[實用新型]打葉風分智能追蹤控制裝置

有效

• 申請號: 201520210870.1
• 申請日: 2015-04-09
• 公開（公告）號: CN204536922U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 陳延寧;付偉濤;李家發;陳卓;秦家文;王韓輝;周林;彭馬留;楊勇;劉洪瀑;王獻友;高攀;田靜;孟昭文;薛源玥;尤祥宇;范茂青
• 申請（專利權）人: 云南煙葉復烤有限責任公司師宗復烤廠
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

技術領域

本實用新型涉及煙草行業用于打葉復烤生產線的打葉風分智能追蹤控制裝置。采用空氣流體推力傳感器組成并設計成的空氣流體推力檢測追蹤控制系統，直接檢測風分倉內作用在煙葉物料上的空氣推力，通過對風分倉風量控制實現對風分倉風速的閉環控制，達到提高和穩定打葉風分質量，減少不必要的重復打葉形成的煙葉造碎損失。該方法實時智能追蹤設備運行狀況與打葉操作者預設的指標間的偏差并調控到最佳值，使生產線上每一臺風分倉都能工作在最佳的風力分選狀態，將行業煙葉風分生產力水平提升到智能追蹤控制的水平，提高煙葉復烤企業的經濟效益。

背景技術

在研究打葉風分智能追蹤控制裝置過程中，如何進行有效可靠的空氣流體對風選物料的作用力檢測是一個關鍵環節和難點問題。簡單的檢測風速并不能反映煙葉的風分效果，只有及時、準確、可靠及有效地檢測風分倉內氣流對煙葉的分選作用力，才能為打葉風分智能追蹤控制系統提供控制目標，進而達到對風分倉風力進行智能控制的最終目標。

迄今為止，由于國內外還沒有類似的直接檢測流體對物料推力的檢測系統，尚無解決對風分生產的系統的智能閉環控制難題的有效方法，以致煙葉復烤企業都只能被動地接受著每年度停機或者檢修時，才可能通過測量風分器循環風管內的風速間接地測量風分倉風速一兩次的現實(圖3)，然而這種測量對日后的生產操控毫無意義，因為這種偶爾、臨時的風速測量只能反映測量時風分倉風速是否在容許范圍內，而不具有對之后長期生產中經常變動的物流及相關工況進行實際操作指導或控制的作用與能力。現在對風分生產的主流研究方向僅為對風分倉或其風力管路風速的檢測，主要的風速檢測方法有以下幾種：

1.熱式風速儀是用來測量氣流速度的儀表，因其測量準確度高、使用方便、測量范圍寬、靈敏度高而被廣泛應用。熱式風速儀是采用量熱式原理測量風速的，主要由風速探頭及測量指示儀表兩部分組成。就結構有熱球式和熱線式，就顯示形式有指針式、數字式等各種不同類型，但按照工作原理只有兩種，即恒流式和恒溫式。恒流式是給風速敏感元件一恒定電流，加熱至一定溫度后，其隨氣流變化被冷卻的程度為風速的函數。恒溫式是給風速敏感元件電流可調，在不同風速下使處于不同熱平衡狀態的風速敏感元件的工作溫度基本維持不便，即阻值基本恒定，該敏感元件所消耗的功率為風速的函數。

2.恒流式風速儀的工作原理：風速探頭是一敏感部件，當一恒定電流通過其加熱線圈時，其敏感部件內，溫度升高并于靜止空氣中達到一定數值。此時，其內測量元件熱電偶產生相?應的熱電勢，并被傳送到測量指示系統，此熱電勢與電路中產生之基準反電勢相互抵消，使輸出信號為零，儀表指針也能相應指于零點或顯示零值。若風速探頭端部的熱敏感部件暴露于外部空氣流中時，由于進行熱交換，此時將引起熱電偶熱電勢變化，并與基準反電勢比較后產生微弱差值信號，此信號被測量儀表系統放大并推動電表指針變化從而指示當前風速或經過單片機處理后通過顯示屏顯示當前風速數值。

3.恒溫風速儀則是利用反饋電路使風速敏感元件的溫度和電阻保持恒定。當風速變化時熱敏感元件溫度發生變化，電阻也隨之變化，從而造成熱敏感元件兩端電壓發生變化，此時反饋電路發揮作用，使流過熱敏感元件的電流發生相應的變化，而使系統恢復平衡。上述過程是瞬時發生的，所以速度的增加就好像是電橋輸出電壓的增加，而速度的降低也等于是電橋輸出電壓的降低。

4.風杯電渦流式傳感器：風杯的轉軸為金屬齒轉盤，感應頭由線圈組成。線圈通以高頻交流電流，線圈周圍產生交變磁通，它通過金屬齒形成閉路，金屬齒便產生渦流，金屬齒除了散熱外還產生交變磁通，導致方向相反的交變磁通疊加使線圈的電感量減小而且引起阻抗的變化。當轉軸轉動時，引起線圈磁通的變化便輸出連續的脈沖信號，對脈沖信號進行計數，便可算出轉軸轉速。

5.壓差式風速儀：壓差式是流體力學中測量流速的經典方法，主要依靠皮托管和壓差計測量出動壓，再根據伯努力方程算出流速。此方法優點是檢出限低，靈敏度高，但對流場均勻性要求較高，在環境中測量時容易因為流場不均勻而測不準。