专利名称：微机控制固体流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计量固体粉粒状流量的流量计，特别涉及到一种新型的在线连续计量粉状、粒状固体物料重量的水平力式微机控制固体流量计。
目前，在计量固体粉粒状物料所用流量计，通常是采用简易型固体粉粒状流量计。现有这类型流量计，由于受温度以及使用环境等因素的影响，使计量精度有一定误差，同时对测量高温物料时容易影响传感器的输出精度，更不适用于在线连续计量粉状、粒状固体物料的重量。因此，对于研制开发一种新型的在线连续计量粉状、粒状固体物料重量的水平力式微机控制固体流量计，是十分必要的。
本实用新型的目的为了克服上述技术存在的不足之处，而提供一种新型的在线连续计量粉状、粒状固体物料重量的水平力式微机控制固体流量计。它主要由机械结构测量部分(称一次计量表)(1)、电器结构测量部分(称二次计量表)(2)和一条电缆线(3)等部分所构成。它采用最先进技术，精心设计结构，将二次计量表与一次计量表组合成测量精度高、可以在线连续计量粉状、粒状固体物料重量的微机控制固体流量计。具有使用方便、稳定性高、重复性好、结构合理、紧凑简洁以及易于实施等特点。
为了实现上述目的，该微机控制固体流量计的发明方案是在说明书附图中，
图1给出微机控制固体流量计的结构框图，它主要由机械结构测量部分(称为一次计量表)(1)、电器结构测量部分(称为二次计量表)(2)和一条电缆线(3)等部分所构成。图2给出该流量计的机械结构测量部分(称一次计量表)(1)的结构示意图，其一次计量表(1)主要由收料斗(4)、整流管(5)、箱体和底座(6)、检测头(7)、分料管(8)等部分所构成。图3给出图2中检测头(7)的机芯结构示意图，图4为图3的俯视图。它主要由箱壳(9)、弹簧片(10)、支座(11)、摆动梁(12)、左右摆动梁(13)、力敏传感器(14)、传力触头螺钉(15)、阻尼器(16)、检测板(17)、检测轴(18)、防尘套(19)、密封管(20)、密封圈(21)、砝码拉杆(22)、限位螺钉(23)、进气咀(24)、密封垫(25)、外套(26)、长胶垫(27)、长盖板(28)、元胶垫(29)、元盖板(30)、输出插座(31)、和静校机构(32)等零部件所构成。图5给出该流量计的电器结构测量部分(称二次计量表)(2)的结构示意图，二次计量表(2)主要由激励信号源(35)、力敏传感器(36)、放大器(37)、V/F变换器(38)、信号源恒温控制器(39)、专用微机(40)，六位LED累计量显示器(41)、三位LED瞬时流量显示器(42)、断电保护数据的电磁计数器(43)、D/A转换器(44)以及自动打印机(45)等终端部分所构成。其工作过程由一次计量表(安装在现场)(1)、二次计量表(安装在控制室内)(2)，通过一条长达150M的电缆线连接。该流量计是一台机电结合的测量设备(如图1所示)。当固体物料经收料斗(4)流经整流管(5)时，将物料整流成扁平均匀的料带后，将物料自由下落冲击在检测板(17)上，由于整流的作用，此时物料的下落速度基本恒定。检测板(17)与水平面成60°角斜置于箱体(6)中，物料落在检测板(17)上所产生的水平分力推动检测轴(18)(见图4所示)，并带动摆动梁(12)作(十)向水平移动，摆动梁(12)上的传力触头螺钉(15)将物料冲击检测板(17)的水平力传给力敏传感器(14)。随着物料冲击检测板(17)流量大小的变化，传感器(14)输出信号的大小也与之成比例的变化。这一变化的信号，经放大器(37)放大后，再经V/F(38)变换器转换成脉冲式数字量，传输送给专用微机(40)，经过数据处理，分别通过六位LED(41)累计量显示、三位LED(42)瞬时流量显示、电磁计数器(43)断电保存数据、自动打印机(45)打印生产报表以及D/A转换器(44)转换成标准电流信号等终端。有关图1、图2、图3、图4、图5等的具体结构特征和实施方案在说明书中加以说明。
本实用新型的优点该流量计的结构设计合理，它主要由安装在现场的机械结构测量部分(称一次计量表)(1)和安装在室内的电器结构测量部分(称二次计量表)(2)，之间通过一条长达150M的电缆线连接所构成。采用二次计量表(2)与一次计量表(1)组合成测量精度高，可以直接在线连续计量粉状、粒状固体物料的重量。在二次计量表(2)中，应用恒温控制器(39)、力敏传感器(36)、脉冲输出变送器、专用微机(40)数据处理等先进技术。具有使用方便、稳定可靠、重复性好、结构设计合理、紧凑简洁以及易于生产实施等特点。可以广泛用于计量粉状、粒状的矿物、电力业、制酒业、粮食、药物等固体物料的重量。因此，有利于推广和普及应用。
以下结合说明书附图，对本实用新型的结构特征和实施方案作进一步说明。
图1给出微机控制固体流量计的结构框图。
图2给出该流量计的机械结构测量部分(称一次计量表)(1)的结构示意图。
图3给出图2中检测头(7)的机芯结构示意图。
图4为图3的俯视图。
图5给出该流量计的电器结构测量部分(称二次计量表)的结构框图。
图6给出信号源恒温控制器(39)的结构示意图。
图7给出脉冲输出变送器的电路结构原理图。
下面按照图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，先分别实施一次计量表(1)和二次计量表(2)，最后总组装实施该流量计。
一、一次计量表(1)的实施先组装检测头(7)，由弹簧片(10)、支架(11)、摆动梁(12)、左右摆动梁(13)先组成一个150x150x300(MM)的八角弹性框架，在支座(11)紧固在箱壳(9)后，安装摆动梁(12)可以作水平方向左右移动与振摆。以下分别在支座(11)上装有2个限位螺钉(23)，以限制摆动梁(12)的(+)(一)向移动。(一)向可使力敏传感器(14)稳定在“0”上，(+)向可将力敏传感器(14)限制在满负载120％的位置上，从而保护力敏传感器(14)因外力过大而受损害。当在静校机构(32)上挂5克的初始砝码(33)，通过砝码(33)的拉杆(22)将摆动梁(12)向(+)向移动，调整二次计量表(2)的调零电位，使输出为零。并调整限位螺钉(23)的(一)向螺钉与摆动梁(12)紧紧相接，即作为零点限位。再挂量程的120％的法码，调整限位螺钉(23)的(+)向螺钉，也与摆动梁(12)紧紧相接，即作为超载120％的限制位置。在支座(11)上固装一个力敏感传感器(14)与装配的摆动梁(12)上的传力触头螺钉(15)相接，当摆动梁(12)受外力移动时，将力传给力敏传感受器(14)。在支座(11)上装有一个固定的阻尼器(16)的外壳(26)，在摆动梁(12)上装有阻尼器(16)的阻尼杆与阻尼板(16-1)，且悬吊于阻尼器(16)外壳(26)之内，在外壳(26)内充入适量的油。阻尼器(16)可减少由物料冲击检测板(17)引起的摆动脉冲，而提高检测精度。在检测轴(18)与箱壳(9)之间装有防尘套(19)与密封管(20)，构成一个精巧的迷宫密封装置，可以有效防止箱体(6)内物料的粉尘泄露到箱体(6)之外检测头(7)内，(6-1)为箱体侧板。在组装成检测头(7)后，接着进行一次计量表(1)的实施，因检测板(17)是在封闭的箱体(4)中运行，以不受外界风力影响。与检测头(7)相连接的检测轴(18)的外口处，装有橡胶密封圈(7-1)密封，以防止物料的粉尘泄漏扩散到箱体(6)外面。用调整4个紧固螺栓(7-2)左、右、升、降移动，将检测头(7)紧固在箱体的底座(6)上水平状态。然后分别将收料斗(4)、整流管(5)、箱体和底座(6)及分料管(8)的相互之间依次用紧固螺栓连接构成。其中(8-1)为标定料出口、(8-2)为管道料出口及(8-3)为手柄。按照上述组装，即可构成一次计量表(1)。
二、二次计量表(2)的实施它主要由激励信号源(35)、力敏传感器(36)、放大器(37)(选用AD521)、V/F变换器(38)(选用V/FC32)、信号源恒温控制器(39)、专用微机(40)、六位LED累计量显示器(41)、三位LED瞬时显示器(42)、断电保护数据的电磁计数器(43)(选用404)、D/A转换器(44)(选用DACO832)以及自动打印机(45)等终端所构成。(46)虚线内的部分装在恒温内盒(50)中，(47)为选择补偿曲线的程序开关、(48)为校零人机对话开关。图6给出信号源恒温控制器(39)的结构示意图，它是由恒温内盒(50)、制冷二极管(51)(采用TICA-12705)、绝热板(52)(采用云母片材料)、散热器(53)、恒温外盒(54)、绝缘套管(55)、绝热托条(56)、内盒固定螺钉(57)及保温材料(58)等部分所构成。其中恒温元件采用制冷二极管(51)，当通以直流时，相应的两极板分别发生吸热和放热现象，在控制电路控制下，可以实现控制恒温在20-38℃范围内，任意选择所需要的恒温温度，误差小于±1℃，有恒温速度快、效率高和稳定可靠的特点。由放大器(37)(采用AD521)和V/F变换器(38)(采用VFC32)组成的脉冲输出变送器(如图7所示)，安装于力敏传感器(36)附近，力敏传感器(36)输出的电压或电流由放大器(37)直接放大，经V/F变换器(38)转换成0-100KHz脉冲输出，实现远距离传递，以提高抗干扰能力。在测量中由于物料大小的变化影响测量精度，因此在专用微机(40)内存中设置一段4条曲线程序，提供在动态标定时选择补偿曲线，以保证在不同流量中的测量精度，提高了整机的测量精度。
按照上述将一次计量表(1)安装在现场和二次计量表(2)安装在控制室，并一条长达150M的电缆线(3)连结起来，经过调试，即可构成一种微机控制固体流量计。
权利要求1.一种微机控制固体流量计，其特征在于它主要由安装在现场上的机械结构测量部分(称为一次计量表)(1)、安装在控制室内的电器结构测量部分(称为二次计量表)(2)和一条长达150M的电缆线(3)部分所构成。
2.根据权利要求1所述的流量计，其特征在于一次计量表(1)中的检测头(7)是用调整4个紧固螺栓(7-2)左、右、升、降移动，将检测头(7)紧固在箱体的底座(6)上水平状态，然后分别将收料斗(4)、整流管(5)、箱体和底座(6)及分料管(8)的相互之间依次用紧固螺栓连接构成，与检测头(7)相连接的检测轴(18)的外口处，装有橡皮密封圈(7-1)密封，以防物料的粉尘泄漏扩散到箱体(16)的外面。
3.根据权利要求2所述的流量计，其特征在于检测头(7)由弹簧片(10)、支座(11)、摆动梁(12)及左右摆动梁(13)组成一个150x150x300mm的八角弹性框架，在支座(11)紧固在箱壳(9)上后，摆动梁(12)可以作水平面方向左右移动与振动。
4.根据权利要求2所述的流量计，其特征在于在底坐(11)上装有一个力敏传感器(14)与装配在摆动梁(12)上的传力触头螺钉(15)相接，当摆动梁(12)受外力移动时，将力传递给力敏传感器(14)。
5.根据权利要求2所述的流量计，其特征在于在底座(11)上装有一个固定的阻尼器(16)的外壳(26)，在摆动梁(12)上装有阻尼器(16)的阻尼杆和阻尼板(16-1)，且悬吊于阻尼器(16)的外壳(26)之内，在外壳(26)内充有适量油。
6.根据权利要求2所述的流量计，其特征在于在检测轴(18)与箱壳之间装有防尘套(19)与密封管(20)构成一个精巧的迷宫式密封装置。
7.根据权利要求1所述的流量计，其特征在于二次计量表(2)中的信号源恒温控制器(39)的恒温元件采用TICA-12705制冷二极管(51)，两极板采用云母片材料绝热板(52)，在控制电路控制下，可实现控制恒温在20-38℃(范围内。
8.根据权利要求1、7所述的流量计，其特征在于由放大器(37)AD521和V/F变换器(38)V/FC32组成的脉冲输出变送器，安装于力敏传感器(36)附近，力敏传感器(36)输出的电压或电流由放大器(3)直接放大，经V/F变换器(38)转换成0--100KHz脉冲输出，实现远距离传递，以提高抗干扰能力。
专利摘要一种微机控制固体流量计。主要由安装在现场的一次计量表和安装在控制室内的二次计量表及其之间通过一条电缆线连接所构成。一次计量表由收料斗、整流管、料箱、检测头等组成。二次计量表由放大器、V/F变换器、恒温控制器、专用微机和LED显示器等终端构成。采用二次计量表和一次计量表组合成测量精度高,可以在线连续计量粉状、粒状固体物料的重量。具有使用稳定可靠、重复性好、结构合理及易于实施等特点。
文档编号G01G11/00GK2315550SQ98200638
公开日1999年4月21日 申请日期1998年1月20日 优先权日1998年1月20日
发明者王化滋, 张秉祥, 李富国, 盛继国 申请人:深圳元亨电子资讯有限公司