CN105073284A

CN105073284A - 自适应喷射器阀阵列

Info

Publication number: CN105073284A
Application number: CN201380060325.2A
Authority: CN
Inventors: 斯图尔特·约翰·米尔斯
Original assignee: Buhler Sortex Ltd
Current assignee: Buller UK Limited
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2033-10-24
Also published as: ES2703912T3; US20150253746A1; US10197978B2; EP2911810B1; GB201219184D0; TR201820174T4; EP2911810A1; WO2014064222A1; BR112015009420A2; CN105073284B; PL2911810T3; BR112015009420B1

Abstract

公开了一种用于提供设置在分选机中彼此极为接近的多个喷射器阀的流的自适应控制的方法。所述方法包括测量每个喷射器阀的时间响应曲线，将测量的每个喷射器阀的时间响应曲线与先前存储的时间响应曲线库组进行比较，从所述比较中确定每个喷射器阀的预测流，以及依赖于所述预测流调整每个喷射器阀的驱动信号。可在校准(非分选)模式测量和比较时间响应曲线，在分选模式中，可利用测量的时间响应的实时反馈来指示阀的健康或故障，并进一步调整驱动信号来提供共形性能。邻近的喷射器阀的数量也可考虑在内。

Description

自适应喷射器阀阵列

技术领域

本发明涉及用于喷射器阀阵列自适应控制的方法和装置，尤其涉及提供这种阵列的共形性能的方法。本发明在分选装置或机器领域具有特定应用，但不限于此。

背景技术

喷射器阀阵列被用于分选装置，其中待分选的材料被指引在沿着空中线路的产品流中，其中由来自喷射器阀的脉冲从产品流中去除某些材料。喷射器阀控制从加压源至喷射器喷嘴的、诸如空气的流体传送，所述喷射器喷嘴指向产品流特定部分。通常包括电磁铁的机构响应于控制信号以起到选择性地打开阵列中每个阀的作用，从而传送加压流体脉冲至分各自的喷嘴，也并因此从各自喷嘴传送加压流体脉冲，从而从产品流中喷射或去除某些材料或颗粒。

如GB-A-2025038所述，在一个已知分选应用中，具有气动喷射器的分选装置根据其反射光的能力分选特定的材料，其中检测器响应从产品颗粒反射的光并生成指示产品不同品质的信号。比较和分析这些信号，生成电控制信号，该电控制信号可激活喷射器阀从而从产品流中去除相关联颗粒。

这种喷射器阀的相对性能会是个问题，其中由于寿命、加工或制造偏差和公差，不同的阀接收相同的控制信号会表现不同。

US-A-4974622描述了常用于燃油喷射式发动机的螺线管阀的占空比的自补偿方法。所揭示的方法涉及测量阀从第一位置(开始)至第二位置(停止)的标定停止时间，并随后通过阀运动的实际感知而确定的偏差时间来调整该停止时间。

US-A-6889121描述了基于阀关闭点，螺线管控制阀的自适应控制，以及导出其控制电压的方法。得到了阀关闭点初始估计，并通过测量使用中的线圈电流反馈来对其进行更新。

上述方法一般涉及控制单个阀而不用对局部环境效应的补偿，部分是因为如在分选机中设立的设置成阵列的大量的阀。

特别地，喷射器阀阵列必然具有许多很接近或彼此邻近的喷射器阀和螺线管。由于温度以及尤其是可干扰或影响邻近阀的电磁噪声的变化，这种环境下存在一个问题。由于除了升高的温度、多种压力变化，以及每个阀的单个耗损之外，喷射器阀彼此影响程度不同，因此加剧了喷射器阀阵列性能的问题。应了解，在这样的复杂系统中，许多附加因素引起导致整体退化或非共形性能的问题。

因此在这样的环境中，阵列的校准及随后的控制和补偿并非是微不足道的行为。

此外，随时间的推移，阵列中单个喷射器阀组件的替换会造成混合了旧的和较新的喷射器阀的阵列。这会提供略微不同的单个阀性能，因此加重或增加与恶劣工作环境相关的上述其它因素。这会导致每个喷射器的流体流时间响应不同，这造成非共形产品流分选或舍弃。

因此希望改进用于驱动例如分选机中的喷射器阀阵列的预测和实时调整技术，以在执行指标内，使来自阵列的流体流整体相关联联。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种用于提供在分选机阵列中设置的多个喷射器阀的流的自适应控制的方法，包括：测量每个喷射器阀的时间响应曲线；将所述测量的每个喷射器阀的时间响应曲线与先前存储的时间响应曲线库组进行比较；从所述比较中确定每个喷射器阀的预测流；以及依赖于所述预测流调整每个喷射器阀的驱动信号。

在第二个方面，提供了一种分选装置，所述分选装置包括：设置在阵列中的多个喷射器阀，以及至少一个处理和控制模块，对所述至少一个处理和控制模块进行调整以执行本发明第一方面的方法。

在第三方面提供了一种分选装置，所述分选装置包括：设置在阵列中的多个喷射器阀，其中每个喷射器阀响应于电驱动信号开启和关闭；并具有传感器设置，用于测量每个喷射器阀的电或磁时间响应以指示电或磁时间响应或每个喷射器阀的流；进一步包括至少一个处理和控制模块，设置所述至少一个处理和控制模块依赖于所述时间响应向每个喷射器阀提供自适应驱动信号。

还在又一方面，提供了使分选装置中的处理器来执行本发明第一方面的所述方法的计算机程序。

已经发现这样的流体流控制阀组件的电时间响应的某些方面足以代表阀的流体流时间响应，即，代表阀的开启和/或关闭以便发射流体射流。因此可通过基于所测量的电或磁时间响应的计算，得到阀阵列的流体流时间响应。这样，阵列中阀的流体流时间响应的变化，可通过向阵列中的每个阀施加适合地改进的或调整的电驱动信号或时间来调整。

本发明的第一方面提供了在“静态”或“校准”模式，当机器不分选时对阵列中每个喷射器阀的测量。

所述测量提供了每个阀的时间响应曲线，所述每个阀的时间响应曲线确定该阀的开启和关闭时间。可通过测量电流、电流的变化率、或随时间变化的供给至阀的电压、或磁通量、或磁链、或其它合适的指示阀时间响应的参数得到该曲线。然后将该曲线与先前确定的存储的时间响应曲线库组进行比较。然后将所述比较用来预测每个阀的流或时间，并因此依赖于所述比较调整驱动信号。对于阵列中所有的阀和时间调整重复此步骤，以便提供来自阵列的相关联的流响应。

优选地，先前存储的时间响应曲线库组包括关于每个阀在阵列中具有的单个邻近阀的数量的信息。因此，作为整体的阵列的相关联先前存储的曲线的选择考虑到不同的阀的阵列构造和设置。因此，考虑了邻近的阀可能对它们的相邻阀的局部电磁效应，并自动地将其包含在计算中。

以此方式，将非常相关联的预测曲线匹配至阀，在用户设定的性能阈值之内提供一般时间调整。

在又一个优选实施例中，在主动分选(主动模式)时，提供了经由测量的时间响应曲线的阀性能的监测和反馈，以进一步更新在静态模式中确定的来自统计模型的先前的预测流。因此，提供了随时间的迭代反馈以改进阀阵列的相关联性。

不管个体阀的损耗、局部改变的电磁或温度变化、或甚至是这样阵列中阀的更换，这都可以改进共形性能。

如果定期校准或检查阵列，然后喷射器阀的磨损变化可以得到补偿。这意味着在检测到相应的舍弃颗粒之后，在第一预定时间延迟开启和/或在第二预定时间延迟关闭每个阀，而具有与不同阀相关联的时间延迟之间的最小偏差。这大大提高了由根据本发明来校准的分选机可实现的分选精度。

每个喷射器阀可包括电磁组件，该电磁组件响应于电驱动信号控制阀运动。电磁组件一般将包括促进相关联阀的开启和关闭的电磁铁。在这种情况下，一个或多个测量的电时间响应可对应于相关联的电磁组件的时间响应。

可为电流或电压脉冲的驱动信号，按时间顺序可包括至少以下部分：开启阀的峰(“升压”)，以及“保持”期，该“保持”期可执行作为驱动信号的中心平台，以保持阀在其开启位置。此外，在“保持”期之后驱动信号可相继地包括一个或多个如下部分：驱动信号的衰减、与峰相反极性的谷，以便促进阀的关闭。

一个或多个电或磁时间响应的测量可包括至少一个以下步骤：

·响应于施加驱动信号，驱动电磁铁促进阀的开启和/或关闭，并测量电磁铁中电流升至给定阈值所用的时间；

·响应于施加驱动信号，驱动电磁组件促进阀的开启和/或关闭，并测量电磁组件中的电流I或电磁组件中相对于时间的电流变化率dI/dt达到预定值的时间；

·施加驱动信号之后在预定的时间延迟，驱动电磁组件促进阀的开启和/或关闭，并测量电磁组件中的电流I或电磁组件中相对于时间的电流变化率dI/dt；以及

·驱动电磁组件促进阀的开启和/或关闭，并测量或估计当电磁铁中电流增加时，电磁铁中磁通或磁链的变化，然后将任意时间点的电流值与相同时间点的相关联磁通或磁链进行比较。

这些测量可包括单个测量或一系列重复测量，基于这些来测量电响应。本领域技术人员将清楚有其它测量电时间响应的方法，本文并没有全部提及。尤其是，有可能尝试以恒定电流或以已知的电流变化率来驱动阀组件，并测量电压水平。

每个喷射器阀的电驱动信号可，例如通过以下步骤调整：

·在施加所述驱动信号之前调整时间延迟；

·调整所述驱动信号的长度；

·调整施加电压；

·调整所述驱动信号开始时的峰的高度和/或长度；

·调整所述驱动信号的保持期的高度和/或长度；

·调整所述驱动信号的结束时的衰减率；以及

·调整所述驱动信号结束时的谷深度和/或长度。

通过提供至处理和控制模块的软件和/或电子线路，可部分和完全实施根据本发明第一方面的方法。

在根据本发明第二和/或第三方面的分选装置的实施例中，处理和控制模块可另外包括用于测量喷射器阀性能的至少一个传感元件或传感器设置。

在特定实施例中，传感器设置可包括每个喷射器阀的电流传感器。

在另一实施例中，利用所述测量的时间响应曲线来量度喷射器阀的健康状况，并依赖于所述健康状况进一步调整驱动信号。

还在另一实施例中，阀的健康状况由其在分选参数窗口内的操作性能确定，所述操作性能依赖于被分选的产品和期望的生产量。

进一步的可选特征将从以下描述和所附权力要求书中阐明。

附图说明

现将仅通过示例的方式，参照附图描述本发明实施例，其中：

图1a示出用于从产品流中排出产品的喷射器阀阵列；

图1b是图1a的阀阵列的另一视图，该图描述面向产品流并从其中排出产品的喷射器阀阵列；

图2示出图1a的阀阵列中使用的典型喷射器阀的结构；

图3是图2的喷射器阀的理想化时间响应的图；以及

图4是描述根据本发明实施例的方法的流程图。

具体实施方式

术语“电或磁时间响应”包括对磁源信号的电响应。

图1a是具有多个彼此极为接近的喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的喷射器阵列外壳10的实施例的透视图。喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e经由链路16连接至处理和控制模块14。虽然所示的喷射器阀数量(为了简单起见)是五个的一维阵列，但本领域技术人员应了解可采用二或三维的更多的喷射器。例如，在分选机应用中，具有一个待使用阵列中的64或甚至78x6＝468个喷射器阀的阵列构造并不少见。

外壳10、相关联的喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e和处理和控制模块14，以及链路16是分选机(未示出)的一部分。分选机提供用于分选的材料流或产品流20，材料流或产品流20可包括单个颗粒、球团或单元20a、20b、20c(例如，水稻籽粒或塑料球)。放置喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e以拦截产品流20。通常，这样的产品流20可具有30cm的横向宽度，横跨这个宽度，例如如现在将参照图1b所示，设置等间距的64或的更多喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的阵列以实现分选。

图1b是图1a所示的设置的侧视图，为了描述清楚，设置单个喷射器阀12a朝向产品流20。如果喷射器阀12a没有被处理和控制模块14触发，产品流20沿着轨迹22进入通路或桶或漏斗24。

图1b也示出当通过处理和控制模块14提供自适应定时信号28，触发喷射器阀12a喷射流体F(在此示例中为空气)时，产品流20的颗粒20a采取的轨迹30。在这种情况下，单元或球团20a由流体流F(诸如空气“吹气”)指引至替代的通路或桶或漏斗26。通路、桶或漏斗26可指定“舍弃”材料，或在其它应用中可指定特定材料类型，该特定材料类型理想地从流20中分选出来用于替代处理。

虽然图1b示出桶或漏斗24、26，应了解这些仅是示意的，在工业自动化环境中，分选流可输送进入输送带或其它装置，该输送带或其它装置提供通路或流用于进一步适合的处理。

如本领域所熟知的，分选机包括视觉或颜色或形状检测系统，来提供触发信号至处理和控制模块14。例如，变色(非白色)水稻籽粒可由喷射器阵列稍上游的这样的系统检测到，并且随后将触发或“舍弃”信号输入至处理和控制模块14。因此，处理和控制模块14被触发而生成时间驱动信号28至喷射器，从而从流20中喷射“舍弃”颗粒或球团至桶或漏斗26。

为每个单个喷射器阀调节时间驱动信号28，以便考虑到每个单个喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的预测流F。

在阵列10中的喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e优选地具有指向产品流20的特定目标区域的喷嘴，并经由歧管连接至压力之下的空气源。

本领域技术人员也理解，在一些分选构造和应用中，被分选的产品(例如，水稻籽粒或其它相似尺寸的谷粒)的外形尺寸确定了每个喷射器的间距和喷嘴尺寸。

在这样的应用中，可将喷射器喷嘴12a、12b、12c、12d、12e它们分组，所分的组由共享执行器(例如气动执行器)服务，并由于空间限制经由塑料管连接至执行器。

在一些分选应用中，喷嘴对执行器的比值可为4:1。

图2中示出单个喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的典型结构。喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e包括外壳，该外壳包括由螺丝43保持在一起的两部分41、42，并界定了阀门室44，阀门室44通过进气口46接收来自源(未示出)的加压空气。室44的输出口48通过输出管体50连接至室44，在输出管体50的端面上是阀座51。阀座51由阀板52闭合。板52由可磁化材料形成，通过选择性激活电磁组件54从阀座51中抽出板52打开阀。电磁组件54包括通过施加电驱动信号而激活和停用的电磁铁。

图3中示出图2所示类型的喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的典型时间响应，其中上图描述了由上述视觉控制系统提供的触发或“舍弃”信号。

图3的中图示出随后由处理和控制模块14经由链路16向喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的电磁组件54提供的驱动信号28。

图3的下图示出喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的物理时间响应，在此实施例中，该物理时间响应通过喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的喷嘴出口压力来测量。

触发信号由上述视觉或颜色或形状识别和检测系统生成，并输入至处理和控制模块14，然后处理和控制模块14生成驱动信号28。驱动信号28表示脉冲的幅度和持续时间，喷射器喷嘴出口压力表示由压力变换器在喷射器阀的输出口48下游的一段距离处测量的压力幅度。

施加触发/舍弃信号与喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e基本打开(通常定义为大于完全开启的喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的稳态流的80％-95％的流)之间有时间延迟T_r，通常为1-2ms。

图3中示出喷射器阀开启时间或喷射器阀“上升时间”t_r，t_r表示喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e基本关闭(通常定义为小于完全开启的阀12a、12b、12c、12d、12e的稳态流的20％-5％的流)与阀基本开启之间的时间，通常为1-3ms。

如图3上图所示，施加触发/舍弃信号的结束与喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e基本关闭之间有时间延迟T_f。

图3中下图还示出喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e关闭时间或阀的“下降时间”t_f，t_f表示喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e基本开启与喷射器阀基本关闭之间的时间，通常为0.5-2ms。

在喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的一个设计中，驱动信号具有：第一电流电平，此处第一电流电平包括脉冲宽度调制的12Vdc来提供一安培或更多，从而打开阀12a、12b、12c、12d、12e；第二个更低的电流电平的保持期，以便维持阀12a、12b、12c、12d、12e在开启位置；以及反向电流，以关闭喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e。

图3所示的信号是示意的，不反映如通常在现实世界操作中发现的初始电流峰值或反向电流，或者在脉冲结束时发现的电压或过冲。

相应地，如果对于喷射器阵列10中的不同的喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e，上升和下降时间不同，然后对于每个阀而言，相对于施加驱动信号，每个喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e开启和关闭的有效时间将不同。这个差异可依赖于周围操作温度，每个喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的寿命和加工公差。而且，在喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的阵列10中，喷射器阀12b的启动(开启和关闭)也可具有可影响阵列10中其邻近阀12a、12c启动的电磁感应效应。

这意味着相对于施加相同驱动信号28，不同的喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e将在不同的时间具有高于触发阈值的上升气流和低于触发阈值的下降气流。触发阈值依赖于被分选的产品是气流阈值，气流阈值之上的产品颗粒20a、20b、20c将从产品流20中偏离分选轨迹或通路。

这整体上影响喷射器阵列10的性能，因为可能使先前的可接受颗粒和随后的目标为舍弃或重定向的颗粒从流20中错误偏离，以及或者代替目标颗粒20a。

已发现就图2中所示的阀的类型的喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的喷射压力(约自输出口48几毫米)而言，时间响应是阀板52与阀座51之间的间隙的函数(“阀间隙”)。

此外，此阀间隙可通过所述喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的电磁组件54中的电流和电压相对于时间的变化(时间响应)来预测。因此，对于每个喷射器阀，可基于预测的时间响应来调制驱动信号28，随实时操作更新驱动信号28以便进一步调节。

在一个实施例中，对处理和控制模块14提供的驱动信号的调整，包括：在校准阶段，分选操作中运行机器之前，对每个喷射器阀测量时间响应曲线；将每个响应曲线与先前存储的响应曲线库组进行比较，并确定预测流以提供自适应的时间或驱动信号至所述喷射器阀。

为了提供此实施例中的校准，将电驱动信号28施加至喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的电磁组件54中的每一个。可对每个组件54施加相同信号。施加的驱动信号28可，例如，适于引起每个喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的电磁组件54通过发射来循环(即开启和关闭)。

然后，为了相对于彼此校准阵列中的阀组件，对于阀的上升时间，可开展以下校准测量。

a.测量响应于施加驱动信号28，每个电磁组件54中的电流I升至给定的阈值所用的时间。这可发生在组件54中电流上升的开始，然后可设定阈值,这样可在阀板52离开阀座51之前达到阈值。这确保从测量中去除了阀板52运动的EMF(电动势)效应。每个线圈中的电流可由在各自的电磁组件54中的电流计来测量，测量的信号反馈至处理和控制模块14；

b.响应于施加驱动信号28，相对于时间的电流变化率dI/dt达到特定值的时间。每个线圈56中的电流变化率dI/dt可由在各自的电磁组件54中的电流计或传感器来测量，测量的信号反馈至处理和控制模块14；

c.在施加驱动信号之后预定的时间延迟，电磁组件54中的电流I，或电磁组件54中相对于时间的电流I的变化率dI/dt；或

d.与每个电磁组件54的芯相关联的磁链达到一定阈值时，电磁组件54中电流I的值，或当电流I达到一定阈值时磁链的值。可通过对施加到线圈56的电压减去考虑到线圈56中的电阻损耗的电压降来积分，从而估计电磁组件54的线圈56相关联的磁链。线圈中磁通量(因此与主要耦合线圈56相关联的磁链)估计的精确度可进一步通过增加次级线圈来改进，次级线圈磁耦合至主要驱动线圈56，但不用来携带驱动电流。这个次级线圈中感应的电压是磁路中磁通变化率的准确量度。对该感应电压积分以及缩放以对匝数的调整给出了磁链电磁组件54中磁链的非常精确的量度。磁链对电流的关系将是阀间隙或阀板位置的量度。所测量的数据也可与存储数据进行比较以产生要求的阀间隙估计。

因此得到一组时间响应曲线，将所述一组时间响应曲线存储形成存储曲线库组。

响应于上述测量，可调整至喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e中每一个的驱动信号，以便当分选装置运行时将喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e相对于彼此的响应相关联联。

在另一实施例中，对于不同的阀的类型和构造，收集并随后存储了存储时间响应曲线库组。

在一实施例中，在检测到要被喷射的颗粒20a之后的主要时间延迟之后将驱动信号28施加至喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e。可通过改变此主要时间延迟来实现对每个喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的驱动信号的调整，从而考虑到喷射器阀的预测时间响应。

在另一实施例中，先前存储的响应曲线组的选择与每个喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e在阵列中具有的邻近阀的数量相关联。例如，参照图1a，喷射器阀12a和12e分别每个仅有一个邻近阀(喷射器阀12b和喷射器阀12d)，而喷射器阀12b、12c和12d每个具有两个邻近的喷射器阀。

在此实施例中发现喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的时间响应曲线依赖于喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e具有的最近邻近阀的数量，这最终依赖于在外壳阵列10中喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e的构造。

在一个阵列中，阀存在的电磁噪声量，及因此的可重复的启动不同，依赖于中其最近的邻近阀的数量。

因此，在此实施例中，对于每个喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e，先前存储的时间响应曲线的选择步骤依赖于每个阀具有的最近的邻近阀数量。

通常，如上所述在非分选操作中或校准阶段测量每个阀的时间响应。然后将该响应与合适的对象，即邻近的特定的先前存储的时间响应曲线库相比较。

处理和控制模块14考虑到任何差异，在分选操作中，处理和控制模块14为每个喷射器阀12a、12b、12c、12d、12e提供适合的驱动和时间信号。因此，预测并调整了极为接近的阀彼此之间的影响，以及阵列中的它们构造的影响。

优选地，可对于不同的阵列构造进行测试，并存储库组，从而使的将来构造的校准能够如每个客户的期望和意愿。

在另一实施例中，通过将测量的响应曲线对该喷射器阀的一些操作求平均来确定每个喷射器阀的测量的时间响应曲线。例如，可操作5或10次阀，以产生5或10个空气流体输出(“吹气”)，对每次操作或“吹气”测量时间响应，并将每个操作的平均用于与先前存储的时间响应曲线库组比较。

在又一实施例中，分选时向喷射器阀提供自适应时间信号的预测流通过以下步骤来确定：计算库组的平均时间响应曲线与喷射器阀测量的时间响应曲线之间的累积误差，并从库组中选择相对于测量的阀时间响应曲线具有最小累积误差的那些曲线以预测流。

在另一实施例中，通过由库曲线的累积误差的倒数对库曲线的流加权来计算预测流。

图4示出根据本发明实施例的方法步骤。

图4左侧示出当在静态或校准模式运行装置时实施例中的步骤60、62、64、66。

在测试[M(dt)]中，对每个喷射器阀测量时间响应曲线60。然后将每个喷射器阀测量的时间响应曲线与存储的时间响应曲线库组进行比较62[C(dt)→Lib(dt)]。然后对每个喷射器阀确定预测流64[D(F)]，依照预测流调整每个喷射器阀的驱动信66[A(ds)]。

图4右侧示出，当在分选或动态模式运行装置时实施例中的步骤。

当分选时，被动测量每个喷射器阀的实时或动态时间响应曲线70[M_dyn(dt)]。也可选择性地将温度数据作为部分动态数据进行测量。然后对于该喷射器阀，将此动态数据与先前测量的时间响应曲线进行比较72[C(dt)]，以确定预测流的偏差。如果需要，然后反馈这些差异74至静态模式数据组，然后静态模式数据组调整先前确定的自适应驱动信号66。

在另一实施例中，采用步骤72的比较来在步骤76中指示健康参数[H]，并且也可将此指示反馈74a以进一步调整或修改任何先前确定的时间，或将此指示用来表示该阀应更换或维护这种偏差。

在以上方法和装置中，描述了在分选机中设置成阵列的多个喷射器阀的流的自适应控制。所述方法包括测量每个喷射器阀的时间响应曲线，将测量的每个喷射器阀的时间响应曲线与先前存储的时间响应曲线库组进行比较，从所述比较中确定每个喷射器阀的预测流，以及依赖于预测流调整每个喷射器阀的驱动信号。可在校准(非分选)模式测量和比较时间响应曲线，在分选模式中，可利用测量的时间响应的实时反馈来指示阀的健康或故障，并进一步调整驱动信号来提供共形性能。邻近的喷射器阀的数量也可考虑在内。

最后，将理解已经对本发明在其优选实施例中进行了说明，并且在不脱离如所附权利要求所定义的本发明的范围情况下，可通过多种不同的方式对本发明进行修改。

Claims

1.一种用于提供在分选机中被设置成阵列的多个喷射器阀的流的自适应控制的方法，所述方法包括步骤：

测量每个所述喷射器阀的时间响应曲线；

将所测量的每个所述喷射器阀的时间响应曲线与先前存储的时间响应曲线库组进行比较；从所述比较中确定每个所述喷射器阀的预测流；以及

依赖于所述预测流调整每个所述喷射器阀的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述库中的所述存储的时间响应曲线组与流参数相关联。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述流参数与至少一个电参数相关联。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述电参数是与所述喷射器阀相关联的电流。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述电参数是与所述喷射器阀相关联的电流变化率。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述电参数是与所述喷射器阀相关联的磁通或磁链。

7.根据权利要求3所述的方法，其中所述电参数是与所述喷射器阀相关联的电压。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的方法，其中所述库中的所述存储的时间响应曲线组与每个所述喷射器阀在所述阵列中具有的相邻的所述喷射器阀的数量相关联。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的方法，其中所述测量每个所述喷射器阀的时间响应曲线的步骤包括：对所述喷射器阀的若干操作，测量所述喷射器阀的每个操作的时间响应曲线，并对每个操作所获得的时间响应曲线求平均，以生成测量的时间响应曲线。

10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的方法，其中每个喷射器阀的所述预测流通过计算所述库组的所述平均时间响应曲线与所述喷射器阀的所述测量的时间响应曲线之间的累积误差，和从所述库组中选择相对于所述测量的时间响应曲线误差最小的那些时间响应曲线，以预测所述流来确定。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述预测流进一步通过将所述选择的库曲线中每个的所述预测流相对于它们各自的误差通过加权来确定。

12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的方法，其中所述库中的所述存储的时间响应曲线组与温度相关联，测量容纳所述喷射器阀的外壳的环境温度，并将其用于所述库曲线的选择中。

13.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的方法，其中调整所述驱动信号的所述步骤包括在施加所述驱动信号之前调节时间延迟。

14.根据权利要求1至13中任一权利要求所述的方法，其中调整所述驱动信号的所述步骤包括调节一部分所述驱动信号的长度。

15.根据权利要求1至14中任一权利要求所述的方法，其中调整所述驱动信号的所述步骤包括调节所述驱动信号的施加电压。

16.根据权利要求1至15中任一权利要求所述的方法，其中调整所述驱动信号的所述步骤包括调整所述驱动信号开始时峰的高度和/或长度。

17.根据权利要求1至16中任一权利要求所述的方法，其中调整所述驱动信号的所述步骤包括调节所述驱动信号的保持期的高度和/或长度。

18.根据权利要求1至17中任一权利要求所述的方法，其中调整所述驱动信号的所述步骤包括调节所述驱动信号的结束时的衰减率。

19.根据权利要求1至18中任一权利要求所述的方法，其中调整所述驱动信号的所述步骤包括调节所述驱动信号结束时波谷的深度和/或长度。

20.根据权利要求1至19中任一权利要求所述的方法，其中，在分选操作期间，测量喷射器阀的动态时间响应曲线以确定流，所述流与先前预测流进行比较以指示所述喷射器阀的健康或状况。

21.根据权利要求20所述的方法，其中采用所述健康指示来进一步调整先前确定的驱动信号。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其中所述健康指示与所述喷射器阀开启时间相关联，且所述驱动信号的进一步调整包括运用所述测量的喷射器阀开启时间与由相关联喷射器阀开启时间表示的先前预测流之间的时间偏差。

23.根据权利要求1至22中任一权利要求所述的方法，其中所述先前预测流由当前确定的流和时间更新。

24.一种根据权利要求1至23中任意权利要求的分选方法。

25.一种分选装置，包括设置在阵列中的多个喷射器阀，其中每个所述喷射器阀响应于电驱动信号开启和关闭，并具有传感器设置，用于测量每个所述喷射器阀的电或磁时间响应以指示所述电或磁时间响应或每个所述喷射器阀的流，进一步包括至少一个处理和控制模块，设置所述至少一个处理和控制模块依赖于所述时间响应向每个所述喷射器阀提供自适应驱动信号。

26.根据权利要求25所述的分选装置，其中所述传感器设置进一步包括至少一个传感元件以测量每个喷射器阀的所述时间响应。

27.根据权利要求26所述的分选装置，其中所述至少一个传感元件包括设置来测量每个所述喷射器阀的所述时间响应的电流传感器。

28.根据权利要求26或27所述的分选装置，进一步包括设置来测量所述喷射器阀的操作环境温度的温度传感器。

29.根据权利要求27或28所述的分选装置，进一步包括歧管，且其中所述传感设置包括至少一个压力传感器以测量所述歧管的压力。

30.一种分选装置，包括设置在阵列中的多个喷射器阀，以及具有至少一个处理和控制模块，对所述至少一个处理和控制模块进行调整以执行权利要求1至24中任一权利要求的所述方法。

31.一种载体上的计算机程序，使分选装置中的处理器来执行权利要求1至24中任一权利要求的所述方法。

32.一种载体上的计算机程序，使处理器与分选装置通信以执行权利要求1至24中任一权利要求的所述方法。

33.一种基本上如上文所述，参照附图的方法和装置。