一种可精确测量物料容积的料仓装置及测量方法

本发明涉及仓储测量，特别是涉及一种可精确测量物料容积的料仓装置及测量方法。

背景技术：

1、现有料仓容量检测的方法主要有3种。第一种是阻旋式料位计，即阻旋式料位计与物料接触时保持不动，与物料分离时叶片则转动，从而通过判断物料堆积后，是否超过阻旋式料位计的高度位置，进而判断物料的大致高度。该方法在实际应用中，通常只沿着某一垂直方向，布置2～3个阻旋式料位计，因此，由于该传感器数量太少，无法精确测量物料的高度。

2、第二种是贴片式料位计，即通过传感器检测筒仓支腿的变形量并将之转换为重力信号，进而确定物料的容积。但是，当料仓内物料的重量变化小于贴片式料位计中传感器的分辨率时，传感器就检测不到重量变化，从而导致物料容积不能精确测量。

3、第三种是激光雷达，即通过激光雷达扫描物料的表面轮廓，进而判断物料的容积，相比于前两种方式更加精确，因此，现有技术通常使用激光雷达对物料的容积进行测量。但是，由于料仓在加料过程中存在细粉飞扬的情况，导致激光找到飞扬的细粉后，被散射，从而影响测量精度。另外，当前主流料仓，在加料过程中，缺乏对细粉的收集功能，无法有效提供物料的附加值。

4、因此，设计一款可收集细粉并且能够精确测量物料容积的粮仓有着十分重要的意义。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的技术问题，提供了一种可精确测量物料容积的料仓装置及测量方法，其结构简单，可避免了细粉飞扬影响，实现料仓物料容积的精确测量，并且能有效提供料仓中物料的附加值。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可精确测量物料容积的料仓装置，包括料仓本体，所述料仓本体内设有可容纳物料的空腔，且该料仓本体的上部设有进料口，还包括激光测量装置和粉尘回收装置，所述激光测量装置位于所述料仓本体的空腔顶部，并朝下设置，所述粉尘回收装置的入口伸向所述进料口处，以在物料从所述进料口输出时及时回收物料中的细粉。

3、进一步的，所述粉尘回收装置包括风机和细粉收集仓，所述风机的出风口通过第一管道连通细粉收集仓，所述风机的吸风口连接第二管道的一端，该第二管道的另一端设置所述入口。

4、进一步的，所述第二管道的另一端延伸形成一下料口，该下料口、所述入口、进料口相连通，形成三通式结构；所述入口位于所述下料口上方，且二者上下相对。

5、进一步的，所述激光测量装置为激光雷达，且激光雷达设置于所述料仓本体的空腔的顶部。

6、进一步的，所述进料口位于所述料仓本体的侧壁；还包括进料斗，所述进料斗连通进料口，物料通过传送带运输至进料斗并进入所述料仓本体的空腔内。

7、进一步的，所述风机与入口之间还设有滤网，以实现物料与细粉的分选。

8、本发明还提供一种基于所述的可精确测量物料容积的料仓装置的测量方法，包括以下步骤：

9、从所述进料口进入物料，并开启所述粉尘回收装置，回收进入所述料仓本体的空腔的物料中的细粉；

10、进料完毕后，通过激光测量装置对料仓本体中的物料表面进行扫描，得出激光测量装置到达物料表面的高度h(x，y)；

11、根据激光测量装置到达物料表面的高度h(x，y)计算出物料表面的高度h′(x，y)；

12、根据物料表面的高度h’(x，y)计算出料仓本体中物料的容积v。

13、进一步的，进料时，物料通过传送带及进料斗进入所述料仓本体中；所述粉尘回收装置通过风选方式使物料与细粉分离。

14、进一步的，所述h′(x，y)与h(x，y)的关系为：

15、h′(x，y)＝h0-h(x，y)；

16、其中，h0为所述粮仓本体的高度。

17、进一步的，所述料仓本体中物料的容积v为：

18、

19、相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

20、1、本发明还包括激光测量装置和粉尘回收装置，所述激光测量装置位于所述料仓本体的空腔顶部，并朝下设置，所述粉尘回收装置的入口伸向所述进料口处，以在物料从所述进料口输出时及时回收物料中的细粉，可避免了加料过程中细粉飞扬导致无法有效精确测量料仓物料的容积，导致在实际生产过程中出现无法及时补充物料的情况，使得测量时激光测量装置能够直接到达物料表面，确保了激光测量装置能够高精度检测料仓中物料的容积，并且还可对物料中的细粉进行回收，收集后的细粉不需要磨粉机处理，既降低了能耗，同时又提高了细粉的附加值。同时，由于粉尘回收装置的入口伸向进料口处，粉尘回收装置可在进料时及时对细粉进行回收，避免在细粉和物料进入料仓本体的空腔内后，细粉被物料压盖在底部，而造成的回收不到位的情况。

21、2、所述粉尘回收装置包括风机和细粉收集仓，通过风选方式避免了细粉飞扬，确保物料容积精确测量，并且通过设置细粉收集仓以便于对细粉进行回收。

22、3、所述激光测量装置为激光雷达，通过激光雷达扫描物料的表面轮廓，使得测量精确，并且不需要使用多个测量装置，成本较低。

23、4还包括进料斗所述进料斗连通进料口，物料通过传送带运输至进料斗并进入所述料仓本体的空腔内，以实现自动化进料，并且可避免物料在进入料仓本体时洒出。

24、5、所述风机与入口之间还设有滤网，以实现物料与细粉的分选，以避免物料被误吸入至细粉收集仓中。

25、以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种可精确测量物料容积的料仓装置及测量方法不局限于实施例。

技术特征：

1.一种可精确测量物料容积的料仓装置，包括料仓本体，所述料仓本体内设有可容纳物料的空腔，且该料仓本体的上部设有进料口，其特征在于：还包括激光测量装置和粉尘回收装置，所述激光测量装置位于所述料仓本体的空腔顶部，并朝下设置，所述粉尘回收装置的入口伸向所述进料口处，以在物料从所述进料口输出时及时回收物料中的细粉。

2.根据权利要求1所述的可精确测量物料容积的料仓装置，其特征在于：所述粉尘回收装置包括风机和细粉收集仓，所述风机的出风口通过第一管道连通细粉收集仓，所述风机的吸风口连接第二管道的一端，该第二管道的另一端设置所述入口。

3.根据权利要求2所述的可精确测量物料容积的料仓装置，其特征在于：所述第二管道的另一端延伸形成一下料口，该下料口、所述入口、进料口相连通，形成三通式结构；所述入口位于所述下料口上方，且二者上下相对。

4.根据权利要求1所述的可精确测量物料容积的料仓装置，其特征在于：所述激光测量装置为激光雷达，且激光雷达设置于所述料仓本体的空腔的顶部。

5.根据权利要求1所述的可精确测量物料容积的料仓装置，其特征在于：所述进料口位于所述料仓本体的侧壁；还包括进料斗，所述进料斗连通进料口，物料通过传送带运输至进料斗并进入所述料仓本体的空腔内。

6.根据权利要求2所述的可精确测量物料容积的料仓装置，其特征在于：所述风机与入口之间还设有滤网，以实现物料与细粉的分选。

7.一种基于权利要求1-6中任一项所述的可精确测量物料容积的料仓装置的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的可精确测量物料容积的料仓装置的测量方法，其特征在于：进料时，物料通过传送带及进料斗进入所述料仓本体中；所述粉尘回收装置通过风选方式使物料与细粉分离。

9.根据权利要求7所述的可精确测量物料容积的料仓装置的测量方法，其特征在于：所述h′(x,y)与h(x,y)的关系为：

10.根据权利要求7或9所述的可精确测量物料容积的料仓装置的测量方法，其特征在于：所述料仓本体中物料的容积v为：

技术总结
本发明公开了一种可精确测量物料容积的料仓装置及测量方法，包括料仓本体，所述料仓本体内设有可容纳物料的空腔，且该料仓本体的上部设有进料口，还包括激光测量装置和粉尘回收装置，所述激光测量装置位于所述料仓本体的空腔顶部，并朝下设置，所述粉尘回收装置的入口伸向所述进料口处，以在物料从所述进料口输出时及时回收物料中的细粉。本发明结构简单，可避免了细粉飞扬影响，实现料仓物料容积的精确测量，并且能有效提供料仓中物料的附加值。

技术研发人员：赖雄鸣,陈煜新,范伟,阴长生,刘丰,廖金杰,王成,张勇,严捍东
受保护的技术使用者：华侨大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21