CN110418946A - 流量测量装置及流量测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流量测量装置，能够不将计量槽大型化而提高流量测量精度。上述流量测量装置具备：计量槽，其在上部具有供给口，在下部具有排出口；开闭阀，其开闭上述计量槽内的流路；重量计测单元，其计测上述计量槽的重量；以及流量运算单元，其基于在从上述供给口向上述计量槽连续供给粉粒体，且关闭上述开闭阀的状态下由上述重量计测单元计测出的上述计量槽的重量，在时间重复的状态下多次算出上述粉粒体的流量，并基于上述多次算出的上述流量，算出上述粉粒体的平均流量。

Description

流量测量装置及流量测量方法

技术领域

本发明涉及在制粉设备等中测量谷物等粉粒体的流量的流量测量装置及流量测量方法。

背景技术

以往，在制粉设备等中为了监视谷物等粉粒体的搬送状况，在搬送路径的途中配设计量槽，测量上述粉粒体的流量(例如，参照专利文献1、2)。

在专利文献1中记载有一种计量器，在粉粒体落下的途中配设暂时保持上述粉粒体的计量料斗，通过负荷传感器计测该计量料斗的重量。

另外，在专利文献1中记载了，在关闭设于上述计量料斗的排出闸门之后，读取时间t1的上述计量料斗的重量值w1和时间t2的上述计量料斗的重量值w2，用上述重量值的差(w2-w1)除以上述时间的差(t2-t1)而运算瞬时流量，以及对上述流量进行多次求解并运算其平均值。

根据上述计量器，通过对上述流量进行多次求解并算出平均流量，能够提高流量的测量精度。

然而，存在以下问题：上述计量器每次运算上述流量都打开上述排出闸门，在对上述流量进行多次求解并算出平均流量的情况下，需要多次反复连续进行关闭上述排出闸门而在上述计量料斗保持上述粉粒体的作业，因此必须长时间中断上述粉粒体的流动。

另一方面，在专利文献2中记载有一种流量测量装置，其在供给管与排出管之间配设暂时贮存粉粒体的管状秤量器，通过压力传感器计测上述秤量器的重量。

另外，在专利文献2中记载了，计测将设于上述秤量器的出口的滑阀关闭之后的时刻At的上述秤量器的重量值AGm和时刻Bt的上述秤量器的重量值BGm，用上述重量值的差(BGm-AGm)除以时间差(Bt-At)而求出瞬时流量，以及在向上述秤量器贮存粉粒体的期间对上述流量进行多次求解，并算出平均流量。

根据上述流量测量装置，能够在向上述秤量器贮存粉粒体的期间对上述流量进行多次求解，因此为了算出平均流量，无需反复连续进行将上述粉粒体贮存于上述秤量器的作业。

然而，存在以下问题：上述流量测量装置在向上述秤量器贮存粉粒体的期间，隔开时间间隔，并且逐次求出上述流量，在为了提高流量的测量精度而增多求解上述流量的次数的情况下，必须使上述秤量器大型化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58-186019号公报

专利文献2：日本特公平6-13988号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于提供一种流量测量装置及流量测量方法，能够不使计量槽大型化而提高流量测量精度。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，作为本发明的一实施方式的流量测量装置的特征在于，具备：

计量槽，其在上部具有供给口，在下部具有排出口；

开闭阀，其开闭上述计量槽内的流路；

重量计测单元，其计测上述计量槽的重量；以及

流量运算单元，其基于在从上述供给口向上述计量槽连续供给粉粒体，且关闭上述开闭阀的状态下由上述重量计测单元计测出的上述计量槽的重量，在时间重复的状态下多次算出上述粉粒体的流量，并基于上述多次算出的上述流量，算出上述粉粒体的平均流量。

在此，在本发明的上述实施方式中，粉粒体的流量为向上述计量槽供给的粉粒体的每单位时间的重量。

本发明的一实施方式的上述流量测量装置优选的是，

上述流量运算单元基于由上述重量计测单元计测出的上述计量槽的重量，在时间重复的状态下多次算出上述计量槽的重量的变化量，并基于上述多次算出的上述计量槽的重量变化量，在时间重复的状态下多次算出上述粉粒体的流量。

就本发明的一实施方式的流量测量装置而言，若使流量运算单元基于由上述重量计测单元计测出的上述计量槽的重量，在时间重复的状态下多次算出上述计量槽的重量的变化量，并基于上述多次算出的上述计量槽的重量变化量，在时间重复的状态下多次算出上述粉粒体的流量，则相比并非时间重复地多次算出粉粒体的流量的情况，能够增长用于算出上述计量槽的重量的变化量的测量时间，并且能够增加上述粉粒体的流量的算出次数，因此，能够不将上述计量槽大型化而提高流量测量精度。

本发明的一实施方式的上述流量测量装置优选的是，

上述流量运算单元基于在流量测量的开始时及结束时由上述重量计测单元计测出的上述计量槽的重量，算出上述计量槽的重量的变化量，且基于流量测量时间重复的多次上述流量测量，在时间重复状态下多次算出上述计量槽的重量的变化量。

就本发明的一实施方式的流量测量装置而言，若使上述流量运算单元基于在流量测量的开始时及结束时由上述重量计测单元计测出的上述计量槽的重量，算出上述计量槽的重量的变化量，且基于流量测量时间重复的多次流量测量，在时间重复状态下多次算出上述计量槽的重量的变化量，则想不并非时间重复地多次算出粉粒体的流量的情况，能够增长上述流量测量时间，并且能够增加上述计量槽的重量的变化量的算出次数，因此，能够不将上述计量槽大型化而提高流量测量精度。

本发明的一实施方式的上述流量测量装置优选的是，上述重量计测单元包括支撑上述计量槽的负荷传感器。

本发明的一实施方式的上述流量测量装置优选的是，

上述计量槽的上述供给口和上述排出口分别经由挠性部件连接于上游侧的配管和下游侧的配管。

本发明的一实施方式的上述流量测量装置具备框架，该框架固定于上述上游侧的配管和上述下游侧的配管，

上述负荷传感器以悬臂状安装于上述框架。

就本发明的一实施方式的上述流量测量装置而言，

在上述框架沿上述框架的长边方向设置长孔，上述负荷传感器安装成能够以上述计量槽的支撑部为支点，沿上述长孔旋转。

另外，为了实现上述目的，本发明的另一实施方式是流量测量方法，在流量测量装置中，在从供给口向计量槽连续供给粉粒体，且关闭开闭阀的状态下，在流量测量的开始时及结束时由重量计测单元计测上述计量槽的重量，基于上述计测出的上述计量槽的重量，算出上述计量槽的重量的变化量，并基于上述计量槽的重量的变化量，算出上述粉粒体的流量，

上述流量测量装置具备：

上述计量槽，其在上部具有上述供给口，在下部具有排出口；

上述开闭阀，其开闭上述计量槽内的流路；以及

上述重量计测单元，其计测上述计量槽的重量，

上述流量测量方法的特征在于，

在流量测量的开始后且结束前的时刻开始后续的流量测量，由此多次进行流量测量时间重复的流量测量，

基于上述多次进行的上述流量测量，在时间重复状态下多次算出上述计量槽的重量的变化量，

基于上述多次算出的上述计量槽的重量的变化量，在时间重复的状态下多次算出上述粉粒体的流量，

基于上述多次算出的上述流量，算出上述粉粒体的平均流量。

发明效果

本发明的流量测量装置具备流量运算单元，该流量运算单元基于在从供给口向计量槽连续供给粉粒体，且关闭开闭阀的状态下由重量计测单元计测的上述计量槽的重量，在时间重复的状态下多次算出上述粉粒体的流量，并基于上述多次算出的上述流量，算出上述粉粒体的平均流量的流量运算单元，因此，相比并非时间重复地多次算出粉粒体的流量的情况(例如专利文献2所记载的流量测量装置)，能够增加上述粉粒体的流量的算出次数，因此，能够不将上述计量槽大型化而提高流量测量精度。

另外，本发明的流量测量方法在流量测量的开始后且结束前的时刻开始后续的流量测量，由此多次进行流量测量时间重复的流量测量，并基于上述多次进行的上述流量测量，在时间重复的状态下多次算出上述计量槽的重量的变化量，基于上述多次算出的上述计量槽的重量的变化量，在时间重复的状态下多次算出上述粉粒体的流量，基于上述多次算出的上述流量，算出上述粉粒体的平均流量，因此，相比并非重复时间地多次算出粉粒体的流量的情况，能够增长上述流量测量时间，并且能够增加上述计量槽的重量的变化量的算出次数，增加上述粉粒体的流量的算出次数，因此，能够不将上述计量槽大型化而提高流量测量精度。

附图说明

图1是本发明的实施方式的流量测量装置的概略说明图。

图2是图1的流量测量装置的左侧立体图。

图3是图1的流量测量装置的右侧立体图。

图4是图3的流量测量装置的说明图。

图5是流量测量的时间图。

图6是流量测量时的计量槽的重量变化的时间图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是本发明的实施方式的流量测量装置的概略说明图，关于计量槽的下半部分示，表示剖视图。图2表示图1的流量测量装置的左侧立体图。图3表示图1的流量测量装置的右侧立体图。图4是图3的流量测量装置的说明图，表示在开闭阀打开的状态下拆下了罩的说明图。

本发明的实施方式的流量测量装置1具备：计量槽2，其在上部具有供给口21，在底部具有排出口22；开闭阀3，其配设于上述计量槽2的内部；重量计测部4，其计测上述计量槽2的重量；流量运算部5，其基于由上述重量计测部4计测的重量信号算出粉粒体的流量；以及显示部6，其显示由上述流量运算部5算出的粉粒体的流量。

上述计量槽2具有管状的计量管23和以覆盖上述计量管23的下端的状态一体配设的罩24，在上述计量管23的上部形成有上述供给口21，在上述罩的底部形成有上述排出口22。

另外，上述开闭阀3被安装于上述计量管23的侧面的气缸31开闭驱动，通过开闭上述计量管23的下端开口，开闭上述计量槽2内的流路。

上述重量计测部4具备：负荷传感器41，其悬臂支撑上述计量槽2；负荷传感器放大器42，其放大由上述负荷传感器41计测的重量信号；以及A/D转换器43，其将有上述负荷传感器放大器42放大的信号转换成数字信号。

另外，上述流量运算部5由微型计算机构成，将从上述重量计测部4发送的信号作为输入信号算出粉粒体的流量。

本发明的实施方式的流量测量装置1还具有框架11，在上述框架11的上部设有圆环状的上游侧配管支撑部件12，在上述框架11的下部设有圆环状的下游侧配管支撑部件13。另外，上述负荷传感器41以悬臂状安装于上述框架11。在上述框架11沿上述框架11的长边方向设有长孔。上述负荷传感器41能够安装为可以以上述计量槽2的支撑部为支点，沿上述长孔旋转。

上述计量槽2的上述供给口21经由挠性部件71连接于支撑于上述上游侧配管支撑部12的上游侧配管81，上述计量槽2的上述排出口22经由挠性部件72连接于支撑于上述下游侧配管支撑部件13的下游侧配管82。

就本发明的实施方式的流量测量装置1而言，上述计量槽2在制粉设备等中搬送谷物等粉粒体的配管中作为上述配管的一部分而配设。于是，在上述配管中连续搬送上述粉粒体的状况下，通过暂时关闭上述开闭阀3，上述粉粒体在上述计量槽2逐渐贮存，通过上述负荷传感器41，以时间序列计测上述计量槽2的重量的变化。

由上述负荷传感器41计测的上述计量槽2的重量信号经由上述负荷传感器放大器42及上述A/D转换器43输入到上述流量运算部5。然后，在上述流量运算部5中，基于流量测量的开始时及结束时由上述负荷传感器4计测的上述计量槽2的重量信号，算出上述计量槽2的重量的变化量，基于上述计量槽2的重量的变化量，算出上述粉粒体的流量。

在此，在本发明的实施方式中，由上述负荷传感器41计测的上述计量槽2的重量除了上述计量槽2自身的重量及贮存于上述计量槽2的粉粒体的重量，还包括上述开闭阀3及上述气缸31的重量。

另外，在本发明的实施方式中，由于上述计量槽2自身的重量、上述开闭阀3的重量以及上述气缸31的重量不变，因此由上述流量运算部5算出的上述计量槽2的重量的变化量实际上是贮存于上述计量槽2的上述粉粒体的重量的变化量，由上述流量运算部5算出的上述粉粒体的流量为每单位时间向上述计量槽2供给的粉粒体的重量。

图5表示本发明的实施方式中的流量测量的时间图的一个例子。

本发明的实施方式的流量测量装置1能够以时间重叠的状态并行进行预定的流量测量时间的流量测量。

在图5所示的例子中，将关闭上述开闭阀3的时间设为3秒，将一次流量测量时间T设为2秒，第二次以后的流量测量不等待上一次的测量结束，而是在上一次的测量开始后0.1秒后的时刻开始测量。

图5的例子表示在关闭上述开闭阀3的3秒期间，能够进行11次2秒的流量测量时间T的流量测量。

图6是计量槽的重量变化的时间图，表示本发明的实施方式的流量测量时的时间图的一个例子。

图6是在时刻t0关闭上述开闭阀3，且在时刻tX打开上述开闭阀3的图，表示在时间(tX-t0)的期间，关闭上述开闭阀3而将粉粒体暂时贮存于上述计量槽2的情况的上述计量槽2的重量变化的情形。

图6的例子示出了，在关闭上述开闭阀3之后，从经过了一定时间的时刻t1到经过预定的流量测量时间T的时刻t1’进行第一次流量测量，在上述第一次流量测量的开始后且结束前的时刻t2开始流量测量时间T的第二次流量测量，在上述第二次流量测量的开始后且结束前的时刻t3开始流量测量时间T的第三次流量测量，以此方式顺次反复进行在上一次流量测量的开始后且结束前的时刻开始后续的流量测量，在时间重复的状态下并行进行预定的流量测量时间T的流量测量，由此，能够对计量槽2的重量的变化量进行n次算出，另外，通过用上述n次算出的上述计量槽2的重量的变化量除以流量测量时间T，能够在时间重复的状态下对上述粉粒体的流量进行n次算出。

例如，关于第n次的流量测量，基于流量测量时间T(tn’-tn)、计量槽2的重量的变化量(wn’-wn)，能够通过下式算出粉粒体的流量Qn。

数1

就本发明的实施方式的流量测量装置1而言，为了在制粉设备等中监视在配管中连续搬送谷物等粉粒体的状况，以例如1～3分钟的间隔关闭上述开闭阀3来进行粉粒体的流量测量，但通过在关闭上述开闭阀3的1～3秒期间如图6所示地在时间重复的状态下并行进行流量测量，能够多次算出粉粒体的流量，因此，能够算出测量精度高的上述粉粒体的平均流量。

此外，在图5及图6中，将在时间重复的状态下通过相同的流量测量时间多次进行流量测量作为例子，但只要是在时间重复的状态下多次进行上述流量测量，就无需一定使流量测量时间相同。

就本发明的实施方式的流量测量装置1而言，在关闭上述开闭阀3而将粉粒体贮存于上述计量槽21的一次作业中，基于由上述负荷传感器4以时间序列计测的上述计量槽2的重量信号，由上述流量运算部5在流量测量时间重复的状态下多次算出上述计量槽2的重量的变化量，基于上述多次算出的上述计量槽2的重量的变化量，在时间重复的状态下多次算出上述粉粒体的流量，基于上述多次算出的上述流量，算出上述粉粒体的平均流量。

因此，根据本发明的实施方式的流量测量装置1，相比不是时间重复地多次算出粉粒体的流量的情况，能够延长上述流量测量时间，并且能够增加上述计量槽的重量的变化量的算出次数并增加上述粉粒体的流量的算出次数，因此，能够不使上述计量槽大型化而提高流量测量精度。

本发明不限于上述实施方式，不言而喻，只要不脱离发明的范围，就能够适当地变更其结构。

生产上的可利用性

本发明的流量测量装置能够不使计量槽大型化而提高流量测量精度，因此实用价值非常高。

符号说明

1—流量测量装置，11—框架，12—上游侧配管支撑部件，13—下游侧配管支撑部件，2—计量槽，21—供给口，22—排出口，23—计量管，24—罩，3—开闭阀，31—气缸，4—重量计测部，41—负荷传感器，42—负荷传感器放大器，43—A/D转换器，5—流量运算部，6—显示部，71—挠性部件，72—挠性部件，81—上游侧配管，82—下游侧配管。

Claims (8)

1.一种流量测量装置，其特征在于，具备：

计量槽，其在上部具有供给口，在下部具有排出口；

开闭阀，其开闭上述计量槽内的流路；

重量计测单元，其计测上述计量槽的重量；以及

流量运算单元，其基于在从上述供给口向上述计量槽连续供给粉粒体，且关闭上述开闭阀的状态下由上述重量计测单元计测出的上述计量槽的重量，在时间重复的状态下多次算出上述粉粒体的流量，并基于上述多次算出的上述流量，算出上述粉粒体的平均流量。

2.根据权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，

上述流量运算单元基于由上述重量计测单元计测出的上述计量槽的重量，在时间重复的状态下多次算出上述计量槽的重量的变化量，并基于上述多次算出的上述计量槽的重量变化量，在时间重复的状态下多次算出上述粉粒体的流量。

3.根据权利要求2所述的流量测量装置，其特征在于，

上述流量运算单元基于在流量测量的开始时及结束时由上述重量计测单元计测出的上述计量槽的重量，算出上述计量槽的重量的变化量，且基于流量测量时间重复的多次上述流量测量，在时间重复状态下多次算出上述计量槽的重量的变化量。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的流量测量装置，其特征在于，

上述重量计测单元包括支撑上述计量槽的负荷传感器。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的流量测量装置，其特征在于，

上述计量槽的上述供给口和上述排出口分别经由挠性部件连接于上游侧的配管和下游侧的配管。

6.根据权利要求4所述的流量测量装置，其特征在于，

上述计量槽的上述供给口和上述排出口分别经由挠性部件连接于上游侧的配管和下游侧的配管，

上述流量测量装置具备框架，该框架固定于上述上游侧的配管和上述下游侧的配管，

上述负荷传感器以悬臂状安装于上述框架。

7.根据权利要求6所述的流量测量装置，其特征在于，

在上述框架沿上述框架的长边方向设置长孔，上述负荷传感器安装成能够以上述计量槽的支撑部为支点，沿上述长孔旋转。

8.一种流量测量方法，在流量测量装置中，在从供给口向计量槽连续供给粉粒体，且关闭开闭阀的状态下，在流量测量的开始时及结束时由重量计测单元计测上述计量槽的重量，基于上述计测出的上述计量槽的重量，算出上述计量槽的重量的变化量，并基于上述计量槽的重量的变化量，算出上述粉粒体的流量，

上述流量测量装置具备：

上述计量槽，其在上部具有上述供给口，在下部具有排出口；

上述开闭阀，其开闭上述计量槽内的流路；以及

上述重量计测单元，其计测上述计量槽的重量，

上述流量测量方法的特征在于，

在流量测量的开始后且结束前的时刻开始后续的流量测量，由此多次进行流量测量时间重复的流量测量，

基于上述多次进行的上述流量测量，在时间重复状态下多次算出上述计量槽的重量的变化量，

基于上述多次算出的上述计量槽的重量的变化量，在时间重复的状态下多次算出上述粉粒体的流量，

基于上述多次算出的上述流量，算出上述粉粒体的平均流量。