CN101464243B - 一种稠度测量和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种半流体物质稠度测量和控制方法，特别是一种利用机械差速原理进行稠度测量和控制的方法。测试系统包括机械差速系统(1-11)、测量仓12、标本仓13、减速电机17、速度传感器18、计算和显示系统20。根据机械差速系统的工作原理，通过测定测量仓12和标本仓13中叉子的转速，计算并得到被测半流体物质的稠度值。本发明可以快速方便的测定半流体物质的稠度，测量数据准确迅速。本发明可根据实时测量得到的半流体物质的稠度数据，对搅拌系统进行实时控制，调节搅拌系统的进水(或其他液体)量，以得到期望的稠度值，达到工业应用要求。

Description

一种稠度测量和控制方法

技术领域

本发明涉及一种半流体物质稠度测量和控制方法，特别是涉及一种利用机械差速原理进行稠度测量和控制的方法。

背景技术

流动性(一般流动性又称为稠度)是半流体物质的一个重要参数。不同用途的产品有不同的稠度要求，合适的稠度是工程施工质量的保证，也是工程施工工艺的要求。

目前，以砂浆为代表的半流体物质的稠度测量方法一般是：用一定几何形状和重量的标准圆锥体以其自身的重量自由地沉入砂浆混合物中沉入的厘米数来表示，单位为cm。

其操作流程为：1、制好的试验用砂浆放入锥形盛料容器内；2、调整锥架使标准锥体的尖端与砂浆混合物表面接触，并紧固好；3、调节螺母使表针对准零位，移动表盘升降架使齿条滑杆下端与试锥滑标上端轻轻接触；4、开螺钉标准锥体沉入砂浆混合物中；5、标准锥体不再往砂浆中沉入时，拧紧螺钉转动螺母使齿条滑杆向下滑动直至与试锥滑竿接触。此时即可在表盘上读出所测的沉入深度，以此标称砂浆的稠度。

现有测试方法主要问题在于：第一，测试操作比较复杂，测试准确度不高；第二，无法进行实时的测试，并根据测试结果进行稠度的控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的，利用机械差速原理进行半流体物质稠度测量和控制的方法。为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种利用机械差速原理进行半流体物质稠度测量和控制的方法，包括机械差速系统(1-11)、测量仓12、标本仓13、减速电机17、速度传感器18、计算和显示系统20，其连接为：测量侧齿轮1通过测量仓轮轴8同轴连接测量仓叉子14；标本侧齿轮2通过标本仓轮轴9同轴连接标本仓叉子15。动力输入轴10连接传动齿轮6，传动齿轮6与驱动齿环7相啮合。动力输入轴10通过连轴器16连接减速电机17。速度传感器18能够测量测量仓转轴8和标本仓转轴9的转速，并把测量信号通过信号电缆19传递到计算和显示系统20进行计算并显示测量结果。

所述的一种利用机械差速原理进行半流体物质稠度测量和控制的方法，其基本特征是采用机械差速技术，具体为：测量侧齿轮1和标本侧齿轮2分别连接测量侧转轴8和标本侧转轴9，同时他们与两个行星齿轮3相啮合。两个行星齿轮3用行星齿轮轴4贯穿，行星齿轮轴4固定在齿轮盒5上。齿轮盒5又嵌入在驱动齿环7的内圆里，使得驱动齿环7能够带动齿轮盒5从而带动内部的四个小齿轮整体转动。传动齿轮6与驱动齿环7相啮合，同时通过动力输入轴10连接到连轴器16，能够把减速电机17的转动传递到驱动齿环。当电机启动时，能够驱动传动齿轮6转动，传动齿轮6带动驱动齿环7，驱动齿环7带动齿轮盒5和其内部的齿轮一起转动，从而带动测量侧转轴8和标本侧转轴9转动，并进而带动测量仓叉子14和标本仓叉子15转动。

所述的一种利用机械差速原理进行半流体物质稠度测量和控制的方法，设计有测量仓12和标本仓13，测量仓叉子14和标本仓叉子15能够随转轴在其内部转动。

有益效果

本发明的有益效果是：提供了一种通用的半流体物质稠度测量方法，能够快速方便的测定半流体物质的稠度，测量数据准确迅速。本发明可应用于搅拌系统实时控制，实时测量搅拌完成的半流体物质稠度，并通过控制系统调节搅拌系统的进水(或其他液体)量，以得到期望的稠度值。

附图说明

图1为本发明整体结构原理图，也可作为摘要附图。

其中：

1、测量侧齿轮

2、标本侧齿轮

3、行星齿轮

4、行星齿轮轴

5、齿轮盒

6、传动齿轮

7、驱动齿环

8、测量仓转轴

9、标本仓转轴

10、动力输入轴

11、差速器外壳

12、测量仓

13、标本仓

14、测量仓叉子

15、标本仓叉子

16、连轴器

17、减速电机

18、速度传感器

19、信号电缆

20、计算和显示系统

具体实施方式

实施例1：在实际使用中，测量仓12和标本仓13要求环境条件完全一致，就是要求仓内形状、叉子形状、仓内大气压力、轴转动阻力都完全一样，以确保测量结果的正确性。根据机械差速的原理，当测量仓叉子14和标本仓叉子15受到的阻力相等时，行星齿轮3在行星齿轮轴4带动下围绕测量侧齿轮1和标本侧齿轮2公转，但行星齿轮3不自转，测量仓叉子14和标本仓叉子15的转速相等且等于动力输入轴10的转速。当测量仓叉子14比标本仓叉子15受到的阻力大时，则行星齿轮3在公转的同时进行自转，使得测量仓叉子14的转速低于标本仓叉子15的转速，当阻力大到使测量仓叉子14完全停止，则标本仓叉子15的转速是动力输入轴转速的2倍；当测量仓叉子14比标本仓叉子15受到的阻力小时，则行星齿轮3在公转的同时进行自转，使得测量仓叉子14的转速高于标本仓叉子15的转速。在标本仓13中放置标定好的标本，在测量仓12中放置欲测量的半流体物质样本，由于半流体物质的存在，给叉子旋转带来阻力，从而带来叉子转速的变化，测量两个叉子的转速，就能够测定半流体物质的稠度值。测量仓12、和标本仓13内装入的是半流体物质测量样品，因此在转轴与仓体结合处要进行密封处理。机械差速系统的设计要求转动轻，摩擦力小，因此传动和连接要进行润滑处理。测量标本可以采用具有类似半流体物质阻力的软硅胶材料制作并进行标定，不会干燥和变形，每次可以直接进行测量。测量侧也可以采用阻尼元件来模拟半流体物质各种标定稠度下的阻力，从而简化测量过程。测量和显示系统20需采用单片机系统进行开发，速度传感器18测量的结果传递到单片机系统中，根据事先设定的数据表格进行查表，确定测量物的稠度值，并驱动显示在显示屏上，实现数字化仪表功能。把本发明的测量仓12设计在半流体物质搅拌和输送系统的通道上，能够实时测量搅拌完成的半流体物质稠度并判断是否达到使用要求；在单片机系统中根据测试结果，进行输出控制，实时控制搅拌系统的进水(或其他液体)量，就能够实现自动化调整搅拌系统的稠度，达到工业应用的要求。

Claims (1)

1.一种利用机械差速原理进行半流体物质稠度测量和控制的方法，包括机械差速系统(1-11)、测量仓(12)、标本仓(13)、减速电机(17)、速度传感器(18)、计算和显示系统(20)；其基本特征是采用机械差速技术，具体为：测量侧齿轮(1)和标本侧齿轮(2)分别连接测量侧转轴(8)和标本侧转轴(9)，同时所述测量侧齿轮(1)和标本侧齿轮(2)与两个行星齿轮(3)相啮合，两个行星齿轮(3)用行星齿轮轴(4)贯穿，行星齿轮轴(4)固定在齿轮盒(5)上，齿轮盒(5)又嵌入在驱动齿环(7)的内圆里，使得驱动齿环(7)能够带动齿轮盒(5)从而带动内部的四个小齿轮整体转动；传动齿轮(6)与驱动齿环(7)相啮合，同时通过动力输入轴(10)连接到连轴器(16)，能够把减速电机(17)的转动传递到驱动齿环(7)；测量侧齿轮(1)通过测量仓轮轴(8)同轴连接测量仓叉子(14)，标本侧齿轮(2)通过标本仓轮轴(9)同轴连接标本仓叉子(15)；当电机启动时，能够驱动传动齿轮(6)转动，传动齿轮(6)带动驱动齿环(7)，驱动齿环(7)带动齿轮盒(5)和其内部的齿轮一起转动，从而带动测量侧转轴(8)和标本侧转轴(9)转动，并进而带动测量仓叉子(14)和标本仓叉子(15)转动；速度传感器(18)能够测量测量仓转轴(8)和标本仓转轴(9)的转速，并把测量信号通过信号电缆(19)传递到计算和显示系统(20)进行计算并显示测量结果。