一种计量装置及计量方法
技术领域
本发明属于计量设备领域,具体涉及一种计量装置及计量方法。
背景技术
在工程应用、饲料、化肥等行业需要对大批量的散装料进行计量,为了对散装料快速输送、计量精度准确,目前有两种方式进行计量:一种采用单个大管径螺旋输送机把散装料输送至计量斗进行计量,在整个计量过程中,通过控制计量斗门的开度大小来控制粗、精计量和落差估算,但下料口径大,下料速度过快,能满足快速输料,但很难控制下料量及落差值,造成计量不准确,计量误差偏大。另一种是采用两组螺旋输送机把散装料输送至计量斗进行计量,如专利号为“201420145181.2” 的专利公开了一种双螺旋定量给料装置,该装置虽采用一大一小双螺旋输送机下料,但两个螺旋下料在同一计量斗,大小螺旋同时开启时,作为快速下料,大螺旋停止下料后,小螺旋继续进行慢速下料,下料的出口为同一口径管,在小螺旋停止之时,下料口处仍有部分散装料尚未进入到称量斗,且此时计量已经结束,该落差值增大了每次计量的误差值,计量精度不高无法满足高质量计量的需要。
综上所述,为了解决既能快速输送物料提高效率,又能准确计量,是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供的一种计量装置及计量方法,输送快速、节约时间,计量准确、精度高。
本发明所采用的技术方案是:
一种计量装置,包括料仓、输送机、控制箱、粗计量斗、精计量斗,所述输送机输入端与电机相连,其特征在于:所述输送机上设置有进料口和出料口,进料口与所述料仓相连,所述出料口与所述精计量斗相连,且所述出料口与所述精计量斗之间设置有调节阀Ⅰ,所述精计量斗的出料口与所述粗计量斗相连,所述精计量斗下端设置有调节阀Ⅱ,所述精计量斗上设置有称重传感器Ⅱ,所述粗计量斗下端设置有调节阀Ⅲ,所述粗计量斗上设置有称重传感器Ⅰ,所述称重传感器Ⅰ的量程大于所述称重传感器Ⅱ的量程,所述控制箱内设置有变频器以及控制器,所述电机与所述变频器电连接,所述变频器、称重传感器Ⅰ、称重传感器Ⅱ、调节阀Ⅰ、调节阀Ⅱ和调节阀Ⅲ均电连接所述控制器。
进一步的,所述输送机为螺旋输送机。
进一步的,所述粗计量斗的容量大于所述精计量斗的容量。
进一步的,所述调节阀Ⅰ、所述调节阀Ⅱ与所述调节阀Ⅲ均为电动控制调节阀。
进一步的,所述控制器为PLC控制器。
进一步的,所述出料口与所述精计量斗之间柔性连接,所述精计量斗的出料口与所述粗计量斗之间柔性连接。
进一步的,所述称重传感器Ⅱ的精度和灵敏度不小于所述称重传感器Ⅰ的精度和灵敏度。
进一步的,所述称重传感器Ⅰ与称重传感器Ⅱ均为压力式称重传感器。
进一步的,所述进料口与所述料仓之间设置有调节阀Ⅳ,所述调节阀Ⅳ为电动控制调节阀,且所述调节阀Ⅳ电连接所述控制器。
一种计量装置的计量方法,其方法步骤如下:
步骤一:启动所述控制器,所述控制器根据所需的目标值自动设定所述粗计量斗快速称重值及所述精计量斗称量值,打开所述调节阀Ⅰ、调节阀Ⅱ与调节阀Ⅳ,关闭所述调节阀Ⅲ,启动所述变频器以及电机,所述电机带动所述输送机快速给料运转,物料经所述精计量斗流入所述粗计量斗,进行粗计量;
步骤二:当所述粗计量斗的计量值达到设定值时,所述变频器频率降低,所述输送机慢速给料,且此时所述调节阀Ⅱ关闭,进行精计量;
步骤三:当所述精计量斗的计量值达到设定值时,所述变频器停止运行,所述输送机停止给料,且此时所述调节阀Ⅰ关闭;
所述控制器计算出所述粗计量斗和所述精计量斗的总称量值,当总称量值与目标称量值相等时,所述调节阀Ⅱ、调节阀Ⅲ打开,所述精计量斗与所述粗计量斗同时卸料,一个完整的计量过程完成;当总称量值小于目标称量值时,打开所述调节阀Ⅰ,关闭所述调节阀Ⅱ,启动所述电机及变频器,输送机进行补料,直至达到目标值,所述电机及变频器停止,关闭所述调节阀Ⅰ,打开所述调节阀Ⅱ和调节阀Ⅲ,所述精计量斗与所述粗计量斗同时卸料,一个完整的计量过程完成,这个过程称之为补称过程;当总称量值大于目标称量值时,所述控制器计算出总称量值与目标称量值的差值,打开所述调节阀Ⅱ,关闭所述调节阀Ⅲ,所述精计量斗向所述粗计量斗卸料,直至所述精计量斗的称量值为差值时,关闭所述调节阀Ⅱ,打开所述调节阀Ⅲ,所述粗计量斗卸料,一个完整的计量过程完成,这个过程称之为扣称过程。
本发明的有益效果在于:
1.结构合理,运行稳定可靠,易于实施,特别适用于计量总量大且精度要求高的物料输送计量。
2.把计量过程分为粗计量过程和精计量过程,粗计量过程,输送机进料速度较快,满足了快速进料的需求,精计量斗上设置的称重传感器Ⅱ的量程小精度高,满足了提高计量精度的需求。
3.采用两组称重传感器配合两个计量斗,一个粗计量斗,一个精计量斗,且粗计量斗上设置的称重传感器Ⅰ的量程大于精计量斗上设置的称重传感器Ⅱ的量程,总的称量值为两个计量斗称量值的总和,当总称量值小于目标称量值时,进行补称,当总称量值大于目标称量值时,进行扣称,减小了计量误差,提高了计量精度。
4.所述出料口与所述精计量斗之间柔性连接,减小了所述输送机因工作时干扰造成的计量误差。
附图说明
图1为本发明一种计量装置的结构示意图
图2为本发明一种计量装置的计量方法流程图
图3为本发明一种计量装置的计量方法补称流程图
图4为本发明一种计量装置的计量方法扣称流程图
图中:1、料仓;2、螺旋输送机;3、电机;4、控制箱;5、粗计量斗;6、精计量斗;7、调节阀Ⅰ;8、调节阀Ⅱ;9、调节阀Ⅲ;10、调节阀Ⅳ;11、压力式称重传感器Ⅰ;12、压力式称重传感器Ⅱ;13、进料口;14、出料口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
一种计量装置,如图1所示,包括料仓1、螺旋输送机2、控制箱4、粗计量斗5、精计量斗6,螺旋输送机2输入端通过联轴器与电机3相连,螺旋输送机2上端设置有进料口13和出料口14,进料口13与料仓1相连,且进料口13与料仓1之间设置有调节阀Ⅳ10,出料口14与精计量斗6之间通过布袋软连接,减小了螺旋输送机2因工作时摆动造成的计量误差,出料口14与精计量斗6之间还设置有调节阀Ⅰ7,精计量斗6位于粗计量斗5上端或精计量斗6内嵌于粗计量斗5内,且精计量斗6的出料口与粗计量斗5相连,精计量斗6的出料口与粗计量斗5之间布袋软连接,粗计量斗5的容量大于所述精计量斗6的容量,精计量斗6下端设置有调节阀Ⅱ8,精计量斗6外侧壁上端设置有压力式称重传感器Ⅱ12,粗计量斗5下端设置有调节阀Ⅲ9,粗计量斗5外侧壁上端设置有压力式称重传感器Ⅰ11,压力式称重传感器Ⅰ11的量程大于压力式称重传感器Ⅱ12的量程,压力式称重传感器Ⅱ12的精度和灵敏度不小于压力式称重传感器Ⅰ11的精度和灵敏度,控制箱4内设置有变频器以及PLC控制器,电机3与变频器电连接,调节阀Ⅰ7、调节阀Ⅱ8、调节阀Ⅲ9、调节阀Ⅳ10均为电动控制调节阀,变频器、压力式称重传感器Ⅰ11、压力式称重传感器Ⅱ12、调节阀Ⅰ7、调节阀Ⅱ8、调节阀Ⅲ9、调节阀Ⅳ10均电连接PLC控制器。
一种计量装置的计量方法,如图2所示,其方法步骤如下:
步骤一:启动控制器,控制器根据所需的目标值自动设定粗计量斗5快速称重值及精计量斗6称量值,打开调节阀Ⅰ7、调节阀Ⅱ8与调节阀Ⅳ10,关闭调节阀Ⅲ9,启动变频器以及电机3,电机3带动螺旋输送机2快速给料运转,物料经精计量斗6流入粗计量斗5,进行粗计量;
步骤二:当粗计量斗5的计量值达到设定值时,变频器频率降低,螺旋输送机2慢速给料,且此时调节阀Ⅱ8关闭,进行精计量;
步骤三:当精计量斗6的计量值达到设定值时,变频器停止运行,螺旋输送机2停止给料,且此时调节阀Ⅰ7关闭;
控制器计算出粗计量斗5和精计量斗6的总称量值,当总称量值与目标称量值相等时,调节阀Ⅱ8、调节阀Ⅲ9打开,精计量斗6与粗计量斗5同时卸料,一个完整的计量过程完成;当总称量值小于目标称量值时,打开调节阀Ⅰ7,所述调节阀Ⅱ8,启动电机3及变频器,螺旋输送机2进行补料,直至达到目标值,电机3及变频器停止,关闭调节阀Ⅰ7,打开调节阀Ⅱ8和调节阀Ⅲ9,精计量斗6与粗计量斗5同时卸料,一个完整的计量过程完成,这个过程称之为补称过程,如图3所示;当总称量值大于目标称量值时,控制器计算出总称量值与目标称量值的差值,打开调节阀Ⅱ8,关闭调节阀Ⅲ9,精计量斗6向粗计量斗5卸料,直至精计量斗6的称量值为差值时,关闭调节阀Ⅱ8,打开调节阀Ⅲ9,粗计量斗5卸料,一个完整的计量过程完成,这个过程称之为扣称过程,如图4所示。
通过大量的试验对比证明,与传统的计量装置相比,本发明中的计量装置的计量误差大大降低,计量精度高,见表一,从表一可以看出传统的计量装置误差与称重质量关系很大,而本专利的计量装置计量误差只和传感器精度有关系。
表一 与传统计量装置计量误差对比表
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,但并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。