本发明涉及饲料加工技术领域，尤其涉及一种喷洒系统。
背景技术：
基于制粒机工艺要求的限制，混合机油脂的添加量一般不得超过原料重量的3％。为进一步提高饲料油脂的添加量，饲料生产企业开始普遍使用油脂后喷技术。
油脂后喷技术通过在成品饲料颗粒的表面均匀喷涂油脂，在不降低饲料颗粒坚实度的前提下，提高了饲料的能量水平，节约了宝贵的粮食作物。本文所述的油脂后喷技术的常规饲料喷洒量可达8％，膨化饲料喷洒量可达35％。
干流秤9作为称重设备，常被用于油脂后喷系统中对饲料进行称重。对其称重过程进行说明：
参见图1，饲料颗粒1先以初速度v0进入由导流板2形成的狭窄通道中，再以速度v1做抛物运动撞击称重板3，最后以末速度v2离开干流秤9。饲料颗粒1在撞击称重板3时，对称重板3施加作用力f。作用力f可分解为水平分力fh和竖直分力fv。压力传感器4在水平分力fh的作用下，发生弹性形变，产生电信号。
目前的称重过程存在的问题包括：
1、通过冲击力折算饲料产量，精度受限制，标定难度大。
在饲料生产中，由于配方和饲养对象的不同，饲料颗粒1的物理特性往往具有较大的差别。例如：家禽料以破碎料为主，呈粉末状；水产料以小颗粒为主，类似于油菜种子；猪饲料以粗颗粒为主，颗粒尺寸大。
根据实践表明，以相同的初速度v0进入由导流板2构成的狭窄通道后，流动性好的颗粒饲料会以较大的初速度v1做抛物运动，偏向于落在称重板3撞击区域的a端(上端)，反弹后离开称重板3；相反，流动性较差的破碎料会以较小的初速度v1做抛物运动，偏向于落在称重板3撞击区域的b端(下端)，贴着称重板3向下滑落。
在工程应用中，先通过公式ms＝k×fh(k为物料系数)，计算出饲料流经干流秤9的瞬时流量ms，再通过公式
基于饲料的物理特性的不同，往往会针对不同的饲料，设置不同的物料系数k。而各种饲料颗粒1的物料系数难以确定，从而在很大程度上影响了称量精度。
2、需借助于外部设备来稳定饲料流和饲料颗粒1的初速度v0。
由于饲料生产线固有的脉动特征会导致进入干流秤9的饲料流时断时续，时多时少，为了提升称量精度，需要保证饲料颗粒1以相同的初速度v0进入干流秤9。
参见图2，在实际工程应用中，通过使用缓冲仓7和自动闸门8的组合来对抗饲料生产线的脉动，以稳定饲料流。
具体工作原理为：
缓冲仓7为一个锥形容器，安装有高料位计5和低料位计6。当饲料生产线来料增多时，缓冲仓7中饲料的料位升高。当缓冲仓7中饲料的料位到达高料位计5时，高料位报警。自动闸门8动作，增大闸门开度，通过自动闸门8进入干流秤9的饲料的流量适当增大。反之，当饲料生产线来料减少时，缓冲仓7中饲料的料位降低。当缓冲仓7中饲料的料位到达低料位计6时，低料位报警。自动闸门8动作，减小闸门开度，通过自动闸门8进入干流秤9的饲料的流量逐步减小甚至停止。
3、使用干流秤9的后喷洒系统，需要较大的垂直安装空间。
参见图2，缓冲仓7+自动闸门8+干流秤9的组合方式，需要较大的垂直安装空间。在布置紧凑的饲料生产线中接入后喷洒系统，限制较多。
技术实现要素：
本发明通过提供一种喷洒系统，解决了现有技术中称量精度低、需借助于外部设备来稳定饲料流和饲料颗粒的初速度、所需垂直安装空间大的技术问题，实现了保证称量精度、无需借助于外部设备来稳定饲料流和饲料颗粒的初速度、所需垂直安装空间小的技术效果。
本发明提供了一种喷洒系统，包括：储料装置、第一输料泵、缓存装置、第二输料泵、喷嘴、皮带输送装置及皮带秤；所述第一输料泵的进料口与所述储料装置的出料口连接，所述第一输料泵的出料口与所述缓存装置的进料口连接；所述第二输料泵的进料口与所述缓存装置的出料口连接，所述第二输料泵的出料口与所述喷嘴的进料口连接；所述喷嘴的出料口对向所述皮带输送装置的物料输出端；所述皮带秤设置在所述皮带输送装置中的皮带的下部。
进一步地，所述皮带输送装置至少包括：机架、料仓、闸门、皮带、托辊、主动轮、从动轮及动力输出设备；所述皮带套设在所述从动轮、所述托辊和所述主动轮上；所述动力输出设备的动力输出轴与所述主动轮的转轴连接；所述料仓设置在所述皮带的上方；所述闸门设置在所述料仓的物料输出口；所述喷嘴的出料口对向所述皮带的物料输出端；所述托辊、所述主动轮、所述从动轮和所述动力输出设备均设置在所述机架上。
进一步地，所述皮带输送装置还包括：称重梁及调节螺栓；所述托辊设置在所述称重梁上；所述皮带秤设置在所述称重梁的下部；在所述称重梁上有螺纹通孔；所述调节螺栓穿过所述螺纹通孔与所述托辊接触，对所述托辊进行支撑。
进一步地，所述皮带输送装置还包括：伸缩杆及转轮；所述伸缩杆的第一端与所述机架连接，所述伸缩杆的第二端与所述转轮连接；所述皮带套设在所述转轮上，所述转轮将所述皮带张紧。
进一步地，所述皮带输送装置还包括：测速部件；所述测速部件至少设置在所述转轮的转轴上、所述皮带上、所述托辊的转轴上、所述主动轮的转轴上、所述从动轮的转轴上和所述动力输出设备的动力输出轴上的任意一处。
进一步地，还包括：压力监测部件；所述压力监测部件设置在所述第二输料泵的出料口与所述喷嘴的进料口之间。
进一步地，还包括：称重桶、第一称重部件、第二称重部件及阀门；所述第一称重部件设置在所述称重桶的下方；所述第一输料泵的出料口与所述称重桶的进料口连接；所述称重桶的出料口与所述缓存装置的进料口连接；所述阀门设置在所述称重桶的出料口与所述缓存装置的进料口之间；所述第二称重部件设置在所述缓存装置的下方。
进一步地，还包括：第一物位监测部件和第二物位监测部件；所述第一物位监测部件设置在所述称重桶中；所述第二物位监测部件设置在所述缓存装置中。
进一步地，还包括：第一过滤部件；所述第一过滤部件设置在所述第一输料泵的进料口与所述储料装置的出料口之间。
进一步地，还包括：第二过滤部件；所述第二过滤部件设置在所述第二输料泵的进料口与所述缓存装置的出料口之间。
本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
先通过皮带输送装置对物料进行输送，并通过皮带秤对皮带输送装置上的物料进行称重，再通过喷嘴对从皮带输送装置输出的物料进行喷料。在本发明中，称量的是物料(饲料)的重量，比现有的干流秤通过物料系数折算饲料重量的方法更加直接、准确，从而保证了称量精度。经校验，流量在20％-80％范围内变化，累计误差≤±1％。而且，本发明无需借助于外部设备(如缓冲仓7和自动闸门8)来稳定饲料流和饲料颗粒的初速度且减小了所需的垂直安装空间。
附图说明
图1为现有的干流秤9的称重原理图；
图2为现有的干流秤9所需的外部设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的喷洒系统的工作原理图；
图4为本发明实施例提供的喷洒系统中皮带输送装置14的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的喷洒系统中皮带输送装置14中称重部位的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的喷洒系统的喷洒原理图。
其中，1-饲料颗粒，2-导流板，3-称重板，4-压力传感器，5-高料位计，6-低料位计，7-缓冲仓，8-自动闸门，9-干流秤，10-储料装置，11-第一输料泵，12-缓存装置，13-第二输料泵，14-皮带输送装置，15-皮带秤，16-机架，17-料仓，18-闸门，19-皮带，20-托辊，21-主动轮，22-从动轮，23-罩壳，24-进料端法兰，25-出料端法兰，26-喷洒法兰，27-限位部件，28-称重梁，29-调节螺栓，30-伸缩杆，31-转轮，32-压力监测部件，33-第一喷嘴，34-第二喷嘴，35-第三喷嘴，36-第四喷嘴，37-第一角阀，38-第二角阀，39-第三角阀，40-第四角阀，41-称重桶，42-阀门，43-测温部件，44-排污阀，45-安全阀，46-第一物位监测部件，47-第二物位监测部件，48-第一过滤部件，49-第二过滤部件，50-测速部件。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种喷洒系统，解决了现有技术中称量精度低、需借助于外部设备来稳定饲料流和饲料颗粒的初速度、所需垂直安装空间大的技术问题，实现了保证称量精度、无需借助于外部设备来稳定饲料流和饲料颗粒的初速度、所需垂直安装空间小的技术效果。
本发明实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：
先通过皮带输送装置对物料进行输送，并通过皮带秤对皮带输送装置上的物料进行称重，再通过喷嘴对从皮带输送装置输出的物料进行喷料。在本发明实施例中，称量的是物料(饲料)的重量，比现有的干流秤9通过物料系数折算饲料重量的方法更加直接、准确，从而保证了称量精度。经校验，流量在20％-80％范围内变化，累计误差≤±1％。而且，本发明实施例无需借助于外部设备(如缓冲仓7和自动闸门8)来稳定饲料流和饲料颗粒的初速度且减小了所需的垂直安装空间。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
参见图3，本发明实施例提供的喷洒系统，包括：储料装置10、第一输料泵11、缓存装置12、第二输料泵13、喷嘴、皮带输送装置14及皮带秤15；第一输料泵11的进料口与储料装置10的出料口连接，第一输料泵11的出料口与缓存装置12的进料口连接；第二输料泵13的进料口与缓存装置12的出料口连接，第二输料泵13的出料口与喷嘴的进料口连接；喷嘴的出料口对向皮带输送装置14的物料输出端；皮带秤15设置在皮带输送装置14中的皮带的下部。
参见图4，对皮带输送装置14的结构进行说明，皮带输送装置14至少包括：机架16、料仓17、闸门18、皮带19、托辊20、主动轮21、从动轮22及动力输出设备；皮带19套设在从动轮22、托辊20和主动轮21上；动力输出设备的动力输出轴与主动轮21的转轴连接；料仓17设置在皮带19的上方；闸门18设置在料仓17的物料输出口；喷嘴的出料口对向皮带19的物料输出端；托辊20、主动轮21、从动轮22和动力输出设备均设置在机架16上。
对动力输出设备的结构进行说明，动力输出设备包括：变频器和电机；变频器的信号输出端与电机的信号输入端通信连接；电机的动力输出轴与主动轮21的转轴连接。
具体地，闸门18以向上启闭的方式设置在料仓17的物料输出口。在机架16上设置有罩壳23。罩壳23的第一端与进料端法兰24连接，罩壳23的第二端与出料端法兰25连接；出料端法兰25还与喷洒法兰26连接；喷嘴设置在喷洒法兰26上。
在本实施例中，闸门18可以是手动闸门，也可以是气动闸门或者电动闸门。
工作原理：
饲料颗粒1堆积/充满由料仓17和进料端法兰24构成的区域。闸门18向上开启一定高度，以控制饲料颗粒1在皮带19上的输送厚度。开机，主动轮21带动从动轮22和托辊20顺时针转动，上部皮带19带动进料端法兰24中的饲料从闸门18开口处从左向右缓缓流出，并在皮带19表面呈宽度一致、厚度均匀的饲料颗粒层，最终从主动轮21处坠落。散落的饲料流经出料端法兰25整理后，在喷洒法兰26处被喷嘴喷油，从而被油脂均匀包裹住表面。
为了避免断续和突变的料流对测量皮带19的线载荷产生不利影响，从而保证后续的喷油效果，在料仓17底部设置料位计。
当料仓17中的饲料减少时，触发低料位报警。变频器控制电机降低转速，甚至停机；同时，变频器控制喷油压力降低，喷油量减少，甚至停止喷油。
为了对皮带19进行整形，在机架16的下部还设置有限位部件27；限位部件27与皮带19接触，对皮带19进行限位整形。
参见图5，为了对托辊20的高度进行调节，皮带输送装置14还包括：称重梁28及调节螺栓29；托辊20设置在称重梁28上；皮带秤15设置在称重梁28的下部；在称重梁28上有螺纹通孔；调节螺栓29穿过螺纹通孔与托辊20接触，对托辊20进行支撑。
在本实施例中，在皮带输送装置14中的称重结构整体安装完成后，利用调节螺栓29对称重托辊20进行微调，使其与相邻的非称重托辊等高，由此避免了因准直性校准不好而导致由皮带19张力所产生的附加力对称重的影响。具体要求为：准直性校准允许误差对高精度的皮带19来说，可要求0.5mm，通常可要求1mm。在调整过程中，应使称量托辊20处的误差值稍微偏正，即比相邻的托辊稍微高一点(如0.5mm)。
为了将皮带19张紧，以提高称量准确度，皮带输送装置14还包括：伸缩杆30及转轮31；伸缩杆30的第一端与机架16连接，伸缩杆30的第二端与转轮31连接；皮带19套设在转轮31上，转轮31将皮带19张紧。
为了对物料在传送时的线速度进行测量，皮带输送装置14还包括：测速部件50；测速部件50至少设置在转轮31的转轴上、皮带19上、托辊20的转轴上、主动轮21的转轴上、从动轮22的转轴上和动力输出设备的动力输出轴上的任意一处。
对本发明实施例的结构进行说明，还包括：压力监测部件32；压力监测部件32设置在第二输料泵13的出料口与喷嘴的进料口之间。
具体地，在压力监测部件32与喷嘴的进料口之间设置有角阀。
在本实施例中，喷嘴有多个(如第一喷嘴33、第二喷嘴34、第三喷嘴35和第四喷嘴36)，角阀也有多个(如第一角阀37、第二角阀38、第三角阀39和第四角阀40)，各角阀一一对应地设置在压力监测部件32与各喷嘴的进料口之间。其中，喷嘴可以是扇形喷嘴，也可以是雾化喷嘴。压力监测部件32是压力计。
工作原理：
第一输料泵11将储料装置10中的油脂输送到缓存装置12中进行存储。变频电机驱动第二输料泵13将油脂输送到位于皮带19下方的第一喷嘴33、第二喷嘴34、第三喷嘴35和第四喷嘴36，从而均匀地喷涂到饲料颗粒流的表面。压力监测部件32实时反馈喷嘴附近的压力。
对本发明实施例的结构进行进一步说明，还包括：称重桶41、第一称重部件、第二称重部件及阀门42；第一称重部件设置在称重桶41的下方；第一输料泵11的出料口与称重桶41的进料口连接；称重桶41的出料口与缓存装置12的进料口连接；阀门42设置在称重桶41的出料口与缓存装置12的进料口之间；第二称重部件设置在缓存装置12的下方。
具体地，在缓存装置12中还设置有测温部件43，对缓存装置12中的温度进行监测。在缓存装置12的底部设置有排污阀44，对缓存装置12进行排污。在缓存装置12上还设置有安全阀45。
在本实施例中，阀门42是梭阀，缓存装置12为缓存桶。
为了对称重桶41和缓存装置12中物料的物位进行监测，还包括：第一物位监测部件46和第二物位监测部件47；第一物位监测部件46设置在称重桶41中；第二物位监测部件47设置在缓存装置12中。
具体地，可以在称重桶41和/或缓存装置12中设置两个(呈上下布置)或三个(呈上中下布置)物位监测部件。
在本实施例中，物位监测部件可以是但不限于机械式/电容式/电感式传感器。
为了提高被喷洒物料的纯净度，从而提高喷洒精度，还包括：第一过滤部件48；第一过滤部件48设置在第一输料泵11的进料口与储料装置10的出料口之间。
具体地，在第一过滤部件48与储料装置10的出料口之间设置有角阀。
为了进一步提高喷洒精度，还包括：第二过滤部件49；第二过滤部件49设置在第二输料泵13的进料口与缓存装置12的出料口之间。
为了提高本发明实施例的自动化水平，还包括：控制器；控制器的信号输入端与第一物位监测部件46、第二物位监测部件47、料位计、测温部件43、第一称重部件、第二称重部件、压力监测部件32、测速部件50、皮带秤15的信号输出端通信连接，控制器的信号输出端与变频器、第一输料泵11、第二输料泵13、角阀、梭阀、闸门18的信号输入端通信连接。
在本实施例中，第一输料泵11和第二输料泵13均为齿轮泵；储料装置10为储料罐。
参见图6，皮带秤15检测皮带19上的饲料的重量，产生电信号(输入信号a)。测速部件50检测皮带19的线速度，输出编码信号。
先根据输入信号a换算出实时饲料流量q0，再根据配方计算出喷油量qt和喷油压力pt，再通过变频器实时调整电机的转速以维持喷油压力pt。具体地，通过公式q0＝q×v(kg/s)计算出实时饲料流量q0；其中，q为皮带19上的饲料的重量(kg/m)，v为皮带19的线速度(m/s)；通过公式qt＝k1×q0计算出喷油量qt；其中，k1为配方喷油比，一般为1％-10％；通过公式
位于喷嘴附近的压力计采集瞬时压力ps(反馈b)，再根据ps与pt之间的差值调整电机的转速以维持管道压力至pt。
位于缓存桶下方的第二称重部件实时检测重量的变化，产生电信号(反馈c)。根据反馈c变动差值换算出缓存桶在某一时间段内油脂重量的减少量m3；具体地，通过公式
位于称重桶41下方的第一称重部件实时检测重量的变化，产生电压信号(反馈d)。根据反馈d换算出称重桶41在某一时间段内油脂的累计添加量m2具体地，通过公式
根据反馈c判断缓存桶内的存油液位高度，在触发液位下限时开启梭阀补油。根据反馈d判断称重桶41内的存油液位高度，在触发液位上/下限时关闭/开启第一输料泵11补油。
这里需要说明的是，在饲料加工行业中，还可以使用螺旋输送机、刮板机等输送方式来替代皮带输送方式。本实施例中用来喷油的喷嘴也可以用来喷酶或其他物质。
【技术效果】
1、先通过皮带输送装置14对物料进行输送，并通过皮带秤15对皮带输送装置14上的物料进行称重，再通过喷嘴对从皮带输送装置14输出的物料进行喷料。在本发明实施例中，称量的是物料(饲料)的重量，比现有的干流秤9通过物料系数折算饲料重量的方法更加直接、准确，从而保证了称量精度。经校验，流量在20％-80％范围内变化，累计误差≤±1％。而且，本发明实施例无需借助于外部设备(如缓冲仓7和自动闸门8)来稳定饲料流和饲料颗粒1的初速度且减小了所需的垂直安装空间。
2、利用调节螺栓29对称重托辊20进行微调，使其与相邻的非称重托辊等高，由此避免了因准直性校准不好而导致由皮带19张力所产生的附加力对称重的影响，进一步提高了称量准确度。
3、通过伸缩杆30与转轮31配合，将皮带19张紧，更进一步地提高了称量准确度。
4、采用料位计检测料仓17中物料的料位，实现变频器控制皮带19移动速度，实现产能无极调整。
5、通过对过滤部件的使用，提高了被喷洒物料的纯净度，从而提高了喷洒精度。
6、通过对控制器的使用，提高了本发明实施例的自动化水平。
本发明实施例采用了基于压力控制的多喷嘴喷油系统，且喷油延迟小。本发明实施例在设定产能后，能根据产能要求自动调整皮带19的运行速度，以控制饲料的流量。在更换饲料品种时，能根据检测到的皮带19的线载荷，适当调整皮带19的传输速度，以维持指定产量。另外，本发明实施例的饲料产量稳定，喷油系统的喷油压力波动小。喷油添加范围为1％-10％，喷油“花料”现象减少了90％，从而避免了物料的浪费。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。