CN106546307B - 一种间断式粉料计量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种间断式粉料计量装置，包括压敏材料组、进料口、喉口拦板、小型步进电机、电子控制系统、转动板、出料口、过滤网、箱体、测量腔、支腿、滚轮；进料口上部分锥形口四周设置过滤网，进料口下部分喉口内壁设置喉口拦板，进料口底部伸入测量腔中，转动板位于测量腔的中部，转动板底部支撑轴两端伸出测量腔并与压敏材料组相接触，压敏材料组与电子控制系统连接，测量腔和出料口相连，压敏材料组固定在箱体内，出料口上部分与测量腔的底部相连、下部分伸出箱体；步进电机与喉口拦板组成联动装置。本发明采用喉口拦板将即将进入测量腔的物料和正在被测量的物料分开，减小了空气冲量对翻转版的冲击，提高了粉料计量精度。

Description

一种间断式粉料计量装置

技术领域

本发明涉及计量装置领域，具体涉及一种间断式粉料计量装置。

背景技术

在现代工业领域中，粉料流量计越来越多的得到使用，比如：水泥，石灰，面粉等物料的运输。尤其是在中小型企业中尤为关心粉料流量计的精度问题，目前能实现物料流量计量的仪表主要有冲板固体流量计、滑槽式粉料流量计和皮带称等，其主要原理冲量原理，但是由于粉料是通过流态化进入流量计的而且进入气流会发生急剧变化，这样就会导致在信号测量时，出现较大误差从而使流量计量产生较大的偏差。皮带称剂量计不适合小流量的粉料测量，而且测量精度较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有粉料计量计存在的测量精度低的不足，提供一种间断式粉料计量装置，将连续的冲击的动态测量变为间断式的测量，提高了粉料重量的测量精度。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种间断式粉料计量装置，包括压敏材料组、进料口、喉口拦板、小型步进电机、电子控制系统、转动板、出料口、过滤网、箱体、测量腔、支腿、滚轮；

进料口上部分呈锥形口，锥形口与传输粉料物料的管道相接触并且顶面封闭，锥形口的四周设置过滤网，进料口下部分为喉口结构，喉口拦板设置在喉口内壁上，测量腔位于喉口拦板下方，进料口底部伸入测量腔中，转动板位于测量腔的中部，转动板的底部固定一根支撑轴，支撑轴两端伸出测量腔并通过轴承与压敏材料组相接触，压敏材料组与电子控制系统连接，测量腔下部分和出料口直接相连，进料口的下部分、测量腔、压敏材料组、小型步进电机、出料口上部分均位于箱体内，压敏材料组固定在箱体内，出料口上部分与测量腔的底部相连、下部分伸出箱体，箱体支撑在四个对称分布的带有滚轮的支腿上；

步进电机与喉口拦板组成联动装置，步进电机长轴的中间固定连接一个长杆，长杆杆端安装有两个球型铰接件，两个球型铰接件的球端分别和两根连接杆相连接，两根连接杆和喉口拦板的活动轴端相连接，步进电机转动时，与步进电机固连的长杆通过球型铰接件带动连接杆运动，连接杆带动喉口拦板的活动轴转动，从而带动喉口拦板围绕活动轴转动；当步进电机不转动时，喉口拦板不转动，当步进电机转动90度时，喉口拦板完全升起将喉口堵住；进一步的步进电机转过-90度时，喉口拦板重新恢复到打开状态。

按上述方案，所述转动板与测量腔横截面大小相等，转动板在测量腔中沿着支撑轴自由转动(由于转动板和测量腔截面积相等，因此不会出现粉料泄漏)，粉料物料进入测量腔后落在转动板上面。

按上述方案，所述喉口拦板在粉料物料进入测量腔时是开启状态，当测量腔测量粉料物料的重量时，喉口拦板处于关闭状态。

按上述方案，所述步进电机伸出轴上有花键齿，椭圆凸轮上钻有花键套，步进电机伸出轴上的花键齿和椭圆凸轮上的花键套通过过盈配合连接在一起。

按上述方案，所述转动板轴端固定一个水平平板，椭圆凸轮的圆周位于水平平板的正下方；当称量未完成时，步进电机不发生转动，此时椭圆凸轮长轴水平；当物料称量完毕后，步进电机发生转动，椭圆凸轮7转动长轴凸缘顶起水平平板，带动转动板翻转，将已经称量过的物料倒入下方。

按上述方案，所述进料口上方锥形口四周的过滤网的孔径直径小于粉料物料的直径。

按上述方案，所述压敏材料组包括第一压敏材料、第二压敏材料和第三压敏材料，第一压敏材料、第二压敏材料和第三压敏材料均通过支撑块固定在箱体内壁，三个支撑块固定在箱体内壁且三点形成直角三角形分布；第一压敏材料与第二压敏材料对称布置在箱体中并支撑起转动板的支撑轴，第三压敏材料安装在第二压敏材料正前方。

按上述方案，所述出料口上部分呈锥形口，锥形口顶部截口与测量腔截口等大，锥形口底部与出料口下部分过渡连接。

按上述方案，所述进料口和出料口的锥形口的锥角在30度～60度。

本发明的工作原理：在整个称量过程中，电子控制系统实时监测第三压敏材料的信号的输入情况，并综合输入的信号判断是否发生误翻转，当检测到其没有信号而且电机没有动作但转动板发生了偏转时，此时判定转动板进行了误翻转，电子控制系统会记录在转动盘偏转之前的三个压敏材料组的数值，并进行叠加当做误翻转前测量腔内物料的重量；当信号消失也就表明转动板发生了反转。同时电子控制系统没有检测到异常信号则等待测量腔粉料的重量是否达到设定压敏材料组的最大承载重量。在满足正常的测量过程中当已经到达预定的重量时，电子控制系统记录压敏材料组的三组压敏材料传送的数值，由力学分析可以知道三组数值的叠加就是粉料物料的重量。将三个压敏材料的信号叠加并和之前的信号进行相加，并发出信号指令给步进电机使其转动-90度，重复以上步骤等待测量完后输出最终的结果。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、本发明将传统的连续动态的冲击测量转化成静态测量提高了测量的准确性，采用喉口拦板将即将进入测量腔的物料和正在被测量的物料分开，减小了空气冲量对转动板的冲击，屏蔽了气流波动对测量的影响，提高了粉料计量的精确精度；

2、同时电子控制系统对转动板的误翻转进行了预防和后处理，进一步提高了粉料重量的测量精度。

附图说明

图1是本发明间断式粉料测量装置的主视图；

图2是本发明间断式粉料测量装置的左视图；

图3是本发明电动机和喉口拦板的连接装置图；

图4是本发明测量腔的布置图；

图5是本发明间断式粉料测量装置的电控逻辑图；

图中：1-压敏材料组，2-进料口，3-喉口拦板，4-步进电机，5-转动板，6-出料口，7-椭圆凸轮，8-过滤网，9-箱体，10-测量腔，11-支腿，12-滚轮，13-水平平板，14-第一压敏材料，15-第二压敏材料，1,6-第三压敏材料，41-长轴，42-长杆，43-球型铰接件，44-连接杆。

具体实施方式

下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

参照图1～图2所示，本发明实施例所述的间断式粉料计量装置，包括压敏材料组1、进料口2、喉口拦板3、小型步进电机4、电子控制系统、转动板5、出料口6、过滤网8、箱体9、测量腔10、支腿11、滚轮12；

进料口2上部分呈锥形口，锥形口与传输粉料物料的管道相接触并且顶面封闭，锥形口的四周设置过滤网8，进料口2下部分为喉口结构，喉口拦板3设置在喉口内壁上，测量腔10位于喉口拦板3下方，进料口2底部伸入测量腔10中，转动板5位于测量腔10的中部，转动板5的底部固定一根支撑轴，支撑轴两端伸出测量腔10并通过轴承与压敏材料组1相接触，压敏材料组1与电子控制系统连接，测量腔10下部分和出料口6直接相连，进料口2的下部分、测量腔10、压敏材料组1、小型步进电机4、出料口6上部分均位于箱体9内，压敏材料组1固定在箱体9内，出料口6上部分与测量腔10的底部相连、下部分伸出箱体9，箱体9支撑在四个对称分布的带有滚轮12的支腿11上；

步进电机4与喉口拦板3组成联动装置，步进电机4长轴41的中间固定连接一个长杆42，长杆42杆端安装有两个球型铰接件43，两个球型铰接件43的球端分别和两根连接杆44相连接，两根连接杆44和喉口拦板3的活动轴端相连接，步进电机4转动时，与步进电机4固连的长杆42通过球型铰接件43带动连接杆44运动，连接杆44带动喉口拦板3的活动轴转动，从而带动喉口拦板3围绕活动轴转动；当步进电机4不转动时，喉口拦板3不转动，当步进电机4转动90度时，喉口拦板3完全升起将喉口堵住，使进料口2上面进入的粉料物料不影响进料口2下面已有粉料物料重量的测量；进一步的当步进电机4转过-90度时，喉口拦板3重新恢复到打开状态，使进料口2的粉料能顺利进入测量腔10。

转动板5与测量腔10横截面大小相等，转动板5在测量腔10中沿着支撑轴自由转动，由于转动板5和测量腔10截面积相等，因此不会出现粉料泄漏，粉料物料进入测量腔10后落在转动板5上面。

喉口拦板3在粉料物料进入测量腔10时是开启状态，当测量腔10测量粉料物料的重量时，喉口拦板3处于关闭状态。

参照图3所示，步进电机4伸出轴上设有花键齿，椭圆凸轮7上钻有花键套，步进电机4伸出轴上的花键齿和椭圆凸轮7上的花键套通过过盈配合连接在一起。

参照图4所示，转动板5轴端固定一个水平平板13，椭圆凸轮7的圆周位于水平平板13的正下方；当称量未完成时，步进电机4不发生转动，此时椭圆凸轮7长轴水平；当物料称量完毕后，步进电机4发生转动，椭圆凸轮7转动长轴凸缘顶起水平平板13，带动转动板5翻转，将已经称量过的物料倒入下方。

进料口2上方锥形口四周的过滤网8的孔径直径小于粉料物料的直径。

压敏材料组1包括第一压敏材料14、第二压敏材料15和第三压敏材料16，第一压敏材料14、第二压敏材料15和第三压敏材料1均通过支撑块固定在箱体9内壁，三个支撑块固定在箱体内壁且三点形成直角三角形分布；第一压敏材料14(图4左侧)与第二压敏材料15(图4右侧)对称布置在箱体9中并支撑起转动板5的支撑轴，第三压敏材料16安装在第二压敏材料15正前方；从主视图方向，在箱体9右侧水平放置了两个带有压敏材料的支撑块，在左侧只有一个，三点布置主要是为了转动板5的稳定性，防止误翻转进而导致测量腔10内的物料未经测量就直接通过出料口6出去。转动板5的支撑轴与测量腔10及箱体9没有接触也没有相互作用力。

出料口6上部分呈锥形口，锥形口顶部截口与测量腔10截口等大，锥形口底部与出料口6下部分过渡连接。

进料口2和出料口6的锥形口的锥角在30度～60度。

本发明计量装置工作时，流态化粉料物料进入到进料口2前，会通过锥形口，由于流通面积增大，其流速会将低；同时锥形口的四周是过滤网8主要使流态化粉料物料的速度进一步下降使其对转动板5的冲力为零，同时还防止粉料物料进入外部大气，污染环境。

参照图5所示，当电子控制系统接入电源后，电子控制系统初始化并自动将整个电子控制系统数据归零确保没有所测量的数据没有零点误差并需要人为设定压敏材料组的最大承载重量(或者默认系统设定值)。

在整个称量过程中，电子控制系统实时监测第三压敏材料的信号的输入情况，并综合输入的信号判断是否发生误翻转，当检测到其没有信号而且电机没有动作但转动板发生了偏转时，此时可以判定转动板5进行了误翻转，电子控制系统会记录在转动盘偏转之前的三个压敏材料组3的数值，并进行叠加当做误翻转前测量腔10内物料的重量；当信号消失也就表明转动板5发生了反转。

同时电子控制系统没有检测到异常信号则等待测量腔10粉料的重量是否达到设定压敏材料组3的最大承载重量(或者默认系统设定值)。在满足正常的测量过程中当已经到达预定的重量时，电子控制系统记录压敏材料组1的三组压敏材料传送的数值，由力学分析可以知道三组数值的叠加就是粉料物料的重量。将三个压敏材料的信号叠加并和之前的信号进行相加，并发出信号指令给步进电机4使其转动180度，重复以上步骤等待测量完后输出最终的结果。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种间断式粉料计量装置，其特征在于：包括压敏材料组、进料口、喉口拦板、步进电机、电子控制系统、转动板、出料口、过滤网、箱体、测量腔、支腿、滚轮；

进料口上部分呈锥形口，锥形口与传输粉料物料的管道相接触并且顶面封闭， 锥形口的四周设置过滤网，进料口下部分为喉口结构，喉口拦板设置在喉口内壁上，测量腔位于喉口拦板下方，进料口底部伸入测量腔中，转动板位于测量腔的中部，转动板的底部固定一根支撑轴，支撑轴两端伸出测量腔并通过轴承与压敏材料组相接触，压敏材料组与电子控制系统连接，测量腔下部分和出料口直接相连，进料口的下部分、测量腔、压敏材料组、步进电机、出料口上部分均位于箱体内，压敏材料组固定在箱体内，出料口上部分与测量腔的底部相连、下部分伸出箱体，箱体支撑在四个对称分布的带有滚轮的支腿上；

步进电机与喉口拦板组成联动装置，步进电机长轴的中间固定连接一个长杆，长杆杆端安装有两个球型铰接件，两个球型铰接件的球端分别和两根连接杆相连接，两根连接杆和喉口拦板的活动轴端相连接，步进电机转动时，与步进电机固连的长杆通过球型铰接件带动连接杆运动，连接杆带动喉口拦板的活动轴转动，从而带动喉口拦板围绕活动轴转动；当步进电机不转动时，喉口拦板不转动，当步进电机转动90度时，喉口拦板完全升起将喉口堵住；进一步的步进电机转过-90度时，喉口拦板重新恢复到打开状态。

2.如权利要求1所述的间断式粉料计量装置，其特征在于：所述转动板与测量腔横截面大小相等，转动板在测量腔中沿着支撑轴自由转动，粉料物料进入测量腔后落在转动板上面。

3.如权利要求1所述的间断式粉料计量装置，其特征在于：所述喉口拦板在粉料物料进入测量腔时是开启状态，当测量腔测量粉料物料的重量时，喉口拦板处于关闭状态。

4.如权利要求1所述的间断式粉料计量装置，其特征在于：所述步进电机伸出轴上设有花键齿，椭圆凸轮上钻有花键套，步进电机伸出轴上的花键齿和椭圆凸轮上的花键套通过过盈配合连接在一起。

5.如权利要求1所述的间断式粉料计量装置，其特征在于：所述转动板轴端固定一个水平平板，椭圆凸轮的圆周位于水平平板的正下方；当称量未完成时，步进电机不发生转动，此时椭圆凸轮长轴水平；当物料称量完毕后，步进电机发生转动，椭圆凸轮转动长轴凸缘顶起水平平板，带动转动板翻转，将已经称量过的物料倒入下方。

6.如权利要求1所述的间断式粉料计量装置，其特征在于：所述进料口上方锥形口四周的过滤网的孔径直径小于粉料物料的直径。

7.如权利要求1所述的间断式粉料计量装置，其特征在于：所述压敏材料组包括第一压敏材料、第二压敏材料和第三压敏材料，第一压敏材料、第二压敏材料和第三压敏材料均通过支撑块固定在箱体内壁，三个支撑块固定在箱体内壁且三点形成直角三角形分布；第一压敏材料与第二压敏材料对称布置在箱体中并支撑起转动板的支撑轴，第三压敏材料安装在第二压敏材料正前方。

8.如权利要求1所述的间断式粉料计量装置，其特征在于：所述出料口上部分呈锥形口，锥形口顶部截口与测量腔截口等大，锥形口底部与出料口下部分过渡连接。

9.如权利要求8所述的间断式粉料计量装置，其特征在于：所述进料口和出料口的锥形口的锥角在30度~60度。