CN108267203B - 轻质物料计量设备及其控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种轻质物料计量设备及其控制方法和装置，该设备包括：料斗、螺旋输送装置、称重装置，以及该设备还包括气力输送装置，用于输送物料，该气力输送装置与所述螺旋输送装置并行设置，所述气力输送装置的入口与所述料斗的出料口连接，所述气力输送装置的出口与所述称重装置连接，该方法包括：接收物料输送状态；以及根据所述物料输送状态，控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料。本发明能够实时根据物料输送情况对物料输送进行精确地、有效地调节，保证准确计量以及输送物料过程的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，具体地，涉及一种用于轻质物料计量设备的控制方法、一种用于轻质物料计量设备的控制装置、以及一种轻质物料计量设备。
背景技术
在工程领域中，干混砂浆中的添加剂种类较多，其中通常包含密度较小、质量比较轻的物料(以下简称轻质物料)。对于这种物料的计量，现有技术中一般采用螺旋输送机或人工投料进行计量。
对于螺旋输送机计量，由于在其中轻质物料流动性差并且有些纤维材料容易成团，特别在螺旋低速运行时一旦产生结团，将会导致螺旋输送流量极不稳定，称量精度达不到标准要求，而且还会将螺旋输送机卡死。即采用螺旋输送机计量存在轻质物料流动性差、效率低、精度差的缺陷。
对于人工投料，其由投料提示灯、控制按钮组成。当投料提示灯亮起，由负责投料人员将称量好的物料投入主机，然后按下控制按钮，控制器接收到确认信号则人工投料完成。但是，人工投料劳动强度大，计量重量靠人为称量、无法保证精度以及效率，严重影响产品质量。
综上所述，现有技术中缺少一种能够有效地、精确地、实时地对物料进行计量的设备以及控制方法。
发明内容
针对现有技术中存在的物料计量不精确、效率不高等技术问题，本发明提供了一种用于轻质物料计量设备的控制方法，该设备包括：料斗、螺旋输送装置、称重装置，该设备还包括气力输送装置，用于输送物料，该气力输送装置与所述螺旋输送装置并行设置，所述气力输送装置的入口与所述料斗的出料口连接，所述气力输送装置的出口与所述称重装置连接，该方法包括：接收物料输送状态；以及根据所述物料输送状态，控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料。
优选地，所述物料输送状态包括所述称重装置中的物料重量，所述根据所述物料输送状态控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料包括：在所述物料重量小于重量阈值的情况下，控制所述气力输送装置输送物料；以及在所述物料重量大于或等于重量阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，其中所述重量阈值根据所述目标物料重量设定，所述重量阈值小于所述目标物料重量。
优选地，所述轻质物料计量设备还包括：料位检测装置，安装在所述称重装置的端部，用于检测所述称重装置中的物料的物料高度，以及所述物料输送状态包括所述物料高度以及所述称重装置中的物料重量，所述根据所述物料输送状态控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料包括：在所述物料高度小于高度阈值的情况下，控制所述气力输送装置输送物料；以及在所述物料高度大于或等于高度阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，其中所述高度阈值根据所述目标物料重量设定。
优选地，所述控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量包括：控制所述螺旋输送装置低速正向运转直到所述物料重量等于所述目标物料重量；以及在所述物料重量等于目标物料重量的情况下，停止物料输送。
优选地，该方法还包括：在停止物料输送后，控制所述螺旋输送装置反向运转预定时间。
优选地，所述物料输送状态包括所述称重装置中的物料重量，该方法还包括：根据预定时间段内的物料重量，计算单位时间内已输送的物料流量；以及根据所述单位时间内已输送的物料流量和流量阈值，控制输送的物料输送流量。
优选地，所述根据所述单位时间内已输送的物料流量和流量阈值，控制输送的物料输送流量包括：在所述单位时间内已输送的物料流量大于所述流量阈值的情况下，控制减少所述物料输送流量；以及在所述单位时间内已输送的物料流量小于所述流量阈值的情况下，控制增加所述物料输送流量。
优选地，该方法还包括：在所述单位时间内已输送的物料流量持续减少达预定时间的情况下，进行防堵料操作。
相应地，本发明还提供了一种用于轻质物料计量设备的控制装置，该设备包括：料斗、螺旋输送装置、称重装置，该设备还包括气力输送装置，用于输送物料，该气力输送装置与所述螺旋输送装置并行设置，所述气力输送装置的入口与所述料斗的出料口连接，所述气力输送装置的出口与所述称重装置连接，该控制装置包括：接收模块，用于接收物料输送状态；以及控制模块，用于根据所述物料输送状态控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料。
优选地，所述物料输送状态包括所述称重装置中的物料重量，所述控制模块用于：在所述物料重量小于重量阈值的情况下，控制所述气力输送装置输送物料；以及在所述物料重量大于或等于重量阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，其中所述重量阈值根据所述目标物料重量设定，所述重量阈值小于所述目标物料重量。
优选地，所述轻质物料计量设备还包括：料位检测装置，安装在所述称重装置的端部，用于检测所述称重装置中的物料的物料高度，以及所述物料输送状态包括所述物料高度以及所述称重装置中的物料重量，所述控制模块用于：在所述物料高度小于高度阈值的情况下，控制所述气力输送装置输送物料；以及在所述物料高度大于或等于高度阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，其中所述高度阈值根据所述目标物料重量设定。
优选地，所述控制模块还用于：控制所述螺旋输送装置低速正向运转直到所述物料重量等于所述目标物料重量；以及在所述物料重量等于目标物料重量的情况下，停止物料输送。
优选地，所述控制模块还用于：在停止物料输送后，控制所述螺旋输送装置反向运转预定时间。
优选地，所述物料输送状态包括所述称重装置中的物料重量，所述控制模块还用于：根据预定时间段内的物料重量，计算单位时间内已输送的物料流量；以及根据所述单位时间内已输送的物料流量和流量阈值，控制输送的物料输送流量。
优选地，所述控制模块还用于：在所述单位时间内已输送的物料流量大于所述流量阈值的情况下，控制减少所述物料输送流量；以及在所述单位时间内已输送的物料流量小于所述流量阈值的情况下，控制增加所述物料输送流量。
优选地，所述控制模块还用于：在所述单位时间内已输送的物料流量持续减少达预定时间的情况下，进行防堵料操作。
此外，本发明还提供了一种轻质物料计量设备，该设备包括：料斗、螺旋输送装置、称重装置，该设备还包括：气力输送装置，用于输送物料，该气力输送装置与所述螺旋输送装置并行设置，所述气力输送装置的入口与所述料斗的出料口连接，所述气力输送装置的出口与所述称重装置连接；以及本发明提供的用于轻质物料计量设备的控制装置，分别与所述气力输送装置和所述螺旋输送装置连接。
优选地，所述气力输送装置包括物料输送管路以及第一执行机构，所述物料输送管路的入口与所述料斗的出料口连接，所述物料输送管路的出口与所述称重装置连接；以及所述第一执行机构位于所述物料输送管路的下游，用于调节经由所述物料输送管路的物料输送流量。
优选地，所述轻质物料计量设备还包括引风机以及第二执行机构，所述引风机通过所述第二执行机构与所述称重装置连接，所述第二执行机构用于调节输出到所述称重装置的所述引风机的风量。
优选地，所述轻质物料计量设备还包括：料位检测装置，安装在所述称重装置的端部，用于检测所述称重装置中的物料的高度。
采用本发明提供的用于轻质物料计量设备的控制方法以及装置，可以根据接收的物料输送状态，控制气力输送装置和螺旋输送装置配合输送物料，从而达到实时根据物料输送情况对物料输送进行精确地、有效地调节，保证准确计量以及输送物料过程的稳定性。
另外，采用本发明提供的一种轻质物料计量设备，提供的控制装置和气力输送装置可以根据物料输送状态，控制气力输送装置和螺旋输送装置配合输送物料，从而达到实时根据物料输送情况对物料输送进行精确地、有效地调节，保证准确计量以及输送物料过程的稳定性。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备的结构图；
图2是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备的结构图；
图3是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备的结构图；
图4是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备的结构图；
图5是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备的结构图；
图6是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备的结构图；
图7是根据本发明的一种实施方式的示例用于轻质物料计量设备的控制装置的结构图；
图8是根据本发明的一种实施方式的示例用于轻质物料计量设备的控制装置所执行的控制流程的流程图；
图9是根据本发明的一种实施方式的示例用于轻质物料计量设备的控制装置所执行的控制流程的流程图；
图10是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备所执行的控制流程的流程图；
图11是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备已输送的物料流量与时间的关系曲线；
图12是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备所执行的控制流程的流程图；
图13是根据本发明的一种实施方式的示例体积计量示意图；以及
图14是根据本发明的一种实施方式的用于轻质物料计量设备的控制方法的示例流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
为了实现对物料进行精确地、有效地、实时地计量，本发明实施例考虑了多种实施例，下面将一一进行详细地说明：
实施例1
图1是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备100的结构图，如图1所示，该设备可以包括：料斗11、螺旋输送装置1(例如螺旋机)、称重装置3(例如称斗)、以及位于螺旋输送装置1下游的第三执行机构2(例如阀门)和位于称重装置3下游的第四执行机构4(例如阀门)，这些组件的工作原理和结构可以与现有技术中的组件相同或相似。在该实施例1中，与现有技术不同之处在于，该设备还可以包括：气力输送装置101，用于输送物料，该气力输送装置101与所述螺旋输送装置1并行设置，所述气力输送装置101的入口与所述料斗11的出料口连接，所述气力输送装置101的出口与所述称重装置3连接。
采用这样的实施例1，当对物料进行计量时，料斗11中的物料将通过气力输送装置101以及螺旋装置1配合将物料分两路输送到称重装置3，并且可以通过气力输送装置101进行调节，例如人工调节或者自动调节，以解决现有技术中螺旋装置不好调节以及人工称量存在的问题。
实施例2
图2是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备100的结构图，如图2所示，优选地，在该实施例2中，所述气力输送装置101可以包括物料输送管路5以及第一执行机构6，所述物料输送管路5的入口与所述料斗11的出料口连接，所述物料输送管路5的出口与所述称重装置3连接；以及所述第一执行机构6位于所述物料输送管路的下游，用于调节经由所述物料输送管路5的物料输送流量，例如该第一执行机构6可以是适当类型的阀门。
采用这样的实施例2，当对物料进行计量时，料斗11中的物料将通过物料输送管路5以及螺旋装置1分两路输送到称重装置3，并且可以通过调节第一执行机构6对通过物料输送管路5的物料流量进行调节，例如人工调节或者自动调节，以解决现有技术中螺旋装置不好调节以及人工称量存在的问题。
实施例3
图3是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备100的结构图，如图3所示，该实施例3与实施例2的不同之处在于，所述轻质物料计量设备100还可以包括：料位检测装置7，安装在所述称重装置3的端部，用于检测所述称重装置3中的物料的物料高度，其中所述料位检测装置7可以是连续料位计等任何适当的料位检测装置。当料位计不使用时其卷曲在称重装置3的上方，当需要使用时，其将逐渐下降进行检测。可以预先根据目标重量设置下降高度，例如将下降高度H1设置为N(其中0＜N≤1，例如0.9-0.95)倍的目标物料重量，其表示料位计的端部会下降H1的高度，当物料到达料位计的端部时，料位计发出信号，说明此时物料已经将要达到目标重量，可以人工或自动控制第一执行机构6关闭，通过螺旋装置1低速点动进行补料称量。
由于料位计是根据体积测量来完成称量，因此称量速度比称重装置3更加快速，可以提高对物料计量的效率。并且，采用料位计粗称和称重装置精称，能够增加称量的准确度以及称量过程中的稳定性。
实施例4
图4是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备100的结构图，如图4所示，该实施例4与实施例2的不同之处在于，所述轻质物料计量设备100还可以包括引风机8以及第二执行机构9，所述引风机8通过所述第二执行机构9与所述称重装置3连接，所述第二执行机构9可以用于调节输出到所述称重装置3的所述引风机8的风量，所述第二执行机构9可以为阀门。
采用这样的实施例4，可以通过人工或自动调节第二执行机构9的开度来调节轻质物料计量设备100的负压，一方面可以调节物料流量，另一方面可以防止堵料情况的发生，有效提高了输送效率和输送过程的稳定性。
实施例5
图5是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备100的结构图，如图5所示，该实施例5是实施例2-4的组合，具体结构均已在实施例2-4中描述，在此不再赘述。
采用这样的实施例5，能够进行人工调节或者自动调节，解决了现有技术中螺旋装置不好调节以及人工称量存在的问题，并且有效提高了输送效率和输送过程的稳定性。
为了提高轻质物料计量设备100的自动化水平和智能性，下面提供实施例6-9来实现气力输送装置和螺旋输送装置配合输送物理和/或自动调节物料流量：
实施例6
图6是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备100的结构图，如图6所示，该设备可以包括：料斗11、螺旋输送装置1(例如螺旋机)、称重装置3(例如称斗)、以及位于螺旋输送装置1下游的第三执行机构2(例如阀门)和位于称重装置3下游的第四执行机构4(例如阀门)，这些组件的工作原理和结构可以与现有技术中的组件相同或相似。在该实施例6中，与现有技术不同之处在于，该设备还可以包括：气力输送装置101，用于调节物料输送流量，该气力输送装置101与所述螺旋输送装置1并行设置，所述气力输送装置101的入口与所述料斗11的出料口连接，所述气力输送装置101的出口与所述称重装置3连接；以及用于轻质物料计量设备的控制装置102分别与所述气力输送装置101和所述螺旋输送装置1连接，用于从接收物料输送状态；以及控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料。
图7是根据本发明的一种实施方式的示例用于轻质物料计量设备的控制装置102(此处之后简称为控制装置102)的结构图，如图7所示，该控制装置102可以包括：接收模块201，用于接收物料输送状态；以及控制模块202，用于根据所述物料输送状态控制所述气力输送装置101和所述螺旋输送装置1配合输送物料。
由于本发明提供了多种轻质物料计量设备的实施例，因此对于不同实施例的不同组件，控制装置102可以采用不同的控制逻辑，在本实施例6中提供对于仅采用称重装置的数据(例如实施例2、4、5)进行控制的控制方式，即所述物料输送状态包括所述称重装置中的物料重量，具体如下：
为了实现气力输送装置101和所述螺旋输送装置1的精确配合，控制装置102可以在开始进行物料输送之前根据本次期望轻质物料计量设备输送的目标物料重量来设定重量阈值，所述重量阈值小于所述目标物料重量，例如N(其中0＜N≤1，例如0.85-0.95)倍的目标物料重量。所述重量阈值和目标物料重量可以改变或保持不变。图8是根据本发明的一种实施方式的示例用于轻质物料计量设备的控制装置102所执行的控制流程的流程图，如图8所示，控制模块202可以执行以下步骤：
步骤S21，接收物料重量；
步骤S22，判断所述物料重量是否小于重量阈值；
步骤S23，在所述物料重量小于重量阈值的情况下，控制所述气力输送装置101输送物料；
步骤S24，在所述物料重量大于或等于重量阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置1输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，此时关闭气力输送装置101：
步骤S25，判断输送的物料重量是否等于目标物料重量；
步骤S26，在所述物料重量等于目标物料重量的情况下，停止输送物料，反之，则返回到步骤S24，继续控制所述螺旋输送装置1输送物料。优选地，控制所述螺旋输送装置1可以低速正向运转直到所述物料重量等于所述目标物料重量；以及在所述物料重量等于目标物料重量的情况下，停止物料输送。
对于步骤23和S24，控制模块202的控制方式可以根据轻质物料计量设备100的配置(实施例1-5)而进行不同的控制操作。例如，对于实施例2的轻质物料计量设备，例如，如图2虚线框中所示，控制装置102还可以分别与第一执行机构6和第三执行机构2连接，以控制第一执行机构6和第三执行机构2的开启和关闭。当执行步骤S23时，控制模块202可以控制第一执行机构6开启，第三执行机构2闭合；当执行步骤S24时，控制模块202可以控制第三执行机构2开启，第一执行机构6闭合。
或者，对于实施例4和5的轻质物料计量设备，例如，如图4和5虚线框中所示，由于该设备还进一步包括引风机8以及第二执行机构9，因此控制装置102还可以与第二执行机构9连接，在这种情况中，控制模块202可以选择控制第一执行机构6来执行步骤23进行物料输送的同时控制第二执行机构9的开度来增加或减少风量来调节轻质物料计量设备100的负压，从而达到对物料输送的调节。例如，当需要增加物料输送流量时，可以增大风量；当需要减少物料输送流量时，可以减小风量。
优选地，所述控制模块202还可以在停止物料输送后(即控制第三执行机构2关闭)，控制所述螺旋输送装置反向运转预定时间，以将内部可能出现的挤压、球团等打散。
实施例7
该实施例7与实施例6的不同之处在于，对于具有料位检测装置的实施例3和5，安装在所述称重装置的端部的料位检测装置7可以检测所述称重装置中的物料的物料高度，以及所述物料输送状态包括所述物料高度以及所述称重装置中的物料重量，如图5所示，控制装置102还可以与料位检测装置7连接，以根据料位检测装置7获得的称重装置中的物料的物料高度计算出对应的当前物料流量，以实现自动快速称量的功能，如图3和5虚线框中所示。图13是根据本发明的一种实施方式的示例体积计量示意图，如图13所示，其中示出了称重装置3中物料体积。具体地，控制模块202可以将所述N倍目标物料重量m换算成体积数据，计算出连续料位计的下降高度H1，其中：
V＝m/ρ，其中V为称量目标体积值，ρ为物料密度；
V1＝V-V2，其中V1为称重装置上半部圆柱型体积，V2为称重装置下半部分圆锥型体积，V2为固定体积；
H1＝Hmax-V1/S，其中Hmax为料位计计量最大值，S为称重装置的截面积。
根据上述公式，控制模块202可以根据不同的目标物料重量计算对应的料位计下降高度H1(即高度阈值)，之后料位检测装置7可以根据设定好的H1进行体积检测并将检测到的物料高度发送给控制模块202。图9是根据本发明的一种实施方式的示例用于轻质物料计量设备的控制装置102所执行的控制流程的流程图，如图9所示，控制模块202可以执行以下步骤：
所述控制模块202：
步骤S31，接收物料重量和物料高度；
步骤S32，判断所述物料高度是否小于高度阈值(即下降高度H1)；
步骤S33，在所述物料高度小于高度阈值的情况下，控制所述气力输送装置输送物料；以及
步骤S34，在所述物料高度大于或等于高度阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，其中所述高度阈值根据所述目标物料重量设定，此时关闭气力输送装置101：
步骤S35，判断输送的物料重量是否等于目标物料重量；
步骤S36，在所述物料重量等于目标物料重量的情况下，停止输送物料，反之，则返回到步骤S34，继续控制所述螺旋输送装置1输送物料。优选地，控制所述螺旋输送装置1可以低速正向运转直到所述物料重量等于所述目标物料重量；以及在所述物料重量等于目标物料重量的情况下，停止物料输送。
对于步骤33和S34，控制模块202的控制方式可以根据轻质物料计量设备100的配置(实施例1-5)而进行不同的控制操作。例如，对于实施例3的轻质物料计量设备，例如，如图3虚线框中所示，控制装置102还可以分别与第一执行机构6和第三执行机构2连接，以控制第一执行机构6和第三执行机构2的开启和关闭。当执行步骤S33时，控制模块202可以控制第一执行机构6开启，第三执行机构2闭合；当执行步骤S34时，控制模块202可以控制第三执行机构2开启，第一执行机构6闭合。
或者，对于实施例5的轻质物料计量设备，例如，如图4和5虚线框中所示，由于该设备还进一步包括引风机8以及第二执行机构9，因此控制模块202还可以与第二执行机构9连接，在这种情况中，控制模块202可以选择控制第一执行机构6来执行步骤33进行物料输送的同时控制第二执行机构9的开度来增加或减少风量来调节轻质物料计量设备100的负压，从而达到对物料输送的调节。例如，当需要增加物料输送流量时，可以增大风量；当需要减少物料输送流量时，可以减小风量。
优选地，所述控制模块202还可以在停止物料输送后，控制所述螺旋输送装置反向运转预定时间，以将内部可能出现的挤压、球团等打散。
采用这样的实施例7，控制模块202可以根据不同的目标重量计算对应的料位计下降高度H1，之后料位检测装置7可以根据设定好的H1进行体积检测，控制模块202可以在所述料位检测装置7检测到所述称重装置中的物料的高度到达高度阈值(即下降高度H1)的情况下，控制第一执行机构6和/或第二执行机构9关闭，即此时物料已经将要达到目标重量，可以通过螺旋装置1低速点动进行补料操作。具体地，控制模块202可以控制所述螺旋装置1低速正向运转直到所述称重装置3中的物料重量等于目标物料重量；以及在所述称重装置中的物料重量等于目标物料重量的情况下，停止物料输送，即控制第三执行机构2关闭。
更为优选地，所述控制模块202还可以在停止物料输送后，控制所述螺旋装置1进行反向运转一段时间，以将内部可能出现的挤压、球团等打散。
实施例8
该实施例8为在上述实施例6-7的基础上的优选实施例，即控制模块202在控制气力输送装置101和螺旋输送装置1配合输送物料的基础上，还可以进一步调节气力输送装置101的物料流量：
优选地，所述物料输送状态可以包括所述称重装置3中的物料重量，所述控制模块202可以根据预定时间段内的物料重量计算单位时间内已输送的物料流量；以及根据所述单位时间内已输送的物料流量和流量阈值，控制所述气力输送装置调节所述物料输送流量。
图10是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备100所执行的控制流程的流程图，以及图11是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备100已输送的物料流量与时间的关系曲线，其中Y表示称重装置3测量的物料流量，t表示时间。如图10所示，控制模块202可以执行以下步骤：
步骤S41，接收物料重量；
步骤S42，根据预定时间段内的物料重量计算单位时间内已输送的物料流量，例如假设预定时间段设置为50ms，则计算单位时间内已输送的物料流量＝(Yt-Yt-50)/50。
步骤S43，判断单位时间内已输送的物料流量是否大于流量阈值(例如，图11所示的设定值)；
步骤S44，在所述单位时间内已输送的物料流量大于所述流量阈值的情况下，控制所述气力输送装置减少所述物料输送流量；
步骤S45，在所述单位时间内已输送的物料流量小于所述流量阈值的情况下，控制所述气力输送装置增加所述物料输送流量。
对于步骤44和45，控制模块202的控制方式可以根据轻质物料计量设备100的配置(实施例1-5)而进行不同的控制操作。例如，对于实施例2的轻质物料计量设备，例如，如图2虚线框中所示，控制装置102还可以与第一执行机构6连接，以控制第一执行机构6的开度来增加或减少物料输送流量。或者，对于实施例4和5的轻质物料计量设备，例如，如图4和5虚线框中所示，由于该设备还进一步包括引风机8以及第二执行机构9，因此控制装置102还可以与第二执行机构9连接，在这种情况中，控制模块202可以选择控制第一执行机构6来执行步骤24和25进行物料输送流量调节，或者控制第二执行机构9的开度来增加或减少风量来调节轻质物料计量设备100的负压，从而达到对物料输送的调节。例如，当需要增加物料输送流量时，可以增大风量；当需要减少物料输送流量时，可以减小风量。再或者，控制装置102还可以控制第一执行机构6和第二执行机构9协同工作，以更快速、有效地进行流量调节。
更为优选地，控制装置102还可以根据需要设置上限值和下限值进行进一步物料流量的限制，当物料流量大于上限值或小于下限值时可以进行调节，以进一步保证物料计量过程的稳定性。
实施例9
图12是根据本发明的一种实施方式的示例轻质物料计量设备100所执行的控制流程的流程图，如图12所示，该实施例9在实施例8的基础上，还具有判断轻质物料计量设备100是否堵料的功能，即控制模块202可以执行以下步骤：
步骤S51，接收物料重量；
步骤S52，根据预定时间段T内的物料重量计算单位时间内已输送的物料流量，则计算单位时间内已输送的物料流量＝(Yt-Yt-T)/T。
步骤S53，判断单位时间内已输送的物料流量是否大于流量阈值(例如，图11所示的设定值)；
步骤S54，在所述单位时间内已输送的物料流量大于所述流量阈值的情况下，控制所述气力输送装置减少所述物料输送流量；
步骤S55，在所述单位时间内已输送的物料流量小于所述流量阈值的情况下，控制所述气力输送装置增加所述物料输送流量。
对于步骤54和55，控制装置102的控制方式可以根据轻质物料计量设备100的配置(实施例1-5)而进行不同的控制操作。例如，对于实施例2的轻质物料计量设备，控制装置102还可以与第一执行机构6连接，以控制第一执行机构6的开度来增加或减少物料输送流量。或者，对于实施例4和5的轻质物料计量设备，由于该设备还进一步包括引风机8以及第二执行机构9，因此控制装置102还可以与第二执行机构9连接，在这种情况中，控制模块202可以选择控制第一执行机构6来执行步骤54和55进行物料输送流量调节，或者控制第二执行机构9的开度来增加或减少风量来调节轻质物料计量设备100的负压，从而达到对物料输送的调节。例如，当需要增加物料输送流量时，可以增大风量；当需要减少物料输送流量时，可以减小风量。再或者，控制模块202还可以控制第一执行机构6和第二执行机构9协同工作，以更快速、有效地进行流量调节。
在该实施例中，所述控制模块102还可以执行步骤S56判断轻质物料计量设备是否存在堵料(例如螺旋输送装置1和/或物料输送管路5存在堵料)，即判断单位时间内已输送的物料流量持续减少达预定时间(该预定时间可以根据实际情况进行设置)；
步骤S57，在所述单位时间内已输送的物料流量持续减少达预定时间,的情况下(此时可以判定轻质物料计量设备存在堵料)，增大所述第二执行机构9的开度，增大轻质物料计量设备100中的负压，直到流量曲线趋势上涨并保持当前风量，以进行防堵料操作；反之，则返回步骤S32继续实时监测物料流量。
在该实施例9中，轻质物料计量设备100的操作流程如下：
首先关闭第四执行机构4、开启第三执行机构2、第二执行机构6，再将引风机8、第一执行机构9、螺旋输送装置1(高速运转)一同开启，进行物料计量。其中螺旋装置只高速运行一段时间立即停止(此步骤为了时螺旋输送装置内充满物料)，同时控制装置102可以如上所述控制气力输送装置和螺旋输送装置配合工作，即先开启第一执行机构6开始从物料输送管路5输送物料，当到达料位检测装置7设定位置时，料位检测装置7发出信号到控制装置102，控制装置102可以控制第一执行机构6和第二执行机构9全部关闭(此步骤为通过体积测量完成快速粗称)，由螺旋输送装置1采用低速点动进行补料精称，当计量完成达到目标物料重量后，控制第三执行机构2关闭，第四执行机构4打开卸料，螺旋输送装置1反转一段时间，以将内部可能出现的挤压、球团等打散。
与此同时，控制装置102可以通过称重装置3获得物料重量计算单位时间内已输送的物料流量。当单位时间内已输送的物料流量低于或高于流量阈值时，控制装置可以控制第二执行机构9对开度进行调整，调节物料流量，和/或通过第一执行机构6进行调节。
采用这样的实施例9的轻质物料计量设备100可以具有以下优势：
(1)负压输送计量方式
采用负压输送计量方式，有效提高输送效率，同时进行流量动态控制保证输送计量稳定性。
(2)防堵成团
采用螺旋输送装置精称控制，有效确保计量精度，称量后螺旋输送装置反转，防止螺旋输送装置内的轻质物料挤压成团。特别地，轻质物料，尤其是轻质的纤维状物料或絮状物料容易受挤压，在螺旋输送装置长时间特别是低速运行可能造成挤压成团，本发明在计量开始时即启动螺旋输送装置高速运转并同气力输送同时开起下料，能保证螺旋输送装置充满物料，精称点动时可以顺利下料，计量完成停止螺旋，并且螺旋反转，把可能挤压的物料重新打散。
(3)体积-重量双控计量方式
增加的料位检测装置控制功能，利用体积值进行计量控制，能够可靠确定精称范围重量，再利用螺旋输送装置点动进行精确补料保证计量精度和计量效率。
应当理解的是，本领域技术人员可以根据实际情况选择上述实施例1-9中的任一者或者一者或多者的组合，这些替换方式或变形均落入本发明的保护范围中。
图14是根据本发明的一种实施方式的用于轻质物料计量设备100的控制方法的示例流程图，如图14所示，该轻质物料计量设备100可以包括：料斗、螺旋输送装置、称重装置，该设备还包括气力输送装置，用于输送物料，该气力输送装置与所述螺旋输送装置并行设置，所述气力输送装置的入口与所述料斗的出料口连接，所述气力输送装置的出口与所述称重装置连接，该方法可以包括以下步骤：
步骤S11，接收物料输送状态；以及
步骤S12，根据所述物料输送状态，控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料。
优选地，所述物料输送状态包括所述称重装置中的物料重量，所述根据所述物料输送状态控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料包括：在所述物料重量小于重量阈值的情况下，控制所述气力输送装置输送物料；以及在所述物料重量大于或等于重量阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，其中所述重量阈值根据所述目标物料重量设定，所述重量阈值小于所述目标物料重量。
优选地，所述轻质物料计量设备还包括：料位检测装置，安装在所述称重装置的端部，用于检测所述称重装置中的物料的物料高度，以及所述物料输送状态包括所述物料高度以及所述称重装置中的物料重量，所述根据所述物料输送状态控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料包括：在所述物料高度小于高度阈值的情况下，控制所述气力输送装置输送物料；以及在所述物料高度大于或等于高度阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，其中所述高度阈值根据所述目标物料重量设定。
优选地，所述控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量包括：控制所述螺旋输送装置低速正向运转直到所述物料重量等于所述目标物料重量；以及在所述物料重量等于目标物料重量的情况下，停止物料输送。
优选地，该方法还包括：在停止物料输送后，控制所述螺旋输送装置反向运转预定时间。
优选地，所述气力输送装置包括物料输送管路以及第一执行机构，所述物料输送管路的入口与所述料斗的出料口连接，所述物料输送管路的出口与所述称重装置连接；以及所述第一执行机构位于所述物料输送管路的下游，用于调节经由所述物料输送管路的物料输送流量。
优选地，所述轻质物料计量设备还包括引风机以及第二执行机构，所述引风机通过所述第二执行机构与所述称重装置连接，所述第二执行机构用于调节输出到所述称重装置的所述引风机的风量。
优选地，所述物料输送状态包括所述称重装置中的物料重量，该方法还包括：根据预定时间段内的物料重量，计算单位时间内已输送的物料流量；以及根据所述单位时间内已输送的物料流量和流量阈值，控制输送的物料输送流量。
优选地，所述根据所述单位时间内已输送的物料流量和流量阈值控制输送的物料输送流量包括：在所述单位时间内已输送的物料流量大于所述流量阈值的情况下，控制减少所述物料输送流量；以及在所述单位时间内已输送的物料流量小于所述流量阈值的情况下，控制增加所述物料输送流量。
优选地，该方法还包括：在所述单位时间内已输送的物料流量持续减少达预定时间的情况下，进行防堵料操作。
应当理解的是，上述用于轻质物料计量设备的控制方法的各个具体实施例，均已在示例用于轻质物料计量设备的控制装置以及轻质物料计量设备的实施例中做了详细地说明，如上所述，在此不再赘述。并且，本领域技术人员可以根据本发明实施例的公开选择上述各种实施例中的任一者，或者选择上述各种实施例的组合来配置轻质物料计量设备以及用于轻质物料计量设备的控制装置，并且其他的替换实施例也落入本发明实施例的保护范围。
采用本发明提供的用于轻质物料计量设备的控制方法、装置、以及轻质物料计量设备，可以根据接收的物料输送状态，控制气力输送装置和螺旋输送装置配合输送物料，从而达到实时根据物料输送情况对物料输送进行精确地、有效地调节，保证准确计量以及输送物料过程的稳定性。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (17)
1.一种用于轻质物料计量设备的控制方法，该设备包括：料斗、螺旋输送装置、称重装置，其特征在于，该设备还包括气力输送装置，用于输送物料，该气力输送装置与所述螺旋输送装置并行设置，所述气力输送装置的入口与所述料斗的出料口连接，所述气力输送装置的出口与所述称重装置连接，该方法包括：
接收物料输送状态；以及
根据所述物料输送状态，控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料；
所述轻质物料计量设备还包括：料位检测装置，安装在所述称重装置的端部，用于检测所述称重装置中的物料的物料高度，以及所述物料输送状态包括所述物料高度以及所述称重装置中的物料重量，所述根据所述物料输送状态控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料包括：
在所述物料高度小于高度阈值的情况下，控制所述气力输送装置输送物料；以及
在所述物料高度大于或等于高度阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，其中所述高度阈值根据所述目标物料重量设定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物料输送状态包括所述称重装置中的物料重量，所述根据所述物料输送状态控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料包括：
在所述物料重量小于重量阈值的情况下，控制所述气力输送装置输送物料；以及
在所述物料重量大于或等于重量阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，其中所述重量阈值根据所述目标物料重量设定，所述重量阈值小于所述目标物料重量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量包括：
控制所述螺旋输送装置低速正向运转直到所述物料重量等于所述目标物料重量；以及在所述物料重量等于目标物料重量的情况下，停止物料输送。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
在停止物料输送后，控制所述螺旋输送装置反向运转预定时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物料输送状态包括所述称重装置中的物料重量，该方法还包括：
根据预定时间段内的物料重量，计算单位时间内已输送的物料流量；以及
根据所述单位时间内已输送的物料流量和流量阈值，控制输送的物料输送流量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述单位时间内已输送的物料流量和流量阈值控制输送的物料输送流量包括：
在所述单位时间内已输送的物料流量大于所述流量阈值的情况下，控制减少所述物料输送流量；以及
在所述单位时间内已输送的物料流量小于所述流量阈值的情况下，控制增加所述物料输送流量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
在所述单位时间内已输送的物料流量持续减少达预定时间的情况下，进行防堵料操作。
8.一种用于轻质物料计量设备的控制装置，该设备包括：料斗、螺旋输送装置、称重装置，其特征在于，该设备还包括气力输送装置，用于输送物料，该气力输送装置与所述螺旋输送装置并行设置，所述气力输送装置的入口与所述料斗的出料口连接，所述气力输送装置的出口与所述称重装置连接，该控制装置包括：
接收模块，用于接收物料输送状态；以及
控制模块，用于根据所述物料输送状态控制所述气力输送装置和所述螺旋输送装置配合输送物料；
所述轻质物料计量设备还包括：料位检测装置，安装在所述称重装置的端部，用于检测所述称重装置中的物料的物料高度，以及所述物料输送状态包括所述物料高度以及所述称重装置中的物料重量，所述控制模块用于：
在所述物料高度小于高度阈值的情况下，控制所述气力输送装置输送物料；以及
在所述物料高度大于或等于高度阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，其中所述高度阈值根据所述目标物料重量设定。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述物料输送状态包括所述称重装置中的物料重量，所述控制模块用于：
在所述物料重量小于重量阈值的情况下，控制所述气力输送装置输送物料；以及
在所述物料重量大于或等于重量阈值的情况下，控制所述螺旋输送装置输送物料直至所述物料重量达到所述轻质物料计量设备的目标物料重量，其中所述重量阈值根据所述目标物料重量设定，所述重量阈值小于所述目标物料重量。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：控制所述螺旋输送装置低速正向运转直到所述物料重量等于所述目标物料重量；以及在所述物料重量等于目标物料重量的情况下，停止物料输送。
11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：在停止物料输送后，控制所述螺旋输送装置反向运转预定时间。
12.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述物料输送状态包括所述称重装置中的物料重量，所述控制模块还用于：
根据预定时间段内的物料重量，计算单位时间内已输送的物料流量；以及
根据所述单位时间内已输送的物料流量和流量阈值，控制输送的物料输送流量。
13.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：在所述单位时间内已输送的物料流量大于所述流量阈值的情况下，控制减少所述物料输送流量；以及在所述单位时间内已输送的物料流量小于所述流量阈值的情况下，控制增加所述物料输送流量。
14.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：在所述单位时间内已输送的物料流量持续减少达预定时间的情况下，进行防堵料操作。
15.一种轻质物料计量设备，该设备包括：料斗、螺旋输送装置、称重装置，其特征在于，该设备还包括：
气力输送装置，用于输送物料，该气力输送装置与所述螺旋输送装置并行设置，所述气力输送装置的入口与所述料斗的出料口连接，所述气力输送装置的出口与所述称重装置连接；以及
根据权利要求8-14中任一项权利要求所述的用于轻质物料计量设备的控制装置，分别与所述气力输送装置和所述螺旋输送装置连接；
所述轻质物料计量设备还包括：料位检测装置，安装在所述称重装置的端部，用于检测所述称重装置中的物料的高度。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述气力输送装置包括物料输送管路以及第一执行机构，所述物料输送管路的入口与所述料斗的出料口连接，所述物料输送管路的出口与所述称重装置连接；以及所述第一执行机构位于所述物料输送管路的下游，用于调节经由所述物料输送管路的物料输送流量。
17.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述轻质物料计量设备还包括引风机以及第二执行机构，所述引风机通过所述第二执行机构与所述称重装置连接，所述第二执行机构用于调节输出到所述称重装置的所述引风机的风量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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