[實(shí)用新型]基于激光雷達(dá)的傳送帶上散狀固體顆粒物料流量監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721353327.2
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN207730277U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳曉東;邱莉;趙敏;岑嬙;陳澤霖
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古達(dá)智能源科技有限公司
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86;G01F1/66
• 代理公司: 北京匯眾通達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11622
• 代理人: 梁明升

本實(shí)用新型提供了一種基于激光雷達(dá)的傳送帶上散狀固體顆粒物料流量監(jiān)測系統(tǒng)，支撐架安裝于傳送帶的正上方，激光雷達(dá)安裝于支撐架的橫梁中部，激光雷達(dá)將掃描的數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)焦た赜嬎銠C(jī)的存儲器。測量時激光雷達(dá)快速對傳送帶上的物料進(jìn)行掃描，并將掃描得到的角度數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦た赜嬎銠C(jī)內(nèi)，工控計算機(jī)再根據(jù)掃描得到的數(shù)據(jù)和已知傳送帶的角速度、傳送帶的寬度、散狀固體顆粒物料的密度和掃描分辨率得到一段時間內(nèi)散狀固體顆粒物料的質(zhì)量流量。整個測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、安裝容易、能夠適應(yīng)任意流量的散狀固體顆粒物料的質(zhì)量流量監(jiān)測，并且激光雷達(dá)與散狀固體顆粒物料沒有接觸，因而不會對測量系統(tǒng)造成沖擊、摩擦等損害。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及散狀固體顆粒物料流量質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于激光雷達(dá)的傳送帶上散狀固體顆粒物料流量監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對于散狀固體顆粒物料質(zhì)量流量檢測的常用方法主要有四種：失重式、皮帶秤式、科里奧利式和沖量式。在四種測量方法中，皮帶秤的研究歷史最為悠久，已經(jīng)有上百年的發(fā)展史，技術(shù)上已經(jīng)比較完善，我國已經(jīng)制定了專門的檢定和試驗(yàn)規(guī)程，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。失重式測量方法主要應(yīng)用在化工、食品加工、冶金等行業(yè)的配料加工中，由于機(jī)構(gòu)往往十分龐大，無法作為通用的質(zhì)量流量檢測裝置。沖量式和科里奧利式是目前比較先進(jìn)的顆粒物料質(zhì)量流量檢測方法，是目前主流的技術(shù)發(fā)展方向，但在實(shí)際應(yīng)用中還存在不少問題，技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

1-1.失重式流量檢測技術(shù)

失重式質(zhì)量流量測量裝置主要應(yīng)用在水泥、冶金、化工、陶瓷等工業(yè)生產(chǎn)過程中，用于大流量的檢測與控制，技術(shù)上比較成熟。失重式質(zhì)量流量檢測技術(shù)采用閉環(huán)工作方式，可以通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速以恒定的質(zhì)量流量向外供料。該測量裝置工作時首先由儲料倉向稱料倉快速注入一定量的固體顆粒物料，然后稱料倉開始放料，稱重傳感器檢測出物料的減少量，物料在單位時間內(nèi)的質(zhì)量減少量便是質(zhì)量流量。

1-2.皮帶秤質(zhì)量流量檢測技術(shù)

在實(shí)際運(yùn)行中，皮帶秤作為計量裝置時，一般在恒定速度下運(yùn)轉(zhuǎn)，恒定的轉(zhuǎn)速通過閉環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)；當(dāng)皮帶秤作為配料秤使用時，往往需要皮帶秤保持一個恒定的配送流量，通過調(diào)節(jié)皮帶秤的運(yùn)轉(zhuǎn)速度到達(dá)精量控制的目的，在這種情況下，速度控制的穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性是保證配料精度的關(guān)鍵。速度是可控制量，可以通過控制算法的改進(jìn)提高皮帶驅(qū)動電機(jī)速度的穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)特性物料的動態(tài)稱量過程是不可控的，稱重傳感器的動態(tài)響應(yīng)過程取決于傳感器的性能，如何快速有效地獲取傳感器的穩(wěn)態(tài)示值，主要通過動態(tài)補(bǔ)充或?yàn)V波等措施來實(shí)現(xiàn)。

1-3.科里奧利質(zhì)量流量檢測技術(shù)

科里奧利質(zhì)量流量計是應(yīng)用科里奧利力(簡稱科氏力，Coriolis force)而設(shè)計的一類流量檢測設(shè)備。由于其直接測量質(zhì)量流量、在較大的流量范圍內(nèi)都能保持較高測量精度的特點(diǎn)，科氏質(zhì)量流量計被認(rèn)為是當(dāng)前測量顆粒物料質(zhì)量流量最先進(jìn)的測量方法。從測量原理上講，科氏質(zhì)量流量計屬于直接式測量方式，物料在連續(xù)旋轉(zhuǎn)計量盤中產(chǎn)生的科氏力與物料的實(shí)時質(zhì)量流量成正比關(guān)系，并且從理論上講其測量精度與物料下落的高度、進(jìn)料口的速度和物料與測量盤之間的摩擦沒有關(guān)系，正是由于這些理論上的優(yōu)越性，才被稱為是直接法測量中最完美的測量方式。

1-4.沖量式質(zhì)量流量檢測技術(shù)

沖量式固體顆粒質(zhì)量流量計利用從一定高度下落的物料沖力與質(zhì)量流量之間的正比關(guān)系來實(shí)現(xiàn)測量。沖量式質(zhì)量流量傳感器一般布置在聯(lián)合收割機(jī)凈糧升運(yùn)器的出口端，谷物在升運(yùn)器出口處以某個穩(wěn)定的速度打擊在傳感器的檢測板上完成測量過程。

2、現(xiàn)有技術(shù)的客觀缺點(diǎn)：

2-1.失重式流量檢測技術(shù)

失重式流量檢測方法在技術(shù)上己經(jīng)比較成熟，但不適宜作為小型化的質(zhì)量流量實(shí)時檢測設(shè)備，應(yīng)用范圍受到限制。將測量設(shè)備接入工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，采用數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸、記錄，更加智能化的控制模式是其新的應(yīng)用發(fā)展方向。