专利名称：用于校准鼓风炉顶部储料器的称重系统的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及储料器中的炉料材料的重量测量。更具体地说，本发明涉及一种校准方法和装置，其使得储料器中的(尤其是鼓风炉顶部储料器中的)炉料材料的重量测量精确。
背景技术：
在各种工业应用中，储料器用于工艺材料的暂时存储、处理、或供给。在炉料材料重量是对于过程控制的重要信息的应用中，该储料器通常结合有称重系统。
这种应用的特定情形是鼓风炉的填料过程。已知鼓风炉炉料在其横截面上的剖面(profile)对铁制造过程有着决定性的影响。为了优化鼓风炉操作，基于重量的炉料分配控制是相当重要的事情。基于重量的炉料分配的常见解决方案是，例如，由Paul Wurth S.A开发的BELL-LESS TOPTM装料系统，该系统具有US 4 074 816中所描述的炉料计量。从而，重量测量在炉料分配控制中是重要的方面。
鉴于上述内容，对顶部储料器的(具体地说，对暂时存储于顶部储料器中的鼓风炉原材料的)精确重量测量，有利于在装料过程中优化储料器卸料控制。在这种情形下，困难之一在于由于鼓风炉内部压力而产生的施加于顶部储料器上的抬升力。该抬升力必须通过压力作用来补偿。用来将称重系统添加到这种顶部储料器的已知方法是设置多个压电重量测量元件，顶部储料器以自由竖立方式支撑于这些压电重量测量元件上。但是，这些重量测量元件仅能承受正向力，即压缩力。它们不能承受负向力或横向力。因此，通常安装限位弹簧(hold down springs)和拉杆，以便补偿横向力和负向力(即抬升力)。这对于精确的重量测量来说是有害的。近期的研发成就提供了克服上述机械限制的新型测量装置。例如，GermanSCHENK Process GmbH，Darmstadt已提供了一种用于这些用途的所谓的“Weighbeam DWB”，其可以承受正向力和负向力以及横向力。
但是，这些和其它已知系统的称重结果可能最初就不精确，或者由于各种原因在经过一段时间之后变得不精确，这些原因诸如由于例如安装部件的尺寸变化或热位移引起的机械预应力、压力变化、对测量装置老化的敏感性、不正确的储料器自重值等。因此，需要检查测量的有效性，即正确性，并且如果必要的话需要采取矫正动作。一个已知的选择是拆开储料器的称重系统并拆除测量装置以便替换或用外部机构进行校准。可以理解，这个过程比较麻烦。而且，由于作业时间的损失及其相关成本相当多，这个选择在实际中很少使用。另一个选择是将已知质量的较重样本重量连接于储料器，以便检查重量测量的正确性。但是，这种选择也是不恰当且耗费时间的，并且还带有与处理这种较重重量有关的相当大的安全隐患。
WO2004/088259公开了一种用于校准诸如称重储料器的称重装置的装置和方法。根据WO2004/088259，对称重装置进行加载，以便进行利用用于校准的移动装置的校准方法。GB 2 237 651中公开了一种相似的装置和方法，根据GB 2 237 651，校准载荷通过称重负载元件和校准负载元件而施加于容器。虽然根据WO2004/088259或GB 2 237 651的两种装置和方法均可以消除对样本重量的需要，但是，它们对于精确校准鼓风炉顶部储料器的称重系统来说不够适合。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于校准鼓风炉顶部储料器的称重系统的改进的方法和装置。
为了实现该目的，本发明提出了一种用于校准鼓风炉顶部储料器的称重系统的方法，该方法包括使用至少一个致动器的步骤，该致动器用于向储料器上施加具有特定大小的竖直净力，以便在储料器中模拟特定重量的炉料材料；以及确定竖直净力的大小的步骤。根据本发明的一个重要方面，该方法进一步包括确定向所述储料器上施加抬升力的压力大小的步骤，以及利用竖直净力的所确定的大小以及压力的所确定的大小来建立用于称重系统的校准数据的步骤。
因此，该方法使用至少一个致动器，该致动器用作可操作地结合于储料器的机械装置，以便在储料器中模拟给定假设量的炉料材料。从而消除了对于实际样本重量的需要，并且提供了一种简单可靠的方案，用来在储料器中施加与假设炉料的重量相对应的竖直净力。通过获得由致动器施加的有效激振力(effective force)，或者可替换地，通过使用用于直接检测所施加力的附加测量装置，在计算量很小的条件下就可以确定竖直净力的大小。随后，所确定的大小使得，可以使用结果值作为用于建立称重系统的校准数据以及随后校准的已知量参考信号。当建立校准数据时，压力的向储料器上施加抬升力的不利影响也被考虑在内。确定该压力对称重系统的影响使得可消除或者至少最小化重量测量中的与该压力(尤其该压力变化)相关的误差，因此，在校准后提高了的重量测量的准确性。该方法提供了快速可靠的校准，其可以容易地应用于鼓风炉顶部储料器的现有称重系统。作为另一优点，该方法还提供了对称重系统的操作性的简单控制。
正如将要明白的，通过鼓风炉顶部储料器的称重系统的改进的校准，可以在基于重量的炉料分配控制的可靠性和准确性上获得明显提高。
通常，通过根据本发明的方法可以实现两种校准模式。在快速、简单、经济的方法中，每个校准过程仅使用致动器一次，以便产生一个单一净力。相似地，在该校准模式期间，仅对向储料器上施加抬升力的压力进行一次测量。在确定净力大小之后，后者与所确定的压力一起被用作已知量，以便单独地或共同地校准称重系统，例如，读取称重梁(weighing beam)。
在另一种方法中(该方法在特定环境下是优选的，例如，在测量系统非线性特征的情况下)，该方法进一步包括通过施加不同大小的竖直净力以及确定每个竖直净力的大小而建立用于称重系统的校准数据的步骤。换言之，每个校准过程中多次操作致动器，每次均用于产生不同的净力，即不同大小的净力。然后，例如，所产生的数据可以用来确定(非线性)称重函数的参数，或获得校准曲线。
为了进一步改进校准，优选地，还施加不同大小的压力，这些压力向储料器上施加不同的抬升力。确定每个压力的大小，并利用它们来建立用于称重系统的校准数据。使用不同大小的压力使得实现了，更精确描述储料器内部压力对称重系统的影响。
通过改变所施加的力以及通过额外地改变施加到储料器上的抬升压力，例如，通过改变炉内压力或使用次级压力补偿系统，可以获得额外的数据点。
校准数据有利于用来确定W＝f(L，P)类型的公式。在该公式中，实际重量W被表示成载荷和压力的函数，所述载荷通过称重系统中的重量测量装置测得，用L表示，所述压力向所述储料器施加抬升力，用P表示。更具体地说，在优选实施例中，校准数据用来确定用于W＝a+bL+cL2+dP+ePL类型的重量校准的(非线性)函数或公式的参数。基于前面通过改变竖直净力和/或压力得到的多个数值而数值地确定了这些参数a、b、c、d、e，然后可以将这些参数用于随后的重量测量中。在重量测量期间，W表示炉料材料的实际重量。正如将要明白的，通过对系统参数a、b、c、d、e做出可能做的最好的确定来提高W值的准确性，这是校准方法的该变型的目标。可以注意到，以更精细的测量和数值确定为代价，更高次的公式可以提供更好的准确性。
用于实现根据本发明用于校准的方法的鼓风炉顶部储料器的称重系统包括至少一个致动器，用于向储料器上施加具有特定大小的竖直净力，以便在储料器中模拟特定重量的炉料材料；以及力测量装置，用于确定竖直净力的大小。根据本发明的一个重要方面，称重系统进一步包括压力测量装置，用于确定向所述储料器上施加抬升力的压力的大小；以及校准装置，利用竖直净力的所确定的大小以及压力的所确定的大小来建立用于所述称重系统的校准数据。
优选地，称重系统进一步包括用于将向储料器上施加抬升力的压力设置成所需值的装置。方便地，这些装置包括次级压力补偿系统，该系统已经安装有常见的顶部储料器的气体封锁功能。可替换地，为所述目的，可以安装喉部压力控制器，该喉部压力控制器被设置成与炉喉部相连通。
在优选实施例中，力测量装置包括至少一个重量测量元件，用作致动器的支撑点。一个重量测量元件优选地结合每个致动器，用于感测由致动器施加的有效激振力(effective force)。该重量测量元件布置成用来传递载荷，以便将由致动器施加的力传递到储料器。该布置使得所施加的竖直净力被可靠地且准确地确定。
有利地，重量测量元件和致动器串联安装，并被布置成对于储料器来说不具有支撑功能。通过这种布置，测量元件和致动器可以容易地被拆卸并移除，在诸如替换储料器磨损部件时在内的其它情况下，可使得维修时间减少。
因此，该方法可以有利地进一步包括以下步骤拆除重量测量元件并在称重系统外部对其校准。通过拆除重量测量元件并通过适当的外部机构对其校准，可进一步提高称重系统校准的准确性和可靠性。
在优选实施例中，至少一个致动器是线性液压致动器。液压致动器尤其适合于施加再现常见储料器炉料数量级时的较大力。
有利地，该线性液压致动器包括第一端板和第二端板，第二端板与第一端板轴向隔开；补偿器，轴向地连接在第一端板与第二端板之间，从而补偿器限定了液压室；以及装置，用于将液压流体供应到液压室。这提供了简单可靠的致动器结构。在通过得知由致动器施加的有效激振力而确定竖直净力的情况下，关于所施加的力的大小应该有足够的确定性。该致动器结构相对于传统液压千斤顶具有的优势在于，它的功效比(efficiency ratio)非常高，从而其消除了与传统液压千斤顶效率比相关的不确定因素。因此，通过利用获知的所施加液压以及致动器几何形状，可以确定所施加的力。可替换地，当净力通过其它装置被确定时，后者可以通过该步骤而被容易地相互校验。
在优选实施例中，三个致动器相对于储料器的竖直中心轴线设置成轴向(旋转)对称，并具有平行中心轴线的作用方向。该布置确保了所施加力的限定分布。此外，该布置确保了合净力(即由各个致动器施加的那些力的矢量和)的作用点位于储料器竖直中心轴线上，并且使得该合净力基本上与储料器垂直中心轴线同轴，从而近似于样本炉料的重力。
称重系统优选地包括三个称重梁，称重梁等圆周地布置于储料器的底座上以便构成用于储料器的刚性三脚支架，并且称重梁与三个等圆周致动器交替布置。这些称重梁不需要通过使用例如预应力弹簧对抬升力进行补偿，并且称重梁不需要通过使用导向装置对横向动作进行补偿。但是，该校准方法和装置还可以与前述传统称重元件或其它称重系统组合使用。在校准期间，致动器和称重梁的这种布置使得所施加的力分布均匀到称重系统的称重梁上，同时，例如为了维修和运行调解(operational intervention)，在元件之间留有充足的空间。
在称重系统的另一优选实施例中，致动器、用于设定向储料器上施加抬升力的压力的装置、力测量装置、以及压力测量装置连接于自动过程控制系统，例如，鼓风炉过程控制系统。通过该实施例，校准装置有利地由自动过程控制系统形成，例如形成为鼓风炉过程控制系统的附加过程。上述校准方法和装置可以容易地增至新的设计中，或集成到现有称重系统中。
在根据本发明用于校准的方法的方面，称重系统的其它优选实施例与上述实施例相对应。
通过下面对参照附图的非限制实施例的描述，本发明将更加显而易见，附图中图1是鼓风炉上的BELL-LESS TOP装料系统的侧视图；图2是如图1的鼓风炉中所使用的称重系统和卸料组件的放大侧视图；图3是根据图2(A-A)的称重系统的水平横截面视图；图4是用于图3(B-B)的致动器组件的竖直横截面视图；图5是图4(A’-A’)的致动器组件的竖直横截面视图；以及图6是流程图，示出了用于校准图3的称重系统的方法的优选实施例。
具体实施例方式
在图1中，标号10在全文中表示鼓风炉。平行储料器型的BELL-LESS TOPTM装料系统12以实质上公知的方式使用角度可调的转动斜槽14，以便将炉料材料分配到鼓风炉10的炉膛。两个储存器或顶部储料器16、16’为待通过斜槽14分配的炉料材料提供暂时储存。传送带机构18通过布置于储料器16、16’上方并连接于储料器16、16’的进料组件20而对顶部储料器16、16’提供进料。进料组件20包括集料锥形部22和用于选择地将炉料材料供给并引导到储料器16或16’内的偏离槽24。储料器16、16’构造成压力储料器，以确保鼓风炉10在装料过程中保持密封以隔绝大气。因此，具有气体封锁功能的储料器16、16’均设置有上部密封阀和下部密封阀(未示出)。
在全文中用标号30来表示的卸料组件或阀决布置在与鼓风炉10的装料平台31大致相同的高度，并且与储料器16、16’的下开口端连通。在储料器16、16’的相应下开口端处的卸料锥形部32、32’通过法兰34、34’连接至卸料通道36、36’。节流阀或计量阀38、38’在卸料通道36、36’的下端处提供炉料材料流控制。从而，阀38、38’能够控制炉料材料从储料器16或16’卸放至转动斜槽14。计量阀38、38’通过液压驱动器40、40’来设定。这样，炉料材料从储料器16、16’经过卸料通道36、36’到达中心进料口42，该中心进料口将炉料材料竖直地引导到转动斜槽14上。
图2更详细地示出了卸料组件30。在它们的上端上，卸料锥形部32、32’焊接于支撑各个储料器16、16’的支撑环46、46’。在它们的下端上，卸料锥形部32、32’通过连接法兰49、49’连接于折皱的(corrugated)补偿器48、48’。补偿器48、48’被支撑于装料平台31上，并且提供对卸料组件30的密封。由于补偿器48、48’是柔性的，所以它们对于储料器16、16’来说不具有支撑功能。
如图2所看到的，支撑环46、46’和储料器16、16’由装料平台31通过称重梁60、60’来支撑。称重梁60、60’居间地插入到、并且刚性地连接到支撑环46、46’与装料平台31之间，以便用作支撑柱。这种结构确保了储料器16、16’的全部毛重(包括包含于其内的炉料材料)均由各个称重梁60、60’来承受。称重梁60、60’构成用于对包含于储料器16、16’内的炉料材料进行称重的称重系统的传感器。适合的称重梁是例如来自SHENK Process GmbH，Darmstadt的“Weighbeam DWB”型的。
与现有技术中所使用的压电称重元件相反，这种称重梁60、60’可以吸收横向力以及抬升力。通过支撑柱60、60’支撑储料器16、16’的这种结构，就不需要提供用于抬升力或横向力的机械补偿了。
图3是图2上A-A平面的垂直横截面视图，并且示出了储料器16下方的称重梁60的平面图。相似的平面图适用于储料器16’上的称重梁60’。三个称重梁60围绕储料器16的竖直轴线等圆周地布置于支撑环46的下方。因此，称重梁60构成了用于支撑储料器16的有着均布(以120°)的三脚架腿的刚性三脚支架。为了得到自动的炉料材料称重系统，称重梁60、60’以实质公知的方式连接于鼓风炉10的过程控制系统。
图3还示出了在称重梁60之外所提供的三个致动器组件70的布置。致动器组件70围绕储料器16的竖直轴线等圆周地(以120°)布置，从而称重梁60与致动器组件70交替布置(以60°)。
图4以垂直横截面的形式更详细地示出了致动器组件70。致动器组件70包括液压致动器72、力测量装置80、以及第一和第二U状弓形件82、92。致动器72具有第一上圆形端板74和第二下圆形端板75。折皱的补偿器76将第一端板74密封地连接于第二端板75。该补偿器76使得致动器72在保持端板74和75平行度的同时轴向伸长或收缩。因此，补偿器76限定了液压室78，该液压室具有与位于致动器72上端处的液压回路的连接头79。这种致动器结构使得，当液压室78受到给定液压时，由于补偿器76的膨胀作用，力被精确地施加了。这种膨胀作用导致了由第一和第二端板74、75以及补偿器76限定的汽缸的伸长。
如图4所示，力传感或测量装置80(例如，传统的压电重量测量传感器元件)与致动器72串联地设置在一起。力测量装置80优选宽松地插入于致动器72与弓形件82之间，以便以后拆除和由适当机构来进行外部校准。力测量装置80优选地连接于鼓风炉10的过程控制系统，或者可替换地，连接于独立的校准控制系统。
如可从图4中看出的，第一矩形实心U状弓形件82在其上开口端处固定于储料器16的支撑环46。弓形件82在其基本水平的底板86的上表面上限定第一工作表面84，该第一工作表面借助于侧板88刚性地连接于储料器16。第二矩形实心U状弓形件92接合第一弓形件82，且相对于弓形件82纵向旋转90°并颠倒地布置。弓形件92的尺寸选择成能够插入到弓形件82中并使得可相对于弓形件82无摩擦地运动。
如图5所示，弓形件92在其顶板96的下表面上提供了第二工作表面94。弓形件92通过底板(sole plate)99刚性地但可拆卸地安装于装料平台31，例如，通过使用螺母和螺栓紧固于平台31。
致动器72通过将工作表面84和94强制分开而在储料器16上施加垂直向下指向的力。在构造期间，应注意致动器72的端板74、75的相互平行度以及弓形件82、92的板86、88和板96、98的各自相对应的平行度。因此，由致动器72施加的力是垂直向下指向的。由于没有任何横向力或抬升力施加到测量装置80上，因而上述结构可以使用传统压电称重元件作为力测量装置80。
返回图3以及致动器组件70的布置，可以明白，不需要对致动器72进行独立控制。每个致动器72均可以通过各自的连接头79而连接于相同的液压回路，以便受到相同的液压。通常，同时操作三个致动器72。由于致动器72连接于液压回路，因而可以远程控制它们的操作。机电阀控制致动器72的启动，该机电阀优选地可由前述过程控制系统操作。万一需要施加多个不同大小的力，那么可以使用液压控制阀在压力室78上施加不同的液压。三通阀的使用使得储料器16’的致动器72’连接于同一回路。可以注意到，为储料器16’提供了包括致动器72’和力测量装置80’的一套相应的致动器组件70’。另外，安装所描述的致动器组件70、70’的布置不需改变传统类型的卸料组件30的结构，例如象BELL-LESS TOPTM系统所使用的一样。因而，它们可以容易地添加到现有鼓风炉中。而且，由于致动器组件70、70’可以容易地拆除，所以不会妨碍卸料组件30上的维修调节。
可以明白，由于致动器组件70的旋转对称布置，所以由致动器72施加的力产生竖直向下指向的净力(net force)，该净力在储料器16中的作用点基本位于其纵向中心轴线上。这样得到的净力对应于装在储料器16中的相应数量假想炉料材料的由地心引力而施加的重力。另外，致动器72提供了一种用于称重梁60控制功能和矫正测量的简单机构。
因此，致动器组件70可以提供一个或多个已知量的适当被测对象(measurand)。上面所述的致动器72、72’和力测量装置80、80’使得包括称重梁60、60’在内的储料器称重系统可以进行校准。
当使用称重系统时，通常通过基于称重梁60、60’(或相似的现有技术的装置)读数的计算而获得称重结果。实践中，已证明下面的非线性公式在对储料器中实际重量的建模中是有效的W＝a+bL+cL2+dP+ePL(1)其中W是储料器16、16’中的实际重量；L是由称重梁60、60’表示的载荷；P是施加到储料器16、16’上的压力；
a、b、c、d、e是系统参数。
在这种情况下，该校准方法确保了参数a、b、c、d、e的确定具有可能的最佳精度。更高阶的方程可以用来实现更高的精度，但是它们需要确定更多的参数。
图6中的示例流程图示出了用于校准图3的称重系统(即，确定方程(1)中的参数a、b、c、d、e)的优选方法。可以明白，通过使用例如鼓风炉10的过程控制系统的子程序，或者可替换地通过附加的校准控制程序，该校准方法可以作为全自动校准过程来执行。用于储料器16或16’的校准方法通常在各储料器16或16’的非装料期间执行。优选地，用于储料器16、16’的校准程序连续运行，并可与切换于平行的储料器16与16’之间的装料程序相兼容，且使得相同资源可共享。虽然下面仅描述了用于储料器16的方法，该方法也应用于有着相应适合参考标号的储料器16’。
该方法起始于对校准系统的初始化100，即，例如，对用于致动器72的液压回路进行加压并称量(taring)力测量装置80的自重。优选地，例如，通过检测称重梁60来执行储料器16的空置检查102。当确定为空时，阻止各储料器16的进料104。否则，中止校准过程103。之后，通过过程控制系统同时操作三个致动器72，以便模拟储料器16中给定的炉料重量106。基本上同时地，主动控制在储料器16上产生抬升力的压力并将其设定为所需值。可以注意到，该压力的设置可以使用鼓风炉10的内部压力控制或储料器16上的次级压力补偿(secondary pressure compensation)，所述次级压力补偿通常用于前述的储料器16的气体封锁功能。由于致动器72是有效的，所以与给定重量对应的有效竖直净力的当前大小W通过使用测量装置80来确定，并且记录该结果108。该步骤提供了已知量的被测对象以及校准所需的依据值W(according value)。在确定所施加力的大小W的同时，通过测量来确定在储料器16上施加抬升力的当前压力P，并且记录该压力P。由于储料器16的气体封锁功能，内部压力P的大小在大气压力与炉喉压力之间变化(例如，达到2，5-3，5 bar)。另外，当储料器16在装料期间与炉喉连通时，压力P可能因鼓风炉10内部压力的变化而变化。当高于大气压力时，储料器16的内部压力P引起伸展补偿器48的力，并从而轻微地抬升储料器16。因而，该抬升力使得由称重梁60测量的载荷减小了。而且已经发现，由于用于次级压力补偿的管道所产生的倾斜冲量(tilting momentum)，所以储料器内部压力P还可能影响重量测量，所述管道通常连接于储料器16的上部。因此，在正常重量测量期间，正如方程(1)中所表示的，压力P不利地影响值W的正确性。可以注意到，由于压力的大小是变化的，所以压力P的影响不能象减小储料器16自重的恒定反作用力一样简单地被消除。为了消除或者至少减小由于该抬升力而引起的测量误差，因此，在校准期间将储料器16的内部压力P对值W的变化着的影响考虑进来。在校准期间以及正常的重量测量期间，通过连接于校准系统(例如，鼓风炉10的过程控制系统)的一个或多个已知类型的压力传感器，方便地测量压力P。这些压力传感器通常已经安装于储料器16内或安装于储料器16处，这是因为储料器16具有空气封锁结构，例如，安装于用于储料器16上的次级压力补偿的管道内。
同时或紧接其后，读取并记录称重梁60的输出L110。对应于每个校准步骤，对于不同的被测变量W、压力P和相应的输出L，稍后的两个步骤108和110循环执行多次112。此时通过致动器72确定不同的模拟重量W，同时如上所述地设置压力P。多个不同的被测变量W、压力P、和输出L使得参数a、b、c、d、e可数值地被确定。在记录了不同的被测变量W、压力P、和输出L之后，优选地在步骤114中(例如基于经验数据或基于与液压的相互校验)，对它们进行有效性检查。这确保了称重梁60不会被用错误量(例如由于任何故障而造成的)而校准。在值W、P或L出现错误的情况下，校准过程被中止103。当正确的值W、P和L被确认时，在步骤116中数值地确定随后用于方程(1)中的参数a、b、c、d、e。步骤116优选地由鼓风炉10的过程控制系统内的计算装置执行。因此，步骤116终止了称重系统的校准过程的一个例子，之后该过程返回至等待模式(idle mode)120，从等待模式开始可以再次进行初始化。在随后的对实际储料器炉料重量W的确定中使用参数a、b、c、d、e，直至下一校准步骤。
上述方法可以以全自动的方式来执行，执行频率与所需的一样，例如以规律的时间间隔和一天多次。该方法可以在鼓风炉10的作业周期期间内执行，无需停止服务。可以明白，尤其是当该方法由全自动过程控制系统执行时，其可以在非常短的时间间隔内执行，例如60秒。除了提供自动校准之外，该方法还提供对称重系统操作性的控制。此外，即使是当称重系统趋于老化时，使用校准方法也将确保重量测量的可重复性。为了提高校准的准确性，还可以将力测量装置80另外地拆除，并且通过适当的外部机构对其进行定期(例如一年一次)自我校准。
总而言之，可以明白，通过利用上述的校准装置和方法并进而提高重量测量的准确性和可靠性，提供了对炉料材料重量测量的实质性改进以及进而对炉料分配控制的实质性改进。
权利要求
1.一种用于校准鼓风炉顶部储料器的称重系统的方法，所述方法包括以下步骤使用至少一个致动器，所述致动器用于向所述储料器上施加具有特定大小的竖直净力，以便在所述储料器中模拟特定重量的炉料材料；确定所述竖直净力的所述大小；其特征在于，包括以下附加步骤确定向所述储料器上施加抬升力的压力的大小；以及利用所述竖直净力的所述确定的大小以及所述压力的所述确定的大小来建立用于所述称重系统的校准数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述致动器是线性液压致动器，所述线性液压致动器包括第一端板和第二端板，所述第二端板与所述第一端板轴向隔开；补偿器，轴向地连接在所述第一端板与所述第二端板之间，所述补偿器限定液压室；以及装置，用于将压力流供应到所述液压室。
3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括向所述储料器上施加不同大小的竖直净力；确定每个所述竖直净力的大小；以及利用所述竖直净力的所述确定的大小来建立用于所述称重系统的校准数据。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括施加不同大小的压力，所述压力向所述储料器上施加不同的抬升力；以及确定每个所述压力的大小；以及利用所述压力的所述确定的大小来建立用于所述称重系统的校准数据。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括利用所述校准数据来确定用于重量校准的W＝f(L；P)类型的公式，其中W＝实际重量；L＝由重量测量装置测得的载荷；以及P＝施加于所述储料器上的压力。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述公式是非线性的。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述公式是以下类型的W＝a+bL+cL2+dP+ePL其中，W＝实际重量；L＝由重量测量装置测得的载荷；P＝施加于所述储料器上的压力；以及其中，a、b、c、d、e是由用于校准称重系统的所述方法确定的系统参数。
8.一种用于称量鼓风炉顶部储料器中的炉料材料的重量的方法，所述方法包括根据权利要求1至7中任一项所述的用于校准的方法，其中，所述校准数据用来确定用于重量校准的W＝f(L；P)类型的公式，其中W＝所述炉料材料的实际重量；L＝由重量测量装置测得的载荷；以及P＝施加于所述储料器上的压力。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述公式是以下类型的W＝a+bL+cL2+dP+ePL其中，W＝所述炉料材料的实际重量；L＝由重量测量装置测得的载荷；P＝施加于所述储料器上的压力；以及其中，a、b、c、d、e是由用于校准称重系统的所述方法确定的系统参数。
10.一种鼓风炉顶部储料器的称重系统，其包括至少一个致动器，用于向所述储料器上施加具有特定大小的竖直净力，以便在所述储料器中模拟特定重量的炉料材料；以及力测量装置，用于确定所述竖直净力的大小；其特征在于，压力测量装置，用于确定向所述储料器上施加抬升力的压力的大小；以及校准装置，其利用所述竖直净力的所述确定的大小以及所述压力的所述确定的大小来建立用于所述称重系统的校准数据。
11.根据权利要求10所述的称重系统，进一步包括一装置，所述装置用于将向所述储料器上施加抬升力的所述压力设置成所需的值。
12.根据权利要求10或11所述的称重系统，其中，所述力测量装置包括用作所述致动器的支撑点的重量测量元件。
13.根据权利要求12所述的称重系统，其中，所述重量测量元件和所述致动器串联安装，并布置成对于所述储料器来说不具有支撑功能。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的称重系统，其中，所述至少一个致动器是线性液压致动器，所述液压致动器包括第一端板和第二端板，所述第二端板与所述第一端板轴向隔开；补偿器，轴向地连接在所述第一端板与所述第二端板之间，所述补偿器限定液压室；以及装置，用于向所述液压室供应压力流。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的称重系统，其中，所述储料器具有竖直中心轴线，且三个致动器相对于所述轴线设置成旋转对称，并具有平行于所述轴线的作用方向。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的称重系统，其中，所述称重系统包括三个称重梁，所述称重梁等圆周地布置于所述储料器的底座上，以便构成用于所述储料器的刚性三脚支架，并且所述称重梁与所述三个等圆周的致动器交替布置。
17.根据权利要求11所述的称重系统，其中，所述致动器、用于设定向所述储料器上施加抬升力的压力的所述装置、所述力测量装置、以及所述压力测量装置连接于自动过程控制系统，并且其中，所述校准装置由所述自动过程控制系统构成。
全文摘要
本发明公开了一种用于校准鼓风炉顶部储料器的称重系统的方法以及一种相应的称重系统。该方法包括使用至少一个致动器的步骤，该致动器用于向储料器上施加具有特定大小的竖直净力，以便在储料器中模拟特定重量的炉料材料；以及确定竖直净力大小的步骤。根据本发明，该方法进一步包括确定向所述储料器上施加抬升力的压力的大小的步骤、以及利用竖直净力的确定的大小和压力的确定的大小来建立用于称重系统的校准数据的步骤。
文档编号F27D21/00GK101044377SQ200580035509
公开日2007年9月26日 申请日期2005年10月18日 优先权日2004年10月18日
发明者居伊·蒂伦, 让诺·卢特施 申请人:保尔伍斯股份有限公司