稱重信號采集裝置的制造方法
【專利摘要】為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的上述不足之處，提高存在粘聚現(xiàn)象的物料的稱重精度以及物料傳輸?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)，本發(fā)明提供了一種稱重信號采集裝置，包括：物料體積確定單元，用于確定從存儲倉落入傳輸帶的物料體積；與所述物料體積確定單元連接的物料重量確定單元，用于確定從傳輸帶投入物料處理設備的密度、粘聚在傳輸帶上的物料的重量，并據(jù)此確定通過物料傳輸帶傳輸出去的粘聚性物料的重量。本發(fā)明滿足了現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中對于顆粒狀物料的高精度投放操作要求，提高了物料投放和稱重的智能化程度。
【專利說明】
稱重信號采集裝置
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明設及物料計量技術(shù)領域，更具體地，設及一種稱重信號采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 工程機械行業(yè)中，許多地方都要使用到物料（即原材料）的稱重，例如水泥生產(chǎn)中 粉煤灰添加的稱重控制，W及在現(xiàn)代新型建材超細粉和添加劑的稱重控制等等，對運些粉 體物料的稱重控制，無一不對水泥工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。因此如何保 證粉狀物料在稱重控制過程中的穩(wěn)定性、快速的響應能力和長短期精度，是水泥行業(yè)發(fā)展 至今一直所必須面對和解決的問題。
[0003] 大多數(shù)粉狀物料的流動性受到水分和充氣的影響。通常由于物料圍積吸附水分使 得粉體物料的流動性變差，表現(xiàn)在物料趨于粘聚并有較大的附著性，水分越大其附著性越 強，流動性越差，使得倉內(nèi)粉體層的流動區(qū)域常常呈現(xiàn)漏斗狀，即只有料倉中央部分形成料 流，而其他區(qū)域的粉體或料流順序素亂或停滯不動，產(chǎn)生先加入的物料后流出的"先進后 出"的現(xiàn)象，運種流動形式稱為漏斗流。漏斗流會引起偏析、沖料、結(jié)塊、下料容重變化等不 良現(xiàn)象，運些現(xiàn)象均會造成稱重精度的極大誤差。另一方面，干燥或伴有氣流的粉狀物料的 流動性極強，表現(xiàn)為物料趨于自溢（自流性），含氣量越大，其流動性越強。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，例如，申請?zhí)枮镃N201310035535.8的中國發(fā)明專利申請公開了一種 液態(tài)流體物料的動態(tài)稱重方法及其系統(tǒng)，屬于流體稱重領域，動態(tài)稱重方法將流體沖擊力、 落差量運兩個影響計量精度和速度的主要因素參與到流體物料的計量補償計算中，與計量 標準砰輸出的虛假重量綜合考慮，進行流體實際重量的計算;動態(tài)稱重系統(tǒng)在進料閥的出 口處設置速度感應器、速度感應器的輸出端連接計量單元，人機交互模塊通過I/O端口與計 量單元連接，計量單元和計量砰的輸出端連接計量補償單元，計量補償單元的輸出端連接 控制器。
[0005] 然而，運種方案仍舊無法解決對于粘聚性物料的準確稱重問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的上述不足之處，準確稱重存在粘聚現(xiàn)象的物料W及確定物料 傳輸過程中相關(guān)設備的工作狀態(tài)，本發(fā)明提供了一種稱重信號采集裝置，用于確定通過物 料傳輸帶傳輸出去的粘聚性物料的重量，所述稱重信號采集裝置包括：
[0007] 物料體積確定單元，用于確定從存儲倉落入傳輸帶的物料體積；
[000引與所述物料體積確定單元連接的物料重量確定單元，用于確定從傳輸帶投入物料 處理設備的密度、粘聚在傳輸帶上的物料的重量，并據(jù)此確定通過物料傳輸帶傳輸出去的 粘聚性物料的重量。
[0009] 進一步地，所述物料體積確定單元包括：
[0010] 物料密度確定子單元，用于確定落入傳輸帶的物料的密度P:設物料在進入存儲倉 時的密度為Po，物料在存儲倉內(nèi)存儲的時間長度為T補t小時，貝U
[0011] 存儲倉壓力變化子單元，用于檢測物料存儲倉的壓力變化A G;
[0012] 物料體積確定子單元，用于獲得被傳遞到傳輸帶上的物料的總體積V，其中
[0013] 進一步地，所述物料重量確定單元包括：
[0014] 物料存儲倉溫度和濕度確定子單元，被設置成圍繞物料存儲倉外部和內(nèi)部的M個 不同位置，檢測存儲倉內(nèi)部環(huán)境溫度外部環(huán)境溫度巧內(nèi)部濕度和 夕F部濕度D外部存貓倉;'
[0015] 傳輸帶溫度和濕度確定子單元，被設置成沿物料傳輸帶固定架底部的N個不同位 置，檢測物料傳輸帶所處環(huán)境的溫度和濕度，其中M、N均為大于1的自然 數(shù)。
[0016] 第一檢測子單元，用于在物料即將被從存儲倉傳輸?shù)轿锪蟼鬏攷У牡谝粫r刻，檢 測傳輸帶的輸入功率，W及在傳輸帶底部的L個不同位置檢測傳輸帶受到的壓力 及傳輸帶的預設位置處的傳輸帶表面物質(zhì)的厚度其中L為大于1的自然數(shù)；
[0017] 第二檢測子單元，用于在物料將要被從物料傳輸帶投入回轉(zhuǎn)害之前的第二時刻， 檢測傳輸帶的輸出功率Iit，W及在傳輸帶底部的L個不同位置檢測傳輸帶受到的壓 力巧I輸帶
[0018] 第二時刻物料重量確定子單元，用于確定上述第二時刻的物料重量：

[0019] 第一時刻佑輪惡棄而就巧物!席舌吾確定子單元，用于確定上述第一時刻的傳輸帶 表面殘留物質(zhì)的重 ，其中Po表示傳輸帶在上一次被清理W后檢測 的壓力值；
[0020] 第=檢測子單元，用于在物料被從物料傳輸帶投入回轉(zhuǎn)害之后、物料傳輸帶再次 回到物料即將被從存儲倉傳輸?shù)轿锪蟼鬏攷У牡?時刻，在傳輸帶底部的L個不同位置檢 測傳輸帶受到的壓力及傳輸帶的預設位置處的傳輸帶表面物質(zhì)的厚度確定 傳輸帶表面殘留物質(zhì)的重量
[0021] 投入物料重量確認子單元，用于在第二時刻和第=時刻之間被傳輸帶投入回轉(zhuǎn)害 的物料重量

[0022] 物料傳輸工況確定子單元，用于確定 [0023；
[0024j 巧甘膽化TJA議剛1且，石膽化，則1寧止王娩'物科巧柳巧的丄化，刈 '物科巧柳巧化竹清 理，并檢測測量上述壓力、溫度和濕度的值的設備或器件的工作狀態(tài)是否正常。
[0025] 進一步地，所述傳輸帶的表面物質(zhì)的厚度通過紅外傳感器檢測獲得并由紅外傳感 器探測到的信號表征。
[0026] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過大量試驗，研究得到了水泥等粘聚性顆粒狀物 料受到承裝環(huán)境的溫度、濕度W及在物料傳輸帶上傳輸過程中的密度變化，并進而根據(jù)功 率、密度和傳輸帶殘留物的厚度等因素確定物料傳輸工況是否正常，是否需要檢修物料傳 輸帶和物料存儲倉的傳感器，從而滿足了現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中對于粘聚性顆粒狀物料的高精 度投放操作要求，提高了物料投放和稱重的智能化程度。
【附圖說明】
[0027] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的稱重信號采集裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0028] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的稱重信號采集方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029] 如圖1所示，本發(fā)明的稱重信號采集裝置，用于確定通過物料傳輸帶傳輸出去的粘 聚性物料的重量，所述稱重信號采集裝置包括：
[0030] 物料體積確定單元，用于確定從存儲倉落入傳輸帶的物料體積；
[0031 ]與所述物料體積確定單元連接的物料重量確定單元，用于確定從傳輸帶投入物料 處理設備的密度、粘聚在傳輸帶上的物料的重量，并據(jù)此確定通過物料傳輸帶傳輸出去的 粘聚性物料的重量。
[0032] 其中，所述物料體積確定單元包括：
[0033] 物料密度確定子單元，用于確定落入傳輸帶的物料的密度P:設物料在進入存儲倉 時的密度為PO，物料在存儲倉內(nèi)存儲的時間長度為枯鏈小時，貝U
[0034] 存儲倉壓力變化子單元，用于檢測物料存儲倉的壓力變化A G;
[0035] 物料體積確定子單元，用于獲得被傳遞到傳輸帶上的物料的總體積V，其中
[0036] 優(yōu)選地，所化物巧里重側(cè)疋平兀巧巧：
[0037] 物料存儲倉溫度和濕度確定子單元，被設置成圍繞物料存儲倉外部和內(nèi)部的M個 不問位置，檢測存儲倉內(nèi)部環(huán)境溫度、外部環(huán)境溫、內(nèi)部濕度和 夕F部濕度D外部存貓倉;'
[0038] 傳輸帶溫度和濕度確定子單元，被設置成沿物料傳輸帶固定架底部的N個不同位 置，檢測物料傳輸帶所處環(huán)境的溫度和濕度D'ms巾J滿，其中M、N均為大于1的自然 數(shù)。
[0039] 第一檢測子單元，用于在物料即將被從存儲倉傳輸?shù)轿锪蟼鬏攷У牡谝粫r刻，檢 測傳輸帶的輸入功率，W及在傳輸帶底部的L個不同位置檢測傳輸帶受到的壓力 及傳輸帶的預設位置處的傳輸帶表面物質(zhì)的厚度，其中L為大于1的自然數(shù)；
[0040] 第二檢測子單元，用于在物料將要被從物料傳輸帶投入回轉(zhuǎn)害之前的第二時刻， 檢測傳輸帶的輸出功率及在傳輸帶底部的L個不同位置檢測傳輸帶受到的壓 力端t??；
[0041] 第二時刻物料重量確定子單元，用于確定上述第二時刻的物料重量：
[0042] 第一時刻傳輸帶表面殘留物質(zhì)重量確定子單元，用于確定上述第一時刻的傳輸帶 表面殘留物質(zhì)的重1癢中Po表示傳輸帶在上一次被清理W后檢測 的壓力值；
[0043] 第=檢測子單元，用于在物料被從物料傳輸帶投入回轉(zhuǎn)害之后、物料傳輸帶再次 回到物料即將被從存儲倉傳輸?shù)轿锪蟼鬏攷У牡?時刻，在傳輸帶底部的L個不同位置檢 測傳輸帶受到的壓力及傳輸帶的預設位置處的傳輸帶表面物質(zhì)的厚度確定 傳輸帶表面殘留物質(zhì)的重i
[0044] 投入物料重量確認子單元，用于在第二時刻和第=時刻之間被傳輸帶投入回轉(zhuǎn)害 的物料重i
[0045] 物料傳輸工況確定子單元，用于確定
[0046] V
/
[0047] 是否超過預設闊值，若超過，則停止上述物料傳輸帶的工作，對物料傳輸帶進行清 理，并檢測測量上述壓力、溫度和濕度的值的設備或器件的工作狀態(tài)是否正常。
[0048] 所述傳輸帶的表面物質(zhì)的厚度通過紅外傳感器檢測獲得并由紅外傳感器探測到 的信號表征。
[0049 ]相對應地，如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種稱重信號采集方法，包括：
[0050] 確定從存儲倉落入傳輸帶的物料體積；
[0051] 確定從傳輸帶投入物料處理設備的密度、粘聚在傳輸帶上的物料的重量，并據(jù)此 確定通過物料傳輸帶傳輸出去的粘聚性物料的重量。
[0052] 其中，確定從存儲倉落入傳輸帶的物料體積包括：
[0053] 確定落入傳輸帶的物料的密度P:設物料在進入存儲倉時的密度為P日，物料在存儲 倉內(nèi)存儲的時間長度為T補#小時，貝
[0054] 檢測物料存儲倉的壓力變化AG;運里的壓力變化是通過利用諸如壓力傳感器檢 測物料存儲倉對地面的壓力變化來獲得的。
[0055] 獲得被傳遞到傳輸帶上的物料的總體積V，其中
[0056] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述確定從傳輸帶投入物料處理設備的密度、粘聚在 傳輸帶上的物料的重量，并據(jù)此確定通過物料傳輸帶傳輸出去的粘聚性物料的重量包括：
[0057] (1)圍繞物料存儲倉外部和內(nèi)部的M個不同位置，檢測存儲倉內(nèi)部環(huán)境溫度 ^內(nèi)部存儲倉' 、外部環(huán)境溫度內(nèi)部濕度和外部濕度胃;&
[005引（2)沿物料傳輸帶固定架底部的N個不同位置，檢測物料傳輸帶所處環(huán)境的溫度 了|卓出制、境和濕度D傳輸帶巧障，其中M、N均為大于1的自然數(shù)。
[0059] (3)在物料即將被從存儲倉傳輸?shù)轿锪蟼鬏攷У牡谝粫r刻，檢測傳輸帶的輸入功 率W及在傳輸帶底部的L個不同位置檢測傳輸帶受到的壓力S W及傳輸帶的 預設位置處的傳輸帶表面物質(zhì)的厚度其中L為大于1的自然數(shù)；
[0060] (4)在物料將要被從物料傳輸帶投入回轉(zhuǎn)害之前的第二時刻，檢測傳輸帶的輸出 功率PO巧，W及在傳輸帶底部的L個不同位置檢測傳輸帶受到的壓力巧^*_^ ;
[0061] (5)確定上述第二時刻的物料重量： V '
/
[0062] (6)確定上述第一時刻的傳輸帶表面殘留物質(zhì)的重量
，其 中Po表示傳輸帶在上一次被清理W后檢測的壓力值；
[0063] (7)在物料被從物料傳輸帶投入回轉(zhuǎn)害之后、物料傳輸帶再次回到物料即將被從 存儲倉傳輸?shù)轿锪蟼鬏攷У牡?時刻，在傳輸帶底部的L個不同位置檢測傳輸帶受到的壓 力W及傳輸帶的預設位置處的傳輸帶表面物質(zhì)的厚度C S.，確定傳輸帶表面殘留 物質(zhì)的重i
[0064] ( 8 )在第二時刻和第S時刻之間被傳輸帶投入回轉(zhuǎn)害的物料重量
[00化](9)確定
[0066]
[0067] 是否超過預設闊值，若超過，則停止上述物料傳輸帶的工作，對物料傳輸帶進行清 理，并檢測測量上述壓力、溫度和濕度的值的設備或器件的工作狀態(tài)是否正常。
[0068] 本發(fā)明中的溫度、濕度和壓力均采用相應的溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感 器檢測。其中，檢測壓力時，應當確保檢測期間壓力傳感器接受到基本向下的壓力，即確保 在此檢測期間物料傳輸帶承載物料的一面應當基本朝向上方（即在投放的過程中）而不是 朝向下方(即在一次投放完畢準備下一次投放的過程中）。
[0069] 需要說明的是，本發(fā)明中傳輸帶的表面物質(zhì)的厚度并非是W厚度單位(例如mm)計 量的物理量，而是通過紅外探頭檢測到的信號的強弱表征的物理量，即本發(fā)明的厚度是通 過紅外傳感器檢測獲得的。具體地，在傳輸帶的固定位置設置有透光性較好的結(jié)構(gòu)(例如透 光性好的柔性纖維、柔性橡膠等），在該結(jié)構(gòu)下方固定有紅外發(fā)射探頭，在需要檢測厚度的 位置的傳輸帶上方、與該紅外發(fā)射探頭的紅外線發(fā)射方向上設置有紅外接收探頭。紅外接 收探頭根據(jù)接收到的紅外信號強度，表征上述厚度。
[0070] 另外，本申請中所稱的物料主要是指水泥等顆粒狀、易受溫度和濕度影響而產(chǎn)生 粘聚現(xiàn)象的物料。
[0071] W上對于本發(fā)明的較佳實施例所作的敘述是為闡明的目的，而無意限定本發(fā)明精 確地為所掲露的形式，基于W上的教導或從本發(fā)明的實施例學習而作修改或變化是可能 的，實施例是為解說本發(fā)明的原理W及讓所屬領域的技術(shù)人員W各種實施例利用本發(fā)明在 實際應用上而選擇及敘述，本發(fā)明的技術(shù)思想企圖由權(quán)利要求及其均等來決定。
【主權(quán)項】
1. 一種稱重信號采集裝置，用于確定通過物料傳輸帶傳輸出去的粘聚性物料的重量， 其特征在于，所述稱重信號采集裝置包括： 物料體積確定單元，用于確定從存儲倉落入傳輸帶的物料體積； 與所述物料體積確定單元連接的物料重量確定單元，用于確定從傳輸帶投入物料處理 設備的密度、粘聚在傳輸帶上的物料的重量，并據(jù)此確定通過物料傳輸帶傳輸出去的粘聚 性物料的重量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述物料體積確定單元包括： 物料密度確定子單元，用于確定落入傳輸帶的物料的密度P:設物料在進入存儲倉時的 密度為PQ，物料在存儲倉內(nèi)存儲的時間長度為T?#小時，則存儲倉壓力變化子單元，用于檢測物料存儲倉的壓力變化A G; 物料體積確定子單元，用于獲得被傳遞到傳輸帶上的物料的總體積V，其中3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述物料重量確定單元包括： 物料存儲倉溫度和濕度確定子單元，被設置成圍繞物料存儲倉外部和內(nèi)部的Μ個不同 位置，檢測存儲倉內(nèi)部環(huán)境溫度g； _、外部環(huán)境溫度、內(nèi)部濕度和外部 濕度?外赫儲倉； 傳輸帶溫度和濕度確定子單元，被設置成沿物料傳輸帶固定架底部的Ν個不同位置，檢 測物料傳輸帶所處環(huán)境的溫度和濕度〇丨_|_，其中Μ、Ν均為大于1的自然數(shù)。 第一檢測子單元，用于在物料即將被從存儲倉傳輸?shù)轿锪蟼鬏攷У牡谝粫r刻，檢測傳 輸帶的輸入功率以及在傳輸帶底部的L個不同位置檢測傳輸帶受到的壓力Akii 以及傳輸帶的預設位置處的傳輸帶表面物質(zhì)的厚度〇^_，其中L為大于1的自然數(shù)； 第二檢測子單元，用于在物料將要被從物料傳輸帶投入回轉(zhuǎn)窯之前的第二時刻，檢測 傳輸帶的輸出功率，以及在傳輸帶底部的L個不同位置檢測傳輸帶受到的壓力 巧輸帶； 第二時刻物料重量確定子單元，用于確定上述第二時刻的物料重量：第一時刻傳輸帶表面殘留物質(zhì)重量確定子單元，用于確定上述第一時刻的傳輸帶表面 殘留物質(zhì)的重量其中Po表示傳輸帶在上一次被清理以后檢測的壓 力值； 第三檢測子單元，用于在物料被從物料傳輸帶投入回轉(zhuǎn)窯之后、物料傳輸帶再次回到 物料即將被從存儲倉傳輸?shù)轿锪蟼鬏攷У牡谌龝r刻，在傳輸帶底部的L個不同位置檢測傳 輸帶受到的壓力以及傳輸帶的預設位置處的傳輸帶表面物質(zhì)的厚度，確定傳輸 帶表面殘留物質(zhì)的重量投入物料重量確認子單元，用于在第二時刻和第三時刻之間被傳輸帶投入回轉(zhuǎn)窯的物 料重量物料傳輸工況確定子單元，用于確定是否超過預設閾值，若超過，則停止上述物料傳輸帶的工作，對物料傳輸帶進行清理， 并檢測測量上述壓力、溫度和濕度的值的設備或器件的工作狀態(tài)是否正常。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述傳輸帶的表面物質(zhì)的厚度通過紅外傳 感器檢測獲得并由紅外傳感器探測到的信號表征。
【文檔編號】G01G17/04GK105953863SQ201610255013
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】劉立峰, 芮立國
【申請人】成都瑞途電子有限公司