CN110609245A - 一种榨蔗量微磁测量控制方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种榨蔗量微磁测量控制方法及其装置，取代核子秤控制；本发明的微磁测量装置包括支架、横杆A、微磁传感器；所述支架与传送带挡板铰接，所述横杆A两端横跨固定在传送带挡板上；所述微磁传感器安装在所述支架的传感器连接杆的一端，传感器连接杆通过链条悬挂在横杆A下方。在微磁测量装置的辅助下，实现一级带、二级带、输蔗带、压榨机料位的联动控制，精准控制榨蔗量(t/h)，确保通过压榨机的甘蔗量符合生产指标，使压榨机获得最优压缩比、压榨效能处于最佳状态；提高各类设备运行安全率，提高商品糖分的抽查率，降低生产成本及维修成本，最大限度提高经济效益；本装置无核辐射、对环境不造成污染，安全环保，成本低、维护简单。
Description
技术领域
本发明涉及甘蔗糖厂预处理生产过程中，具体涉及一种榨蔗量微磁测量控制方法及其装置。
背景技术
在甘蔗糖厂预处理生产过程中，需要对输送带上破碎的甘蔗连续不断的进行计量，以确保均衡生产，提高商品糖分抽出率，提高设备安全率和设备使用效率。榨蔗量测量大多使用核子秤，然而核子秤在使用过程中容易产生以下问题：1)存在辐射、衰减、核源管理等问题存在人身与环境风险；2)核子秤工作时有出现：电离电压不稳定，引起计量不准；维修困难、维修成本高；3)核子秤安装于蔗带中间，测量严重滞后，自控效果不理想。在部分甘蔗糖厂压榨控制系统中，也有极少数使用微波料位计或超声波料位计或机械传动式滑阻器来测量蔗层厚度，然后换算出榨蔗量，但是由于安装位置振动大及粉尘粘性强，这些测量方法效果不理想。针对以上存在的缺陷和不足，有必要设计一种榨蔗量测量装置，确保通过压榨机的甘蔗量符合生产指标，使压榨机获得最优压缩比、压榨效能处于最佳状态；提高各类设备运行安全率，提高商品糖分的抽出率，降低生产成本及维修成本，最大限度提高经济效益；本装置无核辐射、对环境不造成污染，安全环保，成本低、维护简单。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明针对上述技术问题提供一种榨蔗量微磁测量控制方法及其装置，确保通过压榨机的甘蔗量符合生产指标，使压榨机获得最优压缩比、压榨效能处于最佳状态；提高各类设备运行安全率，提高商品糖分的抽出率，降低生产成本及维修成本，最大限度提高经济效益；本装置无核辐射、对环境不造成污染，安全环保，成本低、维护简单。
为实现上述目的本发明采用如下技术方案：
一种榨蔗量微磁测量控制方法，其包括以下步骤：
第一步，先利用微磁测量装置中的磁场发生器产生恒定磁场，经过限幅处理、磁阻检测，再通过运算放大器单元进行线性处理；
第二步，设计模糊算法，将模糊算法与二级带速度进行线性插值，再通过S修正得到与实际相符的瞬时榨蔗量；
第三步，通过瞬时榨量与给定的榨蔗量进行比对判断，然后输出标准信号控制二级带速度；
第四步，将二级带速度与一级带速度进行联锁，并通过撕解机电流和二级带头料位合成标准信号控制一级带速度；
第五步，将一级带速度控制与输蔗机速度控制相互联锁；而输蔗机速度快慢则通过输蔗机电流、抛撒机电流、理平机电流大小及输蔗机出口料位多少决定；先将输蔗机电流、抛撒机电流、理平机电流、输蔗机出口料位等信号收集、拟合、判断，然后输出标准信号去控制输蔗机速度；
第六步，将二级带速度与第一压榨机高位槽料位相互联锁；各列压榨机高位槽料位信号控制对应压榨机的速度，同时，各耙齿机速度、出渣带运行信号、润滑油压力及冷却风压等参数也与压榨机进行联锁控制。
进一步地，在带速控制中还设置重力摆锤测料器、雷达测控仪；用重力摆锤测料器控制一級带，用雷达测控仪控制翻板输蔗带；一级帯、二级带、输蔗带联动调节。
本发明还提供一种实现所述榨蔗量微磁测量控制方法的装置，所述微磁测量装置包括支架、横杆A、微磁传感器；所述支架与传送带挡板铰接，所述横杆A两端横跨固定在传送带挡板上；所述微磁传感器安装在所述支架的传感器连接杆的一端，传感器连接杆通过链条悬挂在横杆A下方。
进一步地，所述支架上还包括横杆B、套筒；所述横杆B横跨在传送带挡板上，横杆B两端通过轴承座与传送带挡板铰接；传感器连接杆的另一端通过套筒垂直连接在横杆B的中部位置。
进一步地，传感器连接杆两边在靠近套筒的位置设置有支撑杆；所述支撑杆一端与传感器连接杆连接，另一端与横杆B连接，构成三角支撑。
进一步地，所述传感器连接杆与横杆B的连接处还设置有竖杆；所述竖杆通过套筒与横杆B连接。
进一步地，所述传感器连接杆、横杆B和竖杆两两垂直。
进一步地，所述微磁测量装置安装在二级带出口300～500mm处。
本发明与现有技术相比的有益效果：
(1)本发明取代核子秤控制，实现在微磁测量装置的辅助下，精准控制榨蔗量(t/h)，确保通过压榨机的甘蔗量符合生产指标，使压榨机获得最优“压缩比”、“压榨效能”处于最佳状态。提高各类设备运行安全率，提高商品糖分的抽出率，降低生产成本及维修成本，最大限度提高经济效益；本装置无核辐射、对环境不造成污染，安全环保，成本低、维护简单。
(2)传感器连接杆和竖杆上分别设置套筒连接结构，有利于将传感器连接杆和竖杆拆分，便于运输、安装。
(3)支架的横杆B通过轴承座铰接在传送带挡板上，实现支架的转动。微磁测量装置安装在二级带出口300～500mm处，在二级带料位信号变化时能精确反映自控响应时间。
(4)横杆A两端固定在传送带挡板上，传感器连接杆通过链条悬挂在横杆A下方。横杆A和链条的作用是使测量装置与破碎蔗渣保持接触，且当最低料位时不触底，二级带倒带时防止反作用引起测量装置构件形变。
(5)竖杆的作用是当需要倒带时通过杆件与二级带电机转换开关联锁动作，使微磁传感器升起，起到与横杆A相同的作用。
附图说明
图1是微磁测量装置安装结构示意图A；
图2是微磁测量装置支架结构示意图；
图3是微磁测量装置安装结构示意图B；
图4是榨蔗生产线结构示意图；
图5是榨蔗生产线控制图；
图6是微磁测量装置控制流程图；
图7是榨蔗生产线与二级带速度波形图；
图8是应用微磁测量装置和核子秤控制的A线一、二带转速曲线对比图；
图9是应用微磁测量装置和核子秤控制的A线榨蔗损失率和抽出率对比图；
图10是微磁测量装置在榨蔗自动控制中的应用示意图。
附图中：1.传送带；2.传送带挡板；3.轴承座；4.支架；5.链条；6.横杆A；7.微磁测量装置；8.重力摆锤测料器；9.雷达测控仪；41.竖杆；42.支撑杆；43.横杆B；44.套筒；45.传感器连接杆；46.微磁传感器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。需要理解的是，发明的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”方向皆以相应附图的位置为基准。这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对发明具体技术方案的限制。除非特别说明，附图标记中相同的标号所代表的为同一种结构。
实施方案1：如附图所示：在图1中，微磁测量装置7安装在传送带1的传送带挡板2上，所述传送带1为二级传送带，且微磁测量装置7安装在二级带出口300mm处；所述微磁测量装置7包括支架4、横杆A6、微磁传感器46。如图2所示，支架4包括竖杆41、支撑杆42、横杆B43、套筒44、传感器连接杆45；所述竖杆41一端垂直连接在横杆B43的中部；所述传感器连接杆45一端垂直连接在横杆B43的中部；竖杆41、横杆B43和传感器连接杆45两两相互垂直。所述支撑杆42设置在传感器连接杆45的两边，一端连接传感器连接杆45，另一端连接横杆B43，构成三角支撑。所述微磁传感器46设置在传感器连接杆45端部的远离横杆B43的位置。所述传感器连接杆45和竖杆41上分别设置套筒44连接结构，将传感器连接杆45和竖杆41拆分，便于运输、安装。如图1所示，所述支架4的横杆B43通过轴承座3铰接固定在传送带挡板2上，实现支架4的转动；在传感器连接杆45上方靠近微磁传感器46的位置设置有一横杆A6；所述横杆A6两端固定在传送带挡板2上，所述传感器连接杆45通过链条5悬挂在横杆A6下方。横杆A6和链条5的作用是使测量装置与破碎蔗渣保持接触，且当最低料位时不触底，二级带倒带时防止反作用引起测量装置构件形变；竖杆41的作用是当需要倒带时通过杆件与二级带电机转换开关联锁动作，使微磁传感器46升起，起到与横杆A6相同的作用。如图4，榨蔗生产线中同时布置有微磁测量装置7、重力摆锤测料器8、雷达测控仪9，所述微磁测量装置7控制二級带；以二級带速度为基准，重力摆锤测料器8控制一級带，用雷达测控9控制翻板输蔗带；二级帯、一级带、输蔗带联动调节、均衡榨蔗。
实施方案2：与上述实施方案1不同的是，微磁测量装置7安装在二级带出口500mm处。
本发明利用微磁测量装置控制榨蔗量，是根据蔗渣及蔗渣水分对恒定磁场的磁阻物理特性，先通过微磁传感器测量蔗渣及蔗渣水分对恒定磁场的吸收率，然后再通过DCS自控系统中的算法功能准确解读出瞬时榨量，具体控制方法如下：
如附图6所示：一种榨蔗量微磁测量控制方法，首先通过在二级带出口安装的微磁测量装置，控制二级带速度。而微磁测量装置是利用磁场发生器产生恒定磁场，经过限幅处理、磁阻检测，通过运算放大器单元进行线性处理；然后模糊算法再与二级带速度进行线性插值，再通过S修正得到与实际相符的瞬时榨蔗量(t/h)，即插补一个状态修正算法，修正温、湿度、甘蔗破碎度等其它内、外因素引起的漂移，最终通过瞬时榨量(t/h)与给定的榨蔗量(t/h)进行比对判断，输出标准信号控制的二级带速度。
其次，二级带速度与一级带速度进行联锁，将4列撕解机电流大小和二级带头料位多少合成标准信号控制一级带速度。一级带速度又与输蔗机速度控制相互联锁。而输蔗机速度快慢则通过输蔗机电流、抛撒机电流、理平机电流大小及输蔗机出口料位多少决定。(先将输蔗机电流、抛撒机电流、理平机电流、输蔗机出口料位等信号收集、拟合、判断，然后输出标准信号去控制输蔗机速度。)
同样地，二级带速度还与第一压榨机(1#压榨机)高位槽料位相互联锁。各列压榨机高位槽料位信号控制对应压榨机的速度，同时，各耙齿机速度、出渣带运行信号、润滑油压力及冷却风机压力等参数也与压榨机进行联锁。通过以上多种控制模式，最终实现在微磁测量装置的作用下，精准控制榨蔗量(t/h)，确保通过压榨机的甘蔗量符合生产指标，使压榨机获得最优压缩比、压榨效能处于最佳状态，提高各类设备运行安全率；提高商品糖分的抽出率，降低生产成本及维修成本，最大限度提高经济效益。
如附图7～10所示：在图7中，分别利用微磁测量装置和核子秤对压榨A、B线榨蔗量与二级带速度进行对比测验。由图中可以看出，通过微磁测量装置的使用，给定榨蔗量和第一压榨机电流更加趋于稳定、均衡。在图8中，分别检测核子秤和微磁控制下的A线一、二带控制转速，得到的结果显示，在微磁测量控制下，A线一、二带控制转速相对来说更加平稳。结合图8和图9显示：利用核子秤控制生产时，榨蔗损失时间要比微磁控制时的要多，相应地，利用核子秤控制的A线抽出率也相对较低。进而说明微磁测量装置取代核子秤之后能够精准控制榨蔗量，提高了生产效益。在图10中，由上至下三条线分别是：1)表示微磁测量装置测得的瞬时榨蔗量；2)表示给定的榨蔗量。3)表示二级带反馈速度。其中第一条曲线和第二条曲线基本重合在一起，二级带在自动状态下按物料平衡要求，设定395t/h的瞬时榨量在给定值范围内微小波动，二级带反馈速度趋于平衡，表示微磁测量自动控制方案合理，自动效果良好；并且从微磁测量和核子秤测量给定榨量的结果显示，微磁测量相对于核子秤更加精准控制榨蔗量(t/h)，能满足精确生产要求。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种榨蔗量微磁测量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，先利用微磁测量装置中的磁场发生器产生恒定磁场，经过限幅处理、磁阻检测，再通过运算放大器单元进行线性处理；
第二步，设计模糊算法，将模糊算法与二级带速度进行线性插值，再通过S修正得到与实际相符的瞬时榨蔗量；
第三步，通过瞬时榨量与给定的榨蔗量进行比对判断，然后输出标准信号，控制二级带速度；
第四步，将二级带速度与一级带速度进行联锁，并通过撕解机电流和二级带头料位合成标准反馈信号控制一级带速度；
第五步，将一级带速度控制与输蔗机速度控制相互联锁；而输蔗机速度快慢则通过输蔗机电流、抛撒机电流、理平机电流大小及输蔗机出口料位多少决定；先将输蔗机电流、抛撒机电流、理平机电流、输蔗机出口料位的信号收集、拟合、判断，然后输出标准信号去控制输蔗机速度；
第六步，将二级带速度与第一压榨机高位槽料位相互联锁；各列压榨机高位槽料位信号控制对应压榨机的速度，同时，各耙齿机速度、出渣带运行信号、润滑油压力及冷却风压等参数也与压榨机进行联锁控制。
2.根据权利要求1所述的榨蔗量微磁测量控制方法，其特征在于：在带速控制中还设置重力摆锤测料器、雷达测控仪；用重力摆锤测料器控制一級带，用雷达测控仪控制翻板输蔗带；一级帯、二级带、输蔗带联动调节。
3.一种实现权利要求1所述的榨蔗量微磁测量控制方法的装置，其特征在于：所述微磁测量装置包括支架、横杆A、微磁传感器；所述支架与传送带挡板铰接，所述横杆A两端横跨固定在传送带挡板上；所述微磁传感器安装在所述支架的传感器连接杆的一端，传感器连接杆通过链条悬挂在横杆A下方。
4.根据权利要求3所述的榨蔗量微磁测量控制的装置，其特征在于：所述支架上还包括横杆B、套筒；所述横杆B横跨在传送带挡板上，横杆B两端通过轴承座与传送带挡板铰接；传感器连接杆的另一端通过套筒接件垂直连接在横杆B的中部位置。
5.根据权利要求4所述的榨蔗量微磁测量控制的装置，其特征在于：传感器连接杆两边在靠近套筒的位置设置有支撑杆；所述支撑杆一端与传感器连接杆连接，另一端与横杆B连接，构成三角支撑。
6.根据权利要求4所述的榨蔗量微磁测量控制的装置，其特征在于：所述传感器连接杆与横杆B的连接处还设置有竖杆；所述竖杆通过套筒与横杆B连接。
7.根据权利要求6所述的榨蔗量微磁测量控制的装置，其特征在于：所述传感器连接杆、横杆B和竖杆两两垂直。
8.根据权利要求3所述的榨蔗量微磁测量控制的装置，其特征在于：所述微磁测量装置安装在二级带出口300～500mm处。
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2019
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