CN103994808A - 一种比较法动态称重装置及低频动态称重方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动态称重装置，公开了一种比较法动态称重装置及低频动态称重方法，动态称重装置包括补偿用称重装置、第一称重传感器、计量料仓和双通道称重仪表，补偿用称重装置和第一称重传感器均固定设在支撑板上，计量料仓安装设在第一称重传感器上，补偿用称重装置包括固定设在支撑板上的第二称重传感器、固定设在第二称重传感器上的秤盘和固定设在秤盘上的砝码；还提供了一种比较法低频动态称重方法。本发明提供一种比较法动态称重装置及低频动态称重方法，采用动态称重装置，通过传感器采集计算参数，有效地解决了参数测量问题；采用比较法，通过补偿修正计算公式进行动态计量，有效解决低频随机振动基础上的计量难题。

Description

一种比较法动态称重装置及低频动态称重方法
技术领域
本发明涉及动态称重装置，尤其涉及了一种比较法动态称重装置及低频动态称重方法。
背景技术
动态称重装置在工业领域应用广泛，当称重装置安装在振动环境中或设施上时，由于物料受振动加速度影响，称量读数也将出现波动，无法准确进行称量；当振动频率较高并且规律振动时可以直接利用测量数据，通过数学方法获得待称物料的静态重量；当振动较低或为随机振动时，无法用数学方法进行快速称量，直接利用被称物料的称重信号进行称重计量，将产生不可控制的称量误差；利用一组处于同一振动环境下辅助补偿称重装置，通过比较的方法对振动加速度引起的附加重量进行补偿，从而可以大幅提高低频或随机振动环境下的称量精度。
发明内容
本发明针对低频或随机振动环境中难以进行准确称重的技术难题，利用补偿用称重装置上的已知重物在振动加速度作用下测得的动态重量与静态重量的比值与计量料仓中待称物料的动态重量与静态重量比值的相关关系，提供了一种低频或随机振动环境下的动态称重方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种比较法动态称重装置，包括补偿用称重装置、第一称重传感器、计量料仓和双通道称重仪表，补偿用称重装置和第一称重传感器均固定设在支撑板上，计量料仓固定设在第一称重传感器上，补偿用称重装置包括安装设在支撑板上的第二称重传感器、固定设在第二称重传感器上的秤盘和固定设在秤盘上的砝码。计量料仓及支撑板固定在卸煤机、船舶或车辆上或为其结构的一部分。装有物料的计量料仓随卸煤机、船舶或车辆同步运动时，第一称重传感器采集计量料仓及其内的物料在基础振动状态下的参数，第二称重传感器采集补偿用称重装置在基础振动状态下的参数，通过第一称重传感器和第二称重传感器采集的参数，能计算出计量料仓内物料的真实重量。
作为优选，补偿用称重装置为四个或三个，第一称重传感器为四个或三个，与补偿用称重装置配套使用；四个或三个第一称重传感器为并联设置，四个或三个第二称重传感器为并联设置。
作为优选，在双通道称重仪表上设有第一通道和第二通道，四个或三个第一称重传感器并联连接后通过传感信号线接入第一通道，四个或三个第二称重传感器并联连接后通过传感信号线接入第二通道。第一称重传感器和第二称重传感器采集的参数由双通道称重仪表接收并显示。
作为优选，在第一称重传感器上固定设有支架，计量料仓固定对称设在支架上。
本发明还提供了一种比较法低频动态称重方法，该方法包括：
第二称重传感器和第一称重传感器在额定重量下的变形均小于0.2mm，依据单自由度振动理论，计量料仓及计量料仓内的物料和补偿用称重装置振动的平均加速度与基础振动加速度的比值α均近似按下列公式计算：其中f为基础振动频率，fn为称重系统的固有频率，f＜3Hz、fn＞20Hz时，由此得到α≈1，保证计量料仓及计量料仓内的物料的平均加速度与补偿用称重装置的平均加速度近似相等，第一称重传感器的平均加速度与补偿用称重装置的平均加速度近似相等；
在基础振动状态下，计量料仓内物料的真实重量按下列公式进行补偿修正计算：其中Mg为计量料仓内物料的真实重量，W1为测量得到的计量料仓及计量料仓内的物料的动态重量，M0为计量料仓的皮重，w0为补偿用称重装置的已知静态重量，w为测量得到的补偿用称重装置的动态重量，g为重力加速度。
作为优选，四个或三个补偿用称重装置上的第二称重传感器具有相同的灵敏系数。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：采用动态称重装置，通过传感器采集计算参数，有效地解决了参数测量问题；采用比较法，通过补偿修正计算公式进行动态计量，有效解决低频随机振动基础上的计量难题。
附图说明
图1是本发明的计量料仓与补偿用称重装置装配实施例的结构示意图。
图2是本发明的补偿用称重装置和第一称重传感器装设在支撑板上实施例的结构示意图。
图3是本发明的双通道称重仪表实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种比较法动态称重装置，如图1-3所示，包括补偿用称重装置4、第一称重传感器3、计量料仓1和双通道称重仪表6，补偿用称重装置4和第一称重传感器3均固定设在支撑板5上，计量料仓1安装设在第一称重传感器3上，补偿用称重装置4包括固定设在支撑板5上的第二称重传感器41、固定设在第二称重传感器41上的秤盘42和固定设在秤盘42上的砝码43；补偿用称重装置4为四个，第一称重传感器3为四个，与补偿用称重装置4配套使用；四个第一称重传感器3为并联设置，四个第二称重传感器41为并联设置；在双通道称重仪表6上设有第一通道61和第二通道62，四个第一称重传感器3并联连接后通过传感信号线接入第一通道61，四个第二称重传感器41并联连接后通过传感信号线接入第二通道62；在第一称重传感器3上固定设有支架2，计量料仓1固定对称设在支架2上。
计量料仓1及支撑板5固定在卸煤机、船舶或车辆上或为其结构的一部分。装有物料的计量料仓1随卸煤机、船舶或车辆同步运动时，第一称重传感器3采集计量料仓1及其内的物料在基础振动状态下的参数，第二称重传感器41采集补偿用称重装置4在基础振动状态下的参数，第一称重传感器3和第二称重传感器41采集的参数由双通道称重仪表6接收并显示，通过第一称重传感器3和第二称重传感器41采集的参数，能计算出计量料仓1内物料的真实重量。
一种比较法低频动态称重方法，该方法包括：
第二称重传感器41和第一称重传感器3在额定重量下的变形均小于0.2mm，四个补偿用称重装置4上的第二称重传感器41具有相同的灵敏系数，依据单自由度振动理论，计量料仓1及计量料仓1内的物料和补偿用称重装置4振动的平均加速度与基础振动加速度的比值α均近似按下列公式计算：其中f为基础振动频率，fn为称重系统的固有频率，f＜3Hz、fn＞20Hz时，由此得到α≈1，保证计量料仓1及计量料仓1内的物料的平均加速度与补偿用称重装置4的平均加速度近似相等，第一称重传感器3的平均加速度与补偿用称重装置4的平均加速度近似相等；
在基础振动状态下，计量料仓1内物料的真实重量按下列公式进行补偿修正计算：其中Mg为计量料仓1内物料的真实重量，W1为测量得到的计量料仓1及计量料仓1内的物料的动态重量，M0为计量料仓1的皮重，w0为补偿用称重装置4的已知静态重量，w为测量得到的补偿用称重装置4的动态重量，g为重力加速度。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种比较法动态称重装置，包括补偿用称重装置(4)、第一称重传感器(3)、计量料仓(1)和双通道称重仪表(6)，补偿用称重装置(4)和第一称重传感器(3)均固定设在支撑板(5)上，其特征在于：计量料仓(1)安装设在第一称重传感器(3)上，补偿用称重装置(4)包括固定设在支撑板(5)上的第二称重传感器(41)、固定设在第二称重传感器(41)上的秤盘(42)和固定设在秤盘(42)上的砝码(43)。
2.根据权利要求1所述的一种比较法动态称重装置，其特征在于：补偿用称重装置(4)为四个或三个，第一称重传感器(3)为四个或三个，与补偿用称重装置(4)配套使用；四个或三个第一称重传感器(3)为并联设置，四个或三个第二称重传感器(41)为并联设置。
3.根据权利要求2所述的一种比较法动态称重装置，其特征在于：在双通道称重仪表(6)上设有第一通道(61)和第二通道(62)，四个或三个第一称重传感器(3)并联连接后通过传感信号线接入第一通道(61)，四个或三个第二称重传感器(41)并联连接后通过传感信号线接入第二通道(62)。
4.根据权利要求3所述的一种比较法动态称重装置，其特征在于：在第一称重传感器(3)上固定设有支架(2)，计量料仓(1)固定对称设在支架(2)上。
5.基于权利要求4所述的一种比较法动态称重装置的低频动态称重方法，其特征在于：包括：
第二称重传感器(41)和第一称重传感器(3)在额定重量下的变形均小于0.2mm，依据单自由度振动理论，计量料仓(1)及计量料仓(1)内的物料和补偿用称重装置(4)振动的平均加速度与基础振动加速度的比值α均近似按下列公式计算：其中f为基础振动频率，fn为称重系统的固有频率，f＜3Hz、fn＞20Hz时，由此得到α≈1，保证计量料仓(1)及计量料仓(1)内的物料的平均加速度与补偿用称重装置(4)的平均加速度近似相等，第一称重传感器(3)的平均加速度与补偿用称重装置(4)的平均加速度近似相等；
在基础振动状态下，计量料仓(1)内物料的真实重量按下列公式进行补偿修正计算：其中Mg为计量料仓(1)内物料的真实重量，W1为测量得到的计量料仓(1)及计量料仓(1)内的物料的动态重量，M0为计量料仓(1)的皮重，w0为补偿用称重装置(4)的已知静态重量，w为测量得到的补偿用称重装置(4)的动态重量，g为重力加速度。
6.根据权利要求5所述的一种比较法低频动态称重方法，其特征在于：四个或三个补偿用称重装置(4)上的第二称重传感器(41)具有相同的灵敏系数。
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