专利名称：振动式连续定量给料器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种定量给料设备---振动式连续定量给料器。
目前在固体散状物料的工艺过程给料计量时，大多采用电子皮带秤和料斗秤。电子皮带秤不适应高温物料，且结构复杂、维修费用高、不能密封，料斗秤不能实现连续给料。德国申克公司的失重秤采用准静态称重方式，具有较高的计量精度，但体积过大，受使用空间限制。现有的一种振动给料的称重方法和设备(专利号ZL93109467.4)由荷重传感器、加速度传感器、激振器、给料槽、称重槽和信号处理系统组成，需要用荷重传感器检测重量信号、用加速度传感器检测振幅信号，并由振幅数据推算物料的移动速度，进而得出被输送物料的流量。由于计量槽和给料槽同步振动，反馈控制时，调节一个执行参数来同时改变两个变量的预期目标值非常困难，如试图改变称重槽内物料的移动速度时，物料的瞬时重量也随之发生变化，而瞬时重量的变化又会影响移动速度，因此计量精度不高，特别是当料仓压力变化(试图恒定仓压，在工业环境中是非常困难的)时，影响了系统的振动特性，破坏了加速度信号和物料移动速度的对应关系，使加速度传感器不能准确检测移动速度，产生较大误差，从而影响给料计量精度。
本实用新型的目的在于提供一种用振动方式输送物料时连续定量给料的设备，使信号处理和控制针对单一变量，瞬时重量和移动速度分别独立控制，互不干扰，调试方便，设备工作稳定，计量精度较高。
为实现上述目的，本实用新型提供的振动式连续定量给料器由喂料装置4、激振器3、计量槽1、称重传感器2和控制仪表5和机座7等组成，计量槽1的进料口接喂料装置的出料口，激振器3和计量槽1连接，将振动传递给计量槽1，计量槽1内的物料在激振力的作用下沿输送方向移动，称重传感器2的检测端与计量槽1连接，另一端与机座7连接，其输出信号接控制仪表5，用于检测计量槽1内物料的瞬时重量，喂料装置4和计量槽1不接触，控制仪表5的输出控制端分别接激振器3和喂料装置4的动力部件，分别控制激振器3和喂料装置4。喂料装置4连接在料仓出料口，用于向计量槽1的入口喂料，其喂料量由称重传感器2的输出信号通过控制仪表5反馈控制。
在连续给料时，其给料速率是瞬时重量和移动速度的乘积，根据所需给料速率，分别设定计量槽1内物料的瞬时重量和移动速度，由传感器2检测计量槽1内物料的瞬时重量值，并由此值通过控制仪表5反馈调节喂料装置4，使计量槽1内物料的瞬时重量稳定在设定值上，根据设定移动速度输出相应的振动控制参数驱动激振器3并带动计量槽1振动，使计量槽内物料接设定移动速度沿输送方向移动而被送出，将单位时间的给料量进行累加，得到累计给料重量。
当振动体内重量(包括物料)发生变化时，振动系统的固有频率、当量阻尼、幅频特性等随之改变，即使激振器的控制参数不变，振幅也会随之改变，振幅和移动速度的对应关系不够准确。通过稳定计量槽内物料重量的办法，使振动特性稳定，这样激振器的驱动控制参数(如电流、电压、频率或方波占空比等)和物料移动速度具有良好的对应关系，通过实验方法可方便地测出此对应关系曲线。对于同一型号的设备，此对应关系是不变的(当物料本身特性发生较大变化时，还可以在现场标定时加以修正)。上述实验方法如下设定一瞬时重量值，调节喂料装置4使计量槽1内物料重量稳定在此值上，按一定间隔设置不同的激振器驱动控制参数，分别实际称量每个参数点一定时间内的给料重量并计算出移动速度，即可得到激振器控制参数与移动速度的对应关系数据，将此数据处理成平滑曲线或找出近似函数存入控制仪表，即可实现无级调节。一般地，瞬时重量可以固定在一个数值上，通过改变移动速度来调节给料量，也可以设置几个瞬时重量值，使设备处于最佳工作状态。固定激振器的驱动控制参数，通过改变设置瞬时重量的办法，也可实现调节给料速率的目的。
由于计量槽1内物料是由喂料装置4供给的，其瞬时重量受喂料装置4控制；计量槽1内物料的移动速度是由激振器3控制的，计量槽和喂料装置互不接触、独立工作，因而可以分别调节。
本实用新型只采集称重信号，由称重信号反馈调节喂料装置，完全克服了料仓压力等因素的影响，物料的移动速度直接由控制仪表依据预先存入的振动参数--移动速度的对应关系数据输出控制，不需另外检测，瞬时重量和移动速度分别独立控制，互不干扰，调试方便、工作稳定、给料计量精度较高。
图1为本实用新型实施例一的结构示意图；图2为本实用新型实施例二的结构示意图。
如图1所示，所述专用设备由喂料装置4、激振器3、减振器6、计量槽1、称重传感器2、机座7和控制仪表5等组成。计量槽1与激振器3刚性连接，并通过减振器6与称重传感器2的检测端连接，称重传感器2的另一端固定在机座7上。减振器6可选择橡胶垫或弹簧，激振器3采用电磁振动方式，由板簧3c、电磁铁3b、衔铁3a等构成，电磁铁3b是激振器3的动力部件，由控制仪表5输出的固定频率交流方波电路驱动(由于交流方波是处理后的二次电源，不受电网电压、频率等波动因素干扰，具有很高的稳定性，驱动电路的稳定性直接影响给料精度)，改变交流方波的占空比可以改变电磁铁3b的电流，进而改变激振器3的振幅；喂料装置4可采用圆盘喂料机、螺旋喂料机等，本实施例采用结构简单的电磁振动喂料方式，由交流方波或可控硅电路驱动(因与称重传感器信号形成闭环调节，不需很高的稳定精度)。由于称重传感器2检测的是包括激振器3、计量槽1以及槽内物料的总重量，其输出有效信号所占比例较小，但由于减振器6的作用，信号的交变幅值也较小，而且称重传感器2的清零校准非常方便，只要停止喂料并排空计量槽内的物料即可。
如图2所示，激振器3通过称重传感器2与计量槽1连接，激振器3通过减振器6固定在机座7上，这样称重传感器2检测的是计量槽1和槽内物料的重量，有效信号比例较大，但信号的交变幅值也较大，对传感器的使用寿命有一定的影响。
权利要求1.振动式连续定量给料器，由计量槽(1)、传感器(2)、喂料装置(4)、激振器(3)、机座(7)和控制仪表(5)等组成，计量槽(1)的进料口接喂料装置(4)的出料口，传感器(2)的输出信号接控制仪表(5)，其特征在于所述传感器(2)为称重传感器，其检测端与计量槽(1)连接，另一端与机座(7)连接，激振器(3)与计量槽(1)连接，控制仪表(5)的输出控制电路的输出端分别接激振器和喂料装置的动力部件。
2.根据权利要求1所述的振动式连续定量给料器，其特征在于计量槽(1)与激振器(3)刚性连接。
3.根据权利要求1所述的振动式连续定量给料器，其特征在于激振器(3)与计量槽(1)间通过传感器(2)连接，激振器(3)通过减振器(6)与机座(7)连接。
4.根据权利要求1或2所述的振动式连续定量给料器，其特征在于计量槽(1)与传感器(2)间连有减振器(6)。
5.根据权利要求1所述的振动式连续定量给料器，其特征在于所述激振器(3)为采用电磁铁(3b)做动力部件的激振器，由控制仪表(5)输出的可调占空比的方波电路驱动。
专利摘要本实用新型涉及一种振动式连续定量给料器,由计量槽、喂料装置、称重传感器、激振器、控制仪表和机座等组成,计量槽的进料口接喂料装置的出料口,称重传感器的两端分别与计量槽和机座连接,激振器和计量槽相连,控制仪表的输出端分别接激振器和喂料装置的动力部件。根据所需给料速率,分别设定计量槽内物料的瞬时重量和移动速度,由称重传感器检测瞬时重量值,并反馈调节喂料装置;根据设定移动速度驱动计量槽振动并送出物料。
文档编号G01G11/12GK2364443SQ99220008
公开日2000年2月16日 申请日期1999年2月12日 优先权日1999年2月12日
发明者周敬训 申请人:周敬训