皮帶秤物料速度檢測和分段整體去皮方法
2023-10-20 14:49:17 6
專利名稱：皮帶秤物料速度檢測和分段整體去皮方法
技術領域：
本發明涉及皮帶秤的測速與去皮重，尤其是關於能直接檢測物料速度而非皮帶速率的測速方法同時還能實現分段整體去皮的新算法，屬於動態稱重計量技術領域。
(*循皮帶秤行業的慣例，本發明申請文件中「測速」 一詞兼有獲取速度或者位移的含義，「測速傳感器」則包括了速度傳感器或位移傳感器，僅在必要時再予區分。)
背景技術：
皮帶秤是一種連續累計自動衡器，它的計量對象是輸送中的散狀物料，因此其計量結果不僅跟通過物料的瞬時重量有關，還跟物料通過的速度有關。然而在現有一切公知技術中存在一個誤區，總把皮帶秤輸送帶(俗稱皮帶)的行進速率當做物料的輸送速度，而這兩者並不相等，因此造成了計量誤差。下面將對造成誤差的原因作一簡單分析當皮帶秤的輸送機運送線密度(即單位長度的重量)為q的均勻物料時，以速度 ν勻速運行了時間t，則在傳送時間t內共運送的物料總重量W為
W = qvt(式 1)皮帶秤上的託輥按其是否對稱重傳感器施力可分為兩類(1)安裝於稱量臺上的 mMMM, (2)直接由皮帶輸送機縱梁支撐的前者對傳感器施力，而後者不施力。緊靠稱量臺前後的各一個輸送託輥特稱為Sm越。在物料未到達秤端託輥之前，稱重傳感器完全不受力；當物料越過秤端託輥後，料重由秤端託輥和位於靠皮帶秤後部的第一個稱重託輥共同承載，稱重傳感器受力由ο逐漸增大到料重ρ ；直至物料越過靠皮帶秤最前部的一個稱重託輥，稱重傳感器的受力又從ρ逐漸減小到o(參見圖ι)。為了便於分析， 我們把它等效轉化為稱重傳感器在介於首末稱重託輥間距L1與前後秤端託輥間距L2的區段Lw內受到的力為P，而在Lw外的受力即為0，不再有一個逐漸變化的階段。Lw被稱作稱量長度，有 Lw = 0.5(1^+1^)。
附註關於皮帶秤「頭尾」與「前後」的含義與辨別，請參見《衡器整機裝配調試工(初級)》(中國勞動社會保障出版社2011年4月第一版，p. 114)，該教程稱「通常，靠近物料進入處被稱為輸送機尾部，物料輸離處被稱為頭部。進程皮帶從尾部向頭部運行，回程皮帶由頭部向尾部折返。習慣上，把靠近頭部處稱為前方，靠近尾部處稱為後方。」因此，當對應於稱量長度Lw上的物料重量為ρ時，式1可轉化為 W = (p/Lw)vt(式 2)事實上，皮帶上的物料一般是不均勻的，皮帶的運行速度也是波動的，因此，皮帶秤的一般工作原理可由下列數學式表達
權利要求
1. 一種皮帶秤物料速度檢測和分段整體去皮方法，包含(一)安裝相關裝置部件、 (二)工作前的調整、(三)測速、(四)去皮等步驟，其特徵在於所述步驟(一)安裝的相關裝置部件包含(1)物料速度兼皮帶位置檢測器(含致敏元件與感應探頭)、( 皮帶行程檢測器、(3)空皮帶稱重單元，其主要內容為1.1位於皮帶秤首尾秤端託輥與該兩託輥之間的進程皮帶下方及附近區域，沿皮帶運行方向在至少2處不同位置安裝感應探頭，每處各固定1個或多個感應探頭，相鄰位置的感應探頭具有確定的間距，存儲這些間距數據；1. 2將整圈皮帶劃分為多段，在各段皮帶的交界處埋設1個或多個致敏元件作為標誌物，記錄皮帶被劃分的段數，皮帶運行時，當任意一個探頭上方有任意一個致敏元件越經時，都會感應而輸出信號；1.3在回程皮帶下或供料容器之後的進程皮帶無料區段增設空皮帶稱重單元；1.4配置皮帶行程檢測器，其滾輪在運行皮帶摩擦帶動下輸出反映皮帶啟停狀態的信號，同時輸出跟滾輪周長及轉數相關的皮帶行程信號，存儲這些數據；所述步驟(二)的主要內容為2.1在各種載荷下運行皮帶多圈，同時獲取由物料速度兼皮帶位置檢測器測得的物料位移及由皮帶行程檢測器測得的皮帶行程，對兩種數據進行數理統計，求得對應比例係數k 作為經驗修正係數預先存儲於稱重儀表；2.2校準空皮帶稱重單元使其與皮帶秤基本稱重單元對空載皮帶的計量值大致相等， 皮帶運行時空皮帶稱重單元對空載皮帶稱重並累加；所述步驟(三)的主要內容為3.1從皮帶行程檢測器測到皮帶運行信號起至感應探頭第一次測到致敏元件止，記錄歷經的時間，結合1. 4獲得的皮帶行程量算得皮帶速率，該小段的物料速度由皮帶速率直接替代或用對應比例係數k修正之；3. 2在檢測到皮帶運行信號的同時，若感應探頭第一次測到致敏元件起又逐次檢測到後續致敏元件時，記錄致敏元件越經相鄰感應探頭上空的時間，結合1. 1測得的相鄰感應探頭間距，算得致敏元件處物料的運行速度；3.3若感應探頭檢測到某一致敏元件後一段時間原有皮帶運行信號又消失了，記錄皮帶運行信號消失前至最後一次測到致敏元件所歷經的時間，結合1. 4獲得的皮帶行程量算得皮帶速率，該小段的物料速度由皮帶速率直接替代或用對應比例係數k修正之；所述步驟(四)的主要內容為4.1預先測量的空皮帶稱重單元與基本稱重單元之間的距離，結合3. 2算出標誌物從空皮帶稱重單元運行至基本稱重單元所需的時間，設定所扣皮重的滯後時間；4. 2當感應探頭檢測到致敏元件時，將所累計的空皮帶重量從基本稱重單元測得的毛重中一次性扣除，空皮帶稱重單元皮帶行程檢測器皮帶行程檢測器皮帶行程檢測器所稱皮重歸零並重新累加；4. 3當原有皮帶運行信號消失時，即使感應探頭沒有檢測到致敏元件，所累計的空皮帶重量也將從基本稱重單元測得的毛重中一次性扣除。
2.根據權利要求1所述皮帶秤物料速度檢測和分段整體去皮方法，其特徵在於所述空皮帶稱重單元與基本稱重單元之間有確定的距離，根據標誌物的運行速度可算出其從空皮帶稱重單元運行至基本稱重單元所需的時間，從而滯後扣除皮重以實現同步實時去皮。
3.根據權利要求1所述皮帶秤物料速度檢測和分段整體去皮方法，其特徵在於在皮帶秤正常工作時以物料速度兼皮帶位置檢測器用平動接近測速方式測得的物料速度比對皮帶行程檢測器用摩擦轉動測速方式測得的皮帶速率，求得對應比例係數予以備份，一旦出現故障自動調用備份數據。
全文摘要
本發明公開了一種皮帶秤物料速度檢測和分段整體去皮方法，實現本發明的裝置包含物料速度兼皮帶位置檢測器(包含多個感應探頭和多個致敏元件)、皮帶行程檢測器和空皮帶稱重單元。本發明的測速原理不同於現有技術，測速的對象是物料位移或物料速度，同皮帶秤工作原理的數學表達式直接相符，走出了把皮帶行程當做物料位移或把皮帶速率當做物料速度的誤區；本發明的去皮算法也與現有技術顯著不同，不是扣除皮帶線密度與通過的長度乘積，而是對於越過稱量段的每一分段空皮帶的整體重量一次性扣除，因而消除了因皮帶長度變化以致去皮不準的後果；若增設空皮帶稱重單元並採用滯後扣除皮重的算法，還能實現測毛重與去皮同步，避免整條皮帶線密度變化對稱重的影響。
文檔編號G01G11/00GK102322924SQ20111025430
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者盛伯湛 申請人:南京三埃工控股份有限公司