专利名称：一种全自动球团矿抗压强度测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于选矿领域的专用测试设备，具体涉及一种全自动球团矿抗压强度 测试仪。
背景技术：
抗压强度是铁矿石球团品质的重要指标，由于受历史和技术环境的影响，我国大 多数球团矿厂和钢铁公司一直在使用老式指针型非专用测试装置测取球团矿抗压强度，甚 至用水泥、金属材料等抗压强度测试装置替代，缺乏测取球团矿抗压强度的专用设备。落后 的抗压强度测量设备，需要测试员工一边用手向下压与球接触的机械部分，一边观察压力 表上的压力变化，记录实验数据，这种装置具有人为因素大、测试数据不准确、可靠性差、测 试效率低等诸多弊病，影响了球团矿和钢铁企业的发展。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种测试精度高、可靠性好、工作稳定、自动化程度高、 使用方便的全自动球团矿抗压强度测试仪。实现本实用新型目的的技术方案如下全自动球团矿抗压强度测试仪，包括机架、 设置在机架上的挤压装置和震动进料装置；所述挤压装置包括由电机驱动的沿水平方向运 动的活动部件和与活动部件相对设置的固定部件，压力传感器设在固定部件上，在活动部 件和固定部件之间设有由电磁铁控制开合的托料部件；所述震动进料装置包括料斗及与料 斗连接的震动机构；料斗设有料槽至托料部件的上方，料槽上前后设有进料电磁间阀和出 料电磁闸阀；在托料部件的下方设有废料缸；在进料电磁闸阀和出料电磁闸阀之间的料槽 两侧及托料部件处均安装有光电开关，在挤压装置的活动部件上设有与机架上的行程限位 部件配合的接近开关；所述进料电磁间阀、出料电磁间阀、振动电磁铁、压力传感器、光电开 关、接近开关及电机与控制系统的PLC控制器连接。所述托料部件和废料缸之间设有排料斗。所述挤压装置的活动部件为挤压螺杆。所述托料部件为两块对合后成V形的斜块。所述震动进料装置的震动机构为通过弹簧与料斗连接的振动电磁铁。所述控制系统还包括数据输出打印系统、远程通讯系统。采用上述结构的全自动球团矿抗压强度测试仪，采用PLC可编程控制器与机械传 动和传感器相结合，以PLC为核心电路，控制机械传动机构，用PLC的模拟量输入通道采集 压力信号，实现对球团从进球、振动，到出球，再到挤压、压力值的采集和数据处理，最后到 球渣的清除、数据打印整个过程的完全自动化。其优点体现在1、实验数据精确，操作简便，完全可以不需要人工值守。操作人员只须筛选出球 团，放入足够数量的球团于料缸中即可，实验数据的采集和处理、电机的动作等均由测试机 自动完成，完全可以脱离人工的监控。因此大大减轻了操作人员的劳动强度；而且实验数据
3由高精度的压力传感器和模拟量输入口获得，取代了操作人员的肉眼读取，其精确度大大提尚。2、结构简单紧凑，体积小巧，外观精美。传统的压力测试仪器纯机械结构体积庞 大，而本实用新型用先进的控制电路取代了大部分机械部件的功能，大大减小了体积，其结 构简单紧凑。3、具有远程通讯功能，真正实现球团矿的在线全自动监控，提高铁矿石球团矿抗 压强度合格率，这是传统仪器无法实现的。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是图1的左视图。图3是本实用新型的控制系统方框图。图4是本实用新型的控制系统硬件连接图。
具体实施方式
见图1和图2，本实用新型包括机架1、设置在机架1上的挤压装置和震动进料装 置；所述挤压装置包括由减速电机3驱动的沿水平方向运动的活动部件和与活动部件相对 设置的固定部件，活动部件为挤压螺杆13，压力传感器11设在固定部件上，在活动部件和 固定部件之间设有由电磁铁18控制开合的托料部件，托料部件为两块对合后成V形的斜块 19 ；所述震动进料装置包括料斗6及与料斗6连接的震动机构，震动机构为通过弹簧5与料 斗6连接的振动电磁铁4 ；料斗6设有料槽7至托料部件斜块19的上方，料槽6上前后设 有进料电磁闸阀8和出料电磁闸阀10 ；在托料部件斜块19的下方设有废料缸16，在托料部 件和废料缸之间设有排料斗12 ；在进料电磁闸阀8和出料电磁闸阀10之间的料槽6两侧 安装有光电开关9，在托料部件两斜块19处安装有光电开关20，在挤压装置的活动部件上 设有与机架1上的行程限位部件2、14配合的接近开关15，所述进料电磁闸阀8、出料电磁 闸阀10、振动电磁铁4、压力传感器11、光电开关9、20、接近开关15及减速电机3与控制系 统的PLC控制器连接，机架上还设有与PLC控制器连接的触摸屏21、打印机22。所述控制系统见图3，包括PLC控制器，与PLC控制器连接的开关量输入、开关量输 出、触摸屏、打印机、远程通讯系统PC机，通过前置放大器与PLC控制器连接的的压力传感 器，通过变频器控制的减速电机及传动装置和挤压装置。开关量包括各光电开关9、20、进料 电磁闸阀8、出料电磁闸阀10、振动电磁铁4。本装置的控制电路的具体连接如图4所示控制按钮、光电开关和接近开关通过 数字量输入口 10. 0 II. 3输入到PLC控制器。压力传感器的信号经过前置放大器放大后， 与PLC的模拟量输入通道1相连接，前置放大器的DUT和外接电源负端分别与PLC的A+与 M连接。EM222数字量输出扩展模块通过扩展I/O接口与PLC连接。EM222的Q0. 0、Q0. 1、 Q0. 2分别连接到变频器的3 (FWD) ,4(REV) ,5 (COM)端子，变频器的L1、L2、L3分别连接到三 相电源上。变频器的T1(U)、T2(V)、T3(W)分别连接到热继电器上，通过热继电器再分别连 接到电动机的输入端子。电动机通过螺杆带动传动装置及挤压装置。其他开关量输出通过 PLC的开关量输出口 Q0. 0 Ql. 1输出。打印机通过DB9连接到PLC的Portl串行接口上，
4触摸屏通过DB9连接到PLC的PortO上。另外，PLC通过通讯接口与PC机相连，实现了上 位机对球团矿的在线全自动监控，提高铁矿石球团矿抗压强度合格率。工作原理1)将测试仪电源插头插入电源插座，启动按钮，接通电源。2)通过触摸屏21设置每组实验次数等参数，如果没有进行上述设置，系统会默认 每次试验次数为5次。3)将用两个孔径不相同的筛子筛过的球团17放入料斗6中，按自动启动按钮开始 测试。4)测试开始后，进料电磁闸阀8和出料电磁闸阀10中间没有球时振动电磁铁4就 会得电工作，带动料斗6振动，同时进料电磁闸阀8打开，球团17就会自动地从料斗6中通 过料槽7进入进料电磁闸阀8。光电开关8检测到进料电磁闸阀8和出料电磁闸阀10间有 球团17时，振动电磁铁4就马上停止振动并关闭进料电磁闸阀8。5)光电开关20自动检测两斜块19是否合拢，挤压螺杆13是否后退到后限位内， 以及进料电磁闸阀8和出料电磁闸阀10间是否有球团17，如果上述三个条件均满足，PLC 控制器则会自动起动减速电动机3带动挤压螺杆13前进。球团17最终与压力传感器11 接触并产生挤压；在挤压过程中，压力传感器11将压力信号转换为标准的电信号，通过前 置放大器放大后，送到PLC的模拟量输入通道，数据由CPU处理后，送存储单元存储。6) CPU实时处理采样数据，并根据处理结果判断球团17是否已经压破；在压破的 瞬间CPU保存压破前的最大压力值，作为球团17的抗压强度，并发出信号，控制减速电机3 自动停车；并且打开两斜块19清除废料，一定时间之后再关闭两斜块19。然后CPU再次发 出信号，控制减速电机3起动，自动反转，将挤压螺杆13后退至后限位处。7)光电开关9再次检测进料电磁闸阀8和出料电磁闸阀10中间有球团17否，两 斜块19闭合否以及挤压螺杆13后退到后限位否，符合要求则再次发出信号，控制减速电机 3正转，进行下一次实验。8)多次连续后，如果实验次数达到了所设置的每组实验次数N，CPU将对N次实验 结果求平均值和均方根，计算本组球团17的合格率，并打印出相关实验数据，等待下一组 实验。
权利要求一种全自动球团矿抗压强度测试仪，其特征是包括机架、设置在机架上的挤压装置和震动进料装置；所述挤压装置包括由电机驱动的沿水平方向运动的活动部件和与活动部件相对设置的固定部件，压力传感器设在固定部件上，在活动部件和固定部件之间设有由电磁铁控制开合的托料部件；所述震动进料装置包括料斗及与料斗连接的震动机构；料斗设有料槽至托料部件的上方，料槽上前后设有进料电磁闸阀和出料电磁闸阀；在托料部件的下方设有废料缸；在进料电磁闸阀和出料电磁闸阀之间的料槽两侧及托料部件处均安装有光电开关，在挤压装置的活动部件上设有与机架上的行程限位部件配合的接近开关；所述进料电磁闸阀、出料电磁闸阀、振动电磁铁、压力传感器、光电开关、接近开关及电机与控制系统的PLC控制器连接。
2.根据权利要求1所述的全自动球团矿抗压强度测试仪，其特征是所述托料部件和废 料缸之间设有排料斗。
3.根据权利要求1或2所述的全自动球团矿抗压强度测试仪，其特征是所述托料部件 为两块对合后成V形的斜块。
4.根据权利要求1所述的全自动球团矿抗压强度测试仪，其特征是所述挤压装置的活 动部件为挤压螺杆。
5.根据权利要求1所述的全自动球团矿抗压强度测试仪，其特征是所述震动进料装置 的震动机构为通过弹簧与料斗连接的振动电磁铁。
6.根据权利要求1所述的全自动球团矿抗压强度测试仪，其特征是所述控制系统还包 括数据输出打印系统、远程通讯系统。
专利摘要本实用新型公开了一种全自动球团矿抗压强度测试仪，包括机架、设置在机架上的挤压装置和震动进料装置；所述挤压装置包括由电机驱动的沿水平方向运动的活动部件和与活动部件相对设置的固定部件，压力传感器设在固定部件上；料斗设有料槽至托料部件的上方，料槽上前后设有进料电磁闸阀和出料电磁闸阀；在托料部件的下方设有废料缸；在进料电磁闸阀和出料电磁闸阀之间的料槽两侧及托料部件处均安装有光电开关；所述进料电磁闸阀、出料电磁闸阀、振动电磁铁、压力传感器、光电开关、接近开关及电机与控制系统的PLC控制器连接。本实用新型具有测试精度高、可靠性好、工作稳定、自动化程度高、使用方便等优点。
文档编号G01N3/08GK201673090SQ20102020230
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者彭俭夫, 曾瑜, 李敏, 郭彦蕊, 陈学, 黄运生 申请人:长沙高新开发区硕博电子科技有限公司