiàn)象通常僅僅在料斗內(nèi)谷物的水平線 低于所述底部圓錐形區(qū)域14的水平線時相關(guān)。 申請人:進行的測試發(fā)現(xiàn)，在料斗填滿或者谷 物的水平線高于所述底部圓錐形部分時，施加振動對排出谷物的作用很小或者提供很小的 流動幫助。就這點而言，在所述反饋單元24確定谷物的水平線高于所述底部圓錐形部分14 時，系統(tǒng)無須提供振動激勵，而谷物會在重力作用下繼續(xù)排出。
[0052] 出現(xiàn)在料斗內(nèi)的谷物的水平線的確定可以按如下方式實現(xiàn)：
[0053] 1.首先，激活所述振動系統(tǒng)20來施加如上面所討論的基礎振動算法。所述振動算 法根據(jù)處理的材料的類型來選擇；
[0054] 2.所述反饋單元24隨后檢測所施加的振動所得的振幅（在一些實施例中，還可以 包括第一諧波、第二諧波和第三諧波）并產(chǎn)生一發(fā)送給所述控制單元22的結(jié)果信號；
[0055] 3.所述控制單元22隨后在連續(xù)振動10秒后、在一系列點水平線評估所得振動的 所述檢測到的振幅；所述點水平線的振幅是所述料斗的所得振動的振幅水平，其預設為指 示出現(xiàn)在所述料斗內(nèi)的谷物是否處于或者低于所述底部圓錐形部分14。
[0056] 4.如果所述控制單元22確定所得振動的檢測到的振幅水平低于所述系列的點水 平線，所述控制單元22發(fā)送信號給所述振動單元，以停止振動并暫停所述基礎振動算法一 預定時長的延時。該條件指明料斗10的谷物的水平線高于所述底部圓錐形部分14、重力執(zhí) 行谷物流動而且任何施加的振動對谷物排出影響很小。
[0057] 5.在所述時長的延時期滿后，所述控制單元隨后重新開始所述基礎振動算法另一 10秒鐘，所述反饋單元24檢測在所施加的振動頻率下所得振動的振幅并產(chǎn)生相應的信號， 所述信號發(fā)送給所述控制單元22。
[0058] 6.所述控制單元22再次執(zhí)行上述步驟3所討論的同樣的分析，看看反饋振幅是否 高于所述系列的點水平線。重復這種循環(huán)，直至所述控制單元22確定的檢測到的振動振幅 高于所述系列的點水平線，指明料斗10內(nèi)的谷物的水平線處于或低于所述底部圓錐形部 分14。如上面所討論，這種條件是谷物-谷物之間的表面摩擦接近和重力達到平衡，其引起 谷物停止流動，這時預期施加振動對排出料斗的最大效果。在這一情形，控制單元22重啟 所述基礎振動算法，以啟動和便利顆粒流動，直至谷物從所述料斗10排空。
[0059] 根據(jù)本發(fā)明，所述振動系統(tǒng)20還可以作用為確保所述料斗10在整個過程的結(jié)構(gòu) 完整性并確保所述料斗受到保護而不進入結(jié)構(gòu)性共振。這是通過下述方式實現(xiàn)的：
[0060] 1.所述振動系統(tǒng)20如上面所討論激活所述基礎振動算法。
[0061] 2.所述反饋單元24檢測振動的振幅并產(chǎn)生一發(fā)送給所述控制單元22的信號；
[0062] 3.所述控制單元22隨后在頻率范圍5Hz至25Hz (關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)性共振區(qū)）、在一第 二系列點水平線評估從所述反饋單元接收到的、所述檢測到的振幅。可以理解，這樣頻率范 圍可以因結(jié)構(gòu)不同而不同。
[0063] 4.如果所述檢測到的振動振幅在任意大于0. 5秒的區(qū)間低于所述第二系列的點 水平線，所述控制單元22發(fā)送信號給所述振動單元26,以停止振動并暫停操作一預定時 段，即約10秒鐘的時段。在該時段結(jié)束時，所述控制單元22啟動所述振動單元26,以重新 開始所述基礎振動算法，所述反饋單元繼續(xù)檢測所得的振動振幅并產(chǎn)生實時信號給所述控 制單元22,在此重復上面描述的分析。
[0064] 5.如果所述控制單元22識別到所述反饋單元24已經(jīng)檢測到三次循環(huán)，其中振動 的振幅超過所述第二系列點水平線，隨后發(fā)送一信號給所述振動單元26以停止進一步操 作并產(chǎn)生一出差信號并由所述控制單元22顯示。所述振動系統(tǒng)只能在一外部操作員重啟 所述系統(tǒng)且被警示所述錯誤時才能重新啟動。這一算法構(gòu)成所述系統(tǒng)20的反共振部分。 [0065] 應當理解，從一儲存容器諸如筒倉或料斗排出顆粒物質(zhì)時，在一些情形，施加振動 能量給所述容器可能引起所述顆粒在所述容器內(nèi)壓緊。顆粒壓緊可以引起堵塞，堵塞導致 從所述容器的材料流動的停止，因而是應該避免的情況。
[0066] 為了減小壓緊發(fā)生的可能性，可能有必要通過一與所述基礎振動算法所執(zhí)行的相 比更高或不同的頻率范圍的突發(fā)振動。就這點而言，僅僅作為示例，所述基礎振動算法可以 在兩組不同的點之間執(zhí)行線性振動，例如18Hz - 25Hz，為了避免壓緊，所述基礎振動算法可 以偶爾在一更高或不同頻率范圍執(zhí)行"突發(fā)振動"，例如36 Hz-40 Hz。這種"突發(fā)振動"可 以有擾亂干燥物的單獨顆粒的效果，以避免發(fā)生壓緊?？梢蕴峁┒嘟M點來執(zhí)行"突發(fā)振動"， 其可以根據(jù)處理的單獨谷物的大小來預設，預設方式基本上與上面討論的、為所述基礎算 法設定一組點的情形相同。
[0067] 可以理解，本發(fā)明的控制系統(tǒng)提供在施加振動能量給顆粒材料上的最大效率并確 保額外的振動能量僅僅在需要時且要獲得振動的最大效果時才施加，即在顆粒材料的流動 接近變?yōu)殪o止時。另外，本發(fā)明通過一種工具，確保裝有所述顆粒材料的容器的結(jié)構(gòu)完整 性，確保安全的工作環(huán)境。
[0068] 還可以理解，本發(fā)明提供一種手段，用于避免顆粒在儲存容器內(nèi)因施加振動而發(fā) 生壓緊。本發(fā)明有提供在基礎振動算法內(nèi)的突發(fā)性的變化的振動頻率的能力，以擾亂可能 發(fā)生在所述材料內(nèi)的任何壓緊。這種避免壓緊的手段可以根據(jù)處理的材料的顆粒大小和類 型來修訂。
[0069] 本發(fā)明的系統(tǒng)和方法意在干燥的散狀材料從一料斗排出時的不同流動特性使得 所述系統(tǒng)和方法可以定制，以滿足不同材料的處理。對于谷物諸如小麥和大麥，基礎算法的 頻率范圍在32 - 40 Hz可能是優(yōu)選的。類似地，對于面粉或其他粉末，可以施加頻率范圍在 40 - 45 Hz的基礎算法。無論如何，通過對處理的特定材料調(diào)整施加振動的頻率范圍，本發(fā) 明的系統(tǒng)和方法可以根據(jù)材料的需求來調(diào)整而無需顯著改變本發(fā)明發(fā)揮作用的方式。
[0070] 在說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語"包括"及其衍生語意在表達開放式而不是封閉 式，除非有相反的明確陳述或者上下文另有要求。即，術(shù)語"包括"及其衍生語應當理解為不 僅僅包括直接列出的部件、步驟或特征，而且還包括其他未明確列出的部件、步驟或特征， 除非有明確的相反陳述或者上下文需要另有要求。
[0071] 在說明書和權(quán)利要求書中的朝向術(shù)語，例如堅直、水平、頂部、底部、上和下應當理 解為相對的并基于這樣的條件，部件、物品、物體、裝置、設備或設施通?？紤]的特定朝向， 通常振動單元最突出。
[0072] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以對在此描述的本發(fā)明的方法進行各種變化和改動 而不背離本發(fā)明的主旨和范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種從一容器排出干燥的散狀材料的方法，其包括如下步驟： a) 根據(jù)預定的振動應用程序向所述容器施加振動； b) 監(jiān)視所述施加的振動所產(chǎn)生的容器振動的振幅； c) 確定出現(xiàn)在所述容器內(nèi)的干燥的散狀材料的水平線； 其中，在確定的干燥的散狀材料的水平線高于一預定水平線時，停止對所述容器應用 振動一預定時間間隔；或者，在確定的干燥的散狀材料的水平線處于或低于一預定水平線 時，根據(jù)所述預定的振動應用程序維持對所述容器施加振動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述確定出現(xiàn)在所述容器內(nèi)的干燥的散狀材 料的水平線的步驟包括根據(jù)一預定系列的點的水平線振幅評估所述容器所得的振動的振 幅。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述預定系列的點的水平振幅是代表所述干 燥的散狀材料的水平線是否處于所述容器的底部圓錐形區(qū)域的振動振幅。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述預定的振動應用程序包括在一預定時間 間隔內(nèi)在一預定頻率范圍之間對所述容器施加一線性振動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述監(jiān)視所得振動的振幅的步驟包括將一加 速計安裝在所述容器的壁上以測量所得的振動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述停止對所述容器施加振動的步驟包括在 所述預定時間間隔之后重復步驟a)至c)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述預定振動應用程序維持施加振 動的步驟包括在一預定頻率范圍對所述容器重復施加一線性振動。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，所述預定頻率范圍的確定基于所述要排出的 干燥的散狀材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，所述預定頻率范圍的確定基于所述要排出的 干燥的散狀材料的顆粒大小。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7-9之一的方法，其特征在于，還包括一在一第二系列的點水平線監(jiān) 視所述容器所得振動的步驟，所述振動源自所述預定的振動應用程序，所述第二系列點水 平線代表所述容器的一個關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)性諧振區(qū)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，在確定到源自所述預定的振動應用程序的 所得振動超過所述第二系列點水平線時，停止所述預定的振動應用程序一預定間隔。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，在確定到源自所述預定的振動應用程序的 所得振動超過所述第二系列點水平線時，停止所述預定的振動應用程序直至一外部操作員 重新啟動。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7-9之一的方法，其特征在于，所述預定的振動應用程序包括在所述 預定頻率級別之外的、對于所述容器的至少一突發(fā)的線性振動，以避免所述干燥的散狀材 料在所述容器內(nèi)壓緊。
14. 一種從一容器排出干燥的散狀材料的系統(tǒng)，其包括： 一振動單元，其可以連接至所述容器的壁上并設置為向所述容器施加振動； 一反饋單元，其可以連接至所述容器，以響應所述振動單元施加的所述振動來確定所 述容器所得振動的振幅，其還設置為產(chǎn)生一代表所得的振動的所述確定的振幅的反饋信 號；和 一控制單元，其根據(jù)權(quán)利要求1-13中一個或多個限定的方法控制所述振動單元的操 作。
【文檔編號】B65D69/00GK104114467SQ201380006766
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月27日
【發(fā)明者】邁克·哈密爾頓, 詹姆斯·弗朗西斯·馬克迪亞米德 申請人:振動技術(shù)方案有限公司