一种用于土壤修复处理的加药系统的制作方法

本实用新型属于土壤修复设备技术领域，具体涉及一种用于土壤修复处理的加药系统。

背景技术：

在工业化生产的过程中，部分地区的农田土壤受到了不同重金属的严重污染，导致土壤无法再次直接进行高效利用。现在，人们开始重视对污染土壤的修复处理工作，以期望恢复生态植被。其中，对污染土壤的修复过程中需要投加适量的药剂，以达到对污染土壤的有效修复。

结合图1所示，在目前的土壤修复处理系统中大多采用固定加药的方式进行药剂的投放操作。首先，根据土壤料仓11的容积、土壤输送带12的速度以及土壤与药剂的比例，预先计算确定出加药量，例如单位时间的投放量；然后，根据计算获得的加药量，确定加药仓13的结构尺寸，例如加药仓的容积和出料口尺寸；最后，通过加药仓13进行药剂的自动持续投放。这样，在土壤通过加药仓下方时，就可以将固定量的药剂准确投放到待处理的土壤中，完成加药操作。

然而，在采用上述方法进行固定加药时，存在以下技术问题，由于加药量是根据土壤料仓的尺寸计算而来的，那么当土壤料仓中的实际土壤量发生变化时，例如忘记加土而使土壤料仓中的土壤量减少，从而使土壤输送带上的土壤量减少时，由于加药量仍然保持不变，就会导致实际加药量过大，造成药剂浪费，增加土壤修复成本，同理，当加药仓中的药剂量减少，出现土壤量不变而加药量减少时，就又会导致土壤处理效果的下降。

技术实现要素：

为了解决采用现有固定加药方式进行土壤修复处理时，存在药剂浪费或土壤处理效果差的问题，本实用新型提出了一种用于土壤修复处理的加药系统。该加药系统，包括皮带秤、第一药剂仓、变频电机、药剂投放装置和处理单元；其中，所述皮带秤位于土壤输送带处，用于称量土壤输送带上的待处理土壤量，并且将土壤称重数据发送至所述处理单元；所述第一药剂仓的出口与所述药剂投放装置的进口对应，所述药剂投放装置的出口与所述土壤输送带对应；所述变频电机与所述药剂投放装置连接，用于驱动所述药剂投放装置进行药剂的变速输送；所述处理单元根据土壤称重数据控制所述变频电机的输出转速。

优选的，所述药剂投放装置选用螺旋进料机。

优选的，该系统还包括称重模块，所述第一药剂仓的出口设有截止阀；所述称重模块位于所述第一药剂仓的出口和所述药剂投放装置的进口之间，用于称量单次进入所述药剂投放装置的药剂量，并且将药剂称重数据发送至所述处理单元；所述处理单元根据土壤称重数据和药剂称重数据，控制所述变频电机的输出转速；所述截止阀用于控制所述第一药剂仓的出口启闭，完成药剂的单次投放。

进一步优选的，所述截止阀选用气动蝶阀。

进一步优选的，所述称重模块中设有水平推杆，用于将完成称重的药剂水平推至所述药剂投放装置的进口处。

优选的，该系统还包括第二药剂仓和药剂输送装置；所述第二药剂仓的出口与所述药剂输送装置的进口对应，所述药剂输送装置的出口与所述第一药剂仓的进口对应。

进一步优选的，所述药剂输送装置选用螺旋进料机。

进一步优选的，所述第二药剂仓内设有叶片式搅拌轴。

进一步优选的，所述第一药剂仓中设有高料位计和低料位计，并且所述高料位计和所述低料位计将检测的料位信号发送至所述处理单元，所述处理单元根据料位信号控制所述药剂输送装置的药剂输送速度。

进一步优选的，所述药剂输送装置由变频电机驱动。

采用本实用新型加药系统进行土壤修复处理过程的加药操作时，具有以下有益效果：

1、在本实用新型中，通过在土壤输送带上设置皮带秤，借此对实际进行处理的土壤量进行称重，并且由处理单元根据该土壤称重数据调整药剂投放装置对药剂的输送速度，从而根据实际待处理的土壤量控制药剂的投放量。这样就可以使药剂投放量与实际待处理土壤量准确对应，保证药剂投放量与土壤量之间比例的准确稳定，发挥最大的药剂使用效果，提高土壤处理质量。

2、在本实用新型中，通过在第一药剂仓的出口位置设置称重模块，对投放的实际药剂量进行称重，使处理单元可以根据药剂称重数据和土壤称重数据综合调整药剂投放装置对药剂的输送速度，使药剂的实际投放量与土壤的实际处理量直接进行关联，避免当第一药剂仓的实际输出药剂量发生变化，而只根据土壤称重数据控制药剂投放装置的送药速度无法再准确控制药剂与土壤比例关系的问题，从而进一步提高对药剂量和土壤量之间比例关系的控制精准度，提高对土壤的处理效果。

3、在本实用新型中，通过设置第二药剂仓和药剂输送装置，可以避免直接将大量药剂加入第一药剂仓时，可能由于对第一药剂仓产生冲击而影响称重模块的称重精度问题，从而提高称重模块的称重精度，保证整个加药系统的稳定性。

附图说明

图1为现有技术中土壤修复处理系统的系统示意图；

图2为采用本实施加药系统的土壤修复处理系统的的系统示意图；

图3为图2所示系统的控制结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型的技术方案作进一步介绍。

结合图2和图3所示，本实施例用于土壤修复处理的加药系统，包括皮带秤21、第一药剂仓22、变频电机23、药剂投放装置24和处理单元25。

皮带秤21位于土壤输送带12处，用于称量实际从土壤料仓11中掉落到土壤输送带12上的待处理土壤量，并且将土壤称重数据发送至处理单元25中。第一药剂仓22的出口与药剂投放装置24的进口对应，药剂投放装置24的出口与土壤输送带12对应，这样通过药剂投放装置24可以将第一药剂仓22输出的药剂输送至土壤输送带12处，将药剂投放到待处理的土壤中。处理单元25根据土壤称重数据控制变频电机23的输出转速，而变频电机23与药剂投放装置24连接，从而调整改变驱动药剂投放装置24对药剂的输送速度，进而调整单位时间投放到待处理土壤中的药剂量。

其中，处理单元25中预先设有土壤处理量与药剂投放量的关系以及药剂投放装置输送速度与药剂投放量的关系，这样，处理单元获得土壤称重数据后，根据预设关系就可以获得对应的药剂投放装置输送速度，进而通过变频电机准确控制药剂投放装置的输送速度。此外，处理单元既可以是电脑终端，也可以是微处理器，甚至是采用plc的编程控制系统。

优选的，在本实施例中，药剂投放装置24选用螺旋进料机，形成对药剂的连续、稳定输送。这样，通过调整药剂投放装置的转动速度，就可以准确控制药剂的输送量，从而提高对药剂投放量的控制精度。同样，在其他实施例中，根据整个修复系统的设计要求，药剂投放装置也可以采用其他结构形式，例如皮带输送结构。

采用本实施加药系统进行土壤修复处理过程的药剂投放时，首先，由皮带秤对实际从土壤料仓中掉落到土壤输送带上的待处理土壤量进行称量，并且将获得土壤称重数据发送至处理单元；接着，处理单元根据获得的土壤称重数据，控制变频电机的输出转速，调整此时药剂投放装置对药剂的输送速度，即调整药剂的投放量。这样，就可以使药剂投放量与实际待处理土壤量准确对应，维持药剂投放量与土壤量之间比例的准确稳定，发挥最大的药剂使用效果，提高土壤处理质量。

结合图2和图3所示，在本实施例的加药系统中还设有称重模块26，并且在第一药剂仓22的出口位置设有截止阀27。其中，截止阀27用于控制第一药剂仓22的出口启闭，完成对药剂的单次投放控制。称重模块26位于第一药剂仓22的出口和药剂投放装置24的进口之间，用于称量单次进入药剂投放装置24的药剂量，并且将药剂称重数据发送至处理单元25。此时，处理单元25就可以结合土壤称重数据和药剂称重数据，调整变频电机23的输出转速，使药剂的实际投放量与土壤的实际处理量进行直接关联，这样就可以避免当第一药剂仓22的实际输出药剂量发生变化，而继续根据土壤称重数据控制药剂投放装置24的送药速度无法再准确控制药剂与土壤比例关系的问题，从而进一步提高对药剂量和土壤量的控制精度，提高对土壤的处理效果。

优选的，在本实施例中，截止阀27选用气动蝶阀，通过压缩气体控制启闭。这样，可以避免采用电控或油控时引入静电或油液而对药剂或称重模块造成的污染或干扰，从而提高对设备和药剂的保护，保证最终对土壤的处理效果。

此外，在本实施例中的称重模块中还设有水平推杆，用于将完成单次称重的药剂水平推入至药剂投放装置的进口处。同样，在其他实施例中，也可以将称重模块设计为其他结构形式，例如可单边倾斜的结构设计，保证称重后的药剂可以顺利进入药剂投放装置的进口处。

结合图2和图3所示，本实施例的加药系统中还设有第二药剂仓28和药剂输送装置29。第二药剂仓28和药剂输送装置29位于第一药剂仓22的上游位置，并且第二药剂仓28的出口与药剂输送装置29的进口对应，药剂输送装置29的出口与第一药剂仓22的进口对应。此时，第二药剂仓28作为缓存药剂仓，可以临时存储远多于第一药剂仓22容量的药剂，并且通过药剂输送装置29连续、平稳的将药剂输送至第一药剂仓22中。这样，可以避免直接将大量药剂加入第一药剂仓时，可能由于对第一药剂仓产生冲击而影响称重模块的称重精度问题，从而提高称重模块的称重精度，保证整个加药系统的稳定性。

在本实施例中，药剂输送装置同样选用螺旋进料机，形成对药剂的连续、稳定输送。同样，在其他实施例中，根据整个修复系统的设计要求，药剂输送装置也可以采用其他结构形式，例如皮带输送结构。

优选的，结合图2和图3所示，在第一药剂仓22上还设有高料位计221和低料位计222，分别用于检测第一药剂仓22中的药剂存储量，同时将检测结果发送至处理单元25中，再由处理单元25控制药剂输送装置29的动力源，例如变频电机，调整药剂输送装置29对药剂的输送速度，从而使第一药剂仓22中的药剂存储量维持在高料位计221和低料位计222之间的合理区域。

此外，结合图2所示，在第二药剂仓28中还设有两个叶片式搅拌轴281，并且分别固定在不同的高度位置，用于对第二药剂仓28内的药剂进行搅拌，避免发生团聚、粘壁，保证药剂可以连续进入药剂输送装置29中。其中，两个叶片式搅拌轴281可以通过链条与药剂输送装置29的动力源进行直接连接，从而实现两者的联动，提高控制的集成度。