专利名称：一种连续计量电子皮带秤的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连续计量电子皮带秤。
背景技术：
作为连续计量电子皮带秤的代表，悬浮式电子皮带秤，杠杆式电子皮带秤以及核子皮带秤在国内外各行业得到广泛的应用，基本代表了本技术目前的状态。在ZL98801869. 1中提供了一种方法和设备，输送带的进料漏斗后有一称重单元用来测定回程的空带负荷，沿输送带运行方向在进料漏斗前有一称重单元用来测定加载物料后皮带的负荷，同时还具有测定输送带速度V的装置，基于这一原理设备具有零点校正和连续称量的功能。这种方法本质上是悬浮式电子皮带秤的拓展，其相应的设备依然摆脱不了悬浮式电子皮带秤的固有缺点，由于物料的重量是通过皮带、承重托辊、机械连接机构间接加载到称重传感器上的，称量结果将会受到皮带速度，皮带长期运行松紧程度、皮带跑偏、托辊摩擦力、机架应力、环境等因素的影响，引起传递函数的变化导致称量结果不准确。虽然方法中采用了两个称重单元来解决零点校正的问题，但同时也将系统变的更为复杂，在现场使用过程中要同时校正两个称重单元，设备安装时要严格控制两个称重单元之间的距离，并且要保证称重单元上的杆件与皮带运动方向垂直实际上是难于实现的。在ZL153937. 5中提供了一种方法和设备，设备配置了具有导流装置的传送装置， 使被测物料的截面形状形成规则的矩形或梯形。采用金属外套防止Y射线的散射光子进入探测器，外套面向Y射线源的一面开有长方形窗口，窗口尺寸与Y射线工作辐射区域相匹配。确定了 Y射线源辐射场在扇形宽束及平行宽束物理模型下的数学模型。将核子秤的传感系统、物料分布以及数学模型与核子秤的物理模型相匹配以提高核子秤的精度。这种方法应该是对原有核子秤的改进和细化，数学模型中引用了累积因子B是一个与Y射线光子能量、物料性质、厚度、Y射线源准直孔形状、Y射线探测器特性有关的无量纲参数，在使用前须经实物标定来确定。虽然被测物料的截面形状为规则的矩形或梯形减少了由于断面形状引起的测量偏差，但在实际使用过程中有些物料本身的物理化学性质并不总是一样，如当物料中水分发生改变、粒度增大以及空气中粉尘的变化时，累积因子 B与原有标定取得的值会发生偏差，这对计量精度将会产生较大的影响。上述两种连续计量电子皮带秤的共同缺点是，物料重量都不是通过直接加载到测重传感器上测得的。物料的实际重量和传感器的测量值之间是一种间接关系，系统本身对传递过程中的干扰引起的计量误差无法避免。
发明内容
本发明的目的是针对上述连续计量电子皮带秤的缺陷，提出一种新的结构和方法，其核心思想是将皮带输送机安装到测重传感器上，直接检测物料的实际重量排除传递过程中带来的干扰，简化数学模型，从而达到物料高精度计量的一种连续计量电子皮带秤。
本发明所采用的技术方案是包括由机架、减速机、刮料板、主动辊、输送带、托辊、 挡带轮、被动辊组成的皮带输送机以及测重传感器、进料漏斗、供料装置、供料速度控制单元、控制仪表，皮带输送机整体安装在测重传感器上，待称量的物料通过供料装置给出，经由进料漏斗送至输送带，控制仪表采集由测重传感器输入的信号，由中央处理单元及控制程序对输入的信号进行评估，根据评估结果反馈给供料速度控制单元改变供料装置的供料速度，从而实现皮带输送机上的物料稳定的流量，满足连续计量及配料的要求。所述皮带输送机整体安装在测重传感器上，能够保证测量值直接反应负载的实际重量并且是线性关系，皮带输送机运行前测出皮重g存储在控制仪表可寻址的RAM内，运行时刮料板可清除输送带上的残余物料，确保输送机的皮重不发生改变，输送带上物料的净重量G与测重传感器测量值的数学模型为G = kx-g其中G——物料的净重量k——常系数(标定传感器时取得)χ——为测重传感器(8)的测量值g——皮带输送机皮重输送带加料段长度L，减速机速比，主动辊直径D已知，皮带速度V也是精确值，皮带的流量值Q的数学模型为Q = GV/L其中Q——皮带流量G——物料的净重量V——皮带速度L——加料段长度所述进料漏斗导流斜面的宽度S与供料装置出料口的宽度Sl的关系为S > Si，物料从供料装置送出后先经过导流面再流入输送带，使得物料对输送带的冲击很小对称量值的影响限定在误差范围内，供料装置出口形状为矩形与输送带之间存在高度差H使得输送带上的物料(6)能够均勻平铺在输送带上，同时不与供料装置接触。所述进料漏斗具有一个矩形的进料口，物料从供料装置送出后先经过导流面再流入输送带，出料口形状也是矩形可将物料均勻平铺在输送带上。所述刮料板用于清理输送带回程附着的残余物料用于保证零点的长期稳定，皮带输送机的主动辊直径D在精确已知，由于皮带上的物料重量很轻由皮带在运行过程中基本不会打滑，在要求输送带速度更严格的场所还可将主动辊、被动辊包胶处理增大其和皮带之间的摩擦系数保证辊子与皮带的同步运行。所述控制仪表有连接到中央处理单元的模数转换单元，测重传感器输入的测量信号，经模数转换单元处理后输入到中央处理单元与键盘输入存储在中央处理单元的参数和控制值进行比较评估，并通过通讯单元输出控制值给供料速度控制单元改变供料装置供料速度的快慢。所述供料装置可依据物料的性质选择不同的供料方式，如使用螺旋、皮带、振动给料器或其它已知的供料方法，供料装置受供料速度控制单元的控制及时调整供料速度的快慢满足称量的要求。
作为连续计量电子皮带秤由于无需增加料仓，以及对输送距离要求不长因此输送机整体重量可以设计的很轻，测重传感器的量程通常都可选择在200kg以下，有利于提高测量精度。作为控制仪表还可与上位机相连，将多台连续计量电子皮带秤集成控制，组成完整的配料系统。上述技术方案的主要优点在于，系统数学物理模型简单、计量精度高、结构简单紧凑便于拓展、零部件通用性强便于维护，设备可靠性高，能够适应粉尘大湿度高及存在弱酸弱碱腐蚀的特殊环境。
四
下面结合附图对本发明作进一步说明附图1为本发明连续计量电子皮带秤的示意图；附图2为电气控制的示意方框图；其中1—机架 2——减速机 3——刮料板 4——主动辊 5——输送带 6——物料7——托辊8——测重传感器9——挡带轮 10——被动辊11——进料漏斗12——供料装置13——供料速度控制单元14——控制仪表15——模数转换单元 16——显示单元17——键盘18——中央处理单元19——通讯单元
五具体实施例方式下结合附图来对本发明作进一步详细说明包括由机架1、减速机2、刮料板3、主动辊4、输送带5、托辊7、挡带轮9、被动辊10组成的皮带输送机以及测重传感器8、进料漏斗11、供料装置12、供料速度控制单元13、控制仪表14，皮带输送机整体安装在测重传感器 8上，待称量的物料6通过供料装置12给出，经由进料漏斗11送至输送带5，控制仪表14采集由测重传感器8输入的信号，由中央处理单元及控制程序对输入的信号进行评估，根据评估结果反馈给供料速度控制单元13改变供料装置12的供料速度，从而实现皮带输送机上的物料6稳定的流量，满足连续计量及配料的要求；皮带输送机整体安装在测重传感器 8上，能够保证测量值直接反应负载的实际重量并且是线性关系，皮带输送机运行前测出皮重g存储在控制仪表14可寻址的RAM内，运行时刮料板3可清除输送带上的残余物料，确保输送机的皮重不发生改变，输送带上物料6的净重量G与测重传感器8测量值的数学模型为G = kx-g其中G——物料的净重量k——常系数(标定传感器时取得)χ——为测重传感器8的测量值g——皮带输送机皮重输送带5加料段长度L，减速机2速比，主动辊4直径D已知，皮带速度V也是精确值，皮带的流量值Q的数学模型为Q = GV/L其中Q——皮带流量
G——物料的净重量V——皮带速度L——加料段长度进料漏斗11导流斜面的宽度S与供料装置12出料口的宽度Sl的关系为S > Si， 物料6从供料装置12送出后先经过导流面再流入输送带5，使得物料6对输送带5的冲击很小对称量值的影响限定在误差范围内，供料装置12出口形状为矩形与输送带5之间存在高度差H使得输送带5上的物料6能够均勻平铺在输送带5上，同时不与供料装置12接触；控制仪表14有连接到中央处理单元18的模数转换单元15，测重传感器8输入的测量信号，经模数转换单元15处理后输入到中央处理单元18与键盘17输入存储在中央处理单元18的参数和控制值进行比较评估，并通过通讯单元19输出控制值给供料速度控制单元13改变供料装置12供料速度的快慢；所述进料漏斗11具有一个矩形的进料口，物料6从供料装置12送出后先经过导流面再流入输送带5，出料口形状也是矩形可将物料均勻平铺在输送带5上；所述供料装置12可依据物料6的性质选择不同的供料方式，如使用螺旋、皮带、振动给料器或其它已知的供料方法，供料装置12受供料速度控制单元13的控制及时调整供料速度的快慢满足称量的要求。控制仪表14发出指令控制减速机2启动，经主动辊4驱动输送带5，输送带5下方设置托辊7，两侧设置挡带轮防止输送带5在运动过程中的跑偏。在被动辊10位置设有张紧装置这种结构在输送机上是经常用到的；当输送带5运行稳定后，控制仪表14采集测重传感器8的输入信号，作为皮重并通过程序自动清零；此时控制仪表14发出指令给供料速度控制单元13用以控制给供料装置12开始工作，物料6通过进料漏斗落到输送带5上， 当预设时间过后输送带上的物料6开始流出皮带这时控制仪表14开始采集由测重传感器 8输入的信号。该信号与存储在中央处理单元18的内部参数进行比较和评估，用以调整供料速度控制单元13的内部参数达到控制给供料装置12供料速度快慢的目的，满足称量的要求。实际运行结果表明当连续计量电子皮带秤上的称量重量为40kg时计量误差小于士80g，满足0.2级秤的要求。
权利要求
1.一种连续计量电子皮带秤，包括由机架(1)、减速机O)、刮料板(3)、主动辊、输送带(5)、托辊(7)、挡带轮(9)、被动辊(10)组成的皮带输送机以及测重传感器(8)、进料漏斗(11)、供料装置(12)、供料速度控制单元(13)、控制仪表(14)，其特征在于，皮带输送机整体安装在测重传感器(8)上，待称量的物料(6)通过供料装置(1 给出，经由进料漏斗(11)送至输送带(5)，控制仪表(14)采集由测重传感器(8)输入的信号，由中央处理单元及控制程序对输入的信号进行评估，根据评估结果反馈给供料速度控制单元(1 改变供料装置(1 的供料速度，从而实现皮带输送机上的物料(6)稳定的流量，满足连续计量及配料的要求。
2.如权利要求1所述，一种连续计量电子皮带秤其特征在于皮带输送机整体安装在测重传感器(8)上，能够保证测量值直接反应负载的实际重量并且是线性关系，皮带输送机运行前测出皮重g存储在控制仪表(14)可寻址的RAM内，运行时刮料板C3)可清除输送带上的残余物料，确保输送机的皮重不发生改变，输送带上物料(6)的净重量G与测重传感器(8)测量值的数学模型为G = kx-g其中G——物料的净重量 k——常系数(标定传感器时取得) χ——为测重传感器(8)的测量值 g——皮带输送机皮重。
3.如权利要求1所述，一种连续计量电子皮带秤其特征在于输送带( 加料段长度 L，减速机(2)速比，主动辊⑷直径D已知，皮带速度V也是精确值，皮带的流量值Q的数学模型为Q = GV/L其中Q——皮带流量 G——物料的净重量 V——皮带速度 L——加料段长度。
4.如权利要求1所述，一种连续计量电子皮带配料秤其特征在于进料漏斗(11)导流斜面的宽度S与供料装置(12)出料口的宽度Sl的关系为S > Si，物料(6)从供料装置 (12)送出后先经过导流面再流入输送带(5)，使得物料(6)对输送带(5)的冲击很小对称量值的影响限定在误差范围内，供料装置(1 出口形状为矩形与输送带( 之间存在高度差H使得输送带( 上的物料(6)能够均勻平铺在输送带( 上，同时不与供料装置(12) 接触。
5.如权利要求1所述，一种连续计量电子皮带秤其特征在于控制仪表(14)有连接到中央处理单元(18)的模数转换单元(15)，测重传感器(8)输入的测量信号，经模数转换单元(1 处理后输入到中央处理单元(18)与键盘(17)输入存储在中央处理单元(18)的参数和控制值进行比较评估，并通过通讯单元(19)输出控制值给供料速度控制单元(13)改变供料装置(1 供料速度的快慢。
6.如权利要求1所述，一种连续计量电子皮带秤其特征在于所述进料漏斗(11)具有一个矩形的进料口，物料(6)从供料装置(1 送出后先经过导流面再流入输送带( ，出料口形状也是矩形可将物料均勻平铺在输送带( 上。
7.如权利要求1所述，一种连续计量电子皮带秤其特征在于所述供料装置(1 可依据物料(6)的性质选择不同的供料方式，如使用螺旋、皮带、振动给料器或其它已知的供料方法，供料装置(1 受供料速度控制单元(1 的控制及时调整供料速度的快慢满足称量的要求。
全文摘要
本发明涉及一种连续计量电子皮带秤。包括由机架、减速机、刮料板、主动辊、输送带、托辊、挡带轮、被动辊组成的皮带输送机以及测重传感器、进料漏斗、供料装置、供料速度控制单元、控制仪表，皮带输送机整体安装在测重传感器上，待称量的物料通过供料装置给出，经由进料漏斗送至输送带，控制仪表采集由测重传感器输入的信号，由中央处理单元及控制程序对输入的信号进行评估，根据评估结果反馈给供料速度控制单元改变供料装置的供料速度，从而实现皮带输送机上的物料稳定的流量，满足连续计量及配料的要求；作为控制仪表还可与上位机相连，将多台连续计量电子皮带秤集成控制，组成完整的配料系统，其系统模型简单、计量精度高、结构简单紧凑便于拓展、零部件通用性强便于维护，设备可靠性高，能够适应粉尘大湿度高及存在弱酸弱碱腐蚀的特殊环境。
文档编号G01G13/08GK102538923SQ201110433959
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者寇德万, 杨志冬, 王金明, 魏银厂 申请人:陕西省农业机械研究所