[發明專利]固體物料輸送的流量檢測裝置及其流量檢測方法

在審

• 申請號: 201610407658.3
• 申請日: 2016-06-08
• 公開（公告）號: CN107478286A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 魯永祥;馬曉偉;夏瓊鳳;唐家偉;常衛東;王曉輝;譚國治;易斌;劉興紅;孫紹波;胡建洪;戚文輝;馮振宇;靳志富;楊磊;許玲玲;儲睿;蘇學英;楊雯
• 申請（專利權）人: 紅塔煙草(集團)有限責任公司
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司11234
• 代理人: 宋義興,王科華

技術領域

本發明屬于固體物料輸送流量的檢測技術領域，特別涉及一種固體物料輸送的流量檢測裝置。

背景技術

目前，對于固體物料的流量測量，通常采用沖板流量計、容積式流量計、電子皮帶秤等對于各種固體物料的流量實施在線連續測量，且具有物料瞬時流量、物料累計量(單位時間內的物料流量)控制等多種輸出功能，因此在工農業生產中得到廣泛的應用。

上述測量裝置或系統，雖然可以達到在線連續測量的目的，但是由于設備復雜、體積較大、安裝位置要求高、價格較貴、維護成本高。

發明內容

針對現有測量設備或測量系統的設備復雜、體積較大、安裝位置要求高、價格較貴、維護成本高的缺點，本發明提供一種固體物料輸送的流量檢測裝置及其流量檢測方法。

本發明的技術方案為：一種固體物料輸送的流量檢測裝置，其特征在于，檢測裝置包括底座1、搖臂6、橫梁支架4、橫梁7、擋板3、角度傳感器5，

物料在輸送設備2的輸送面上移動；

搖臂6，搖臂開放端固定連接擋板3；

擋板3，擋板3自然下垂，下邊沿與輸送設備2的輸送面保持安全距離n，行進中物料推動擋板3帶動搖臂轉動；

橫梁7，橫梁7由橫梁支架4支撐并自由轉動，搖臂6固定連接在橫梁7上，橫梁7與角度傳感器5連接，角度傳感器檢測橫梁的轉動角度；

橫梁支架4固定在底座1上。

進一步地，搖臂6固定連接擋板3在輸送設備2的輸送面的上方。

進一步地，底座1安裝在輸送設備2的支架上。

進一步地，橫梁兩端分別轉動連接在兩側的橫梁支架4上，橫梁支架為垂直水平面設置，

進一步地，輸送設備的輸送面與水平面具有夾角。

進一步地，包括采集裝置及運算設備，采集裝置連接角度傳感器，采集裝置將角度變化發送給運算設備，運算設備根據角度的變化計算物料流量及其變化量。

進一步地，運算設備包括相連接的角度轉化運算模塊、流量運算模塊，具體地：

角度轉化運算模塊配置為：將轉動角度a的變化轉化為擋板3下邊沿垂直方向距離輸送面的實時高度h，該高度h采用如下公式計算得到：其中：h為擋板3下邊沿垂直距輸送面的高度；m為橫梁7至擋板3下邊沿長度，n為擋板3自然下垂的下邊沿距輸送面的安全距離；b為輸送面與水平方向的夾角；

流量運算模塊配置為：計算任意時間內通過的物料重量，計算單位時間內的擋板下邊沿垂直距輸送面的平均高度，然后結合測量單位時間內通過固體物料的重量數據，得到單位流速，通過流速計算任意時間內的重量。

進一步地，擋板與搖臂為一體式結構，其開放端自然下垂且自重低于物料推動力。

一種固體物料輸送的流量檢測方法，其采用上述的固體物料輸送的流量檢測裝置，固體物料在輸送設備2上移動，推動擋板3帶動搖臂繞橫梁7轉動角度a，固體物料在輸送設備上堆積高度的變化即反應為轉動角度a的變化，采集角度傳感器的數據信號進行計算，即可得到固體物料在輸送設備上的流量和流量均勻性數據。

進一步地，首先，將轉動角度a的變化轉化為擋板3下邊沿垂直方向距離輸送面的高度h，該高度h采用如下公式計算得到：

其中：h為擋板3下邊沿垂直距輸送面的高度；m為橫梁7至擋板3下邊沿長度，n為擋板3自然下垂的下邊沿距輸送面的安全距離；b為輸送面與水平方向的夾角；

然后，通過以下公式計算流量，即任意時間t內通過的物料重量w：

其中，t₁為單位時間；h₁為單位時間內的擋板下邊沿垂直距輸送面的平均高度；w₁為測量得到的單位時間內通過固體物料的重量；t為任意時間；w為物料重量；

計算單位時間t₁內的平均高度h₁，測量單位時間t₁內通過固體物料的重量w₁得到單位流速，即可通過以上公式計算任意時間t內的重量w,日常校驗僅需對單位時間t₁內通過固體物料的重量w₁和流速s進行測量。

本發明的有益效果為：結構簡單，成本低廉，安裝位置限制小。將固體物料在輸送設備上的堆積高度轉化為角度變化的電信號，測量準確，適用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發明的固體物料輸送的流量檢測裝置的一個實施例的示意圖；

圖2為本發明的固體物料輸送的流量檢測裝置的測量算法的原理示意圖。