CN114993429A - 一种散装物料连续进出料的静态称重系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种散装物料连续进出料的静态称重系统及方法，属于冶金工业称重计量技术领域，该静态称重系统，包括进料输送装置，进料输送装置的出口处设置有下料仓，下料仓的出料口与多个称量斗相连，下料仓内设置有使对应称量斗处于接料状态的下料切换装置，每个称量斗上设置有多个称重传感器，每个称量斗的出料口处安装有电控阀板Ⅰ；多个称重传感器通过控制单元与电控阀板Ⅰ、下料切换装置和进料输送装置相连以使多个称量斗配合实现连续进料、累计称量和连续出料动作，本发明的有益效果是，本发明既能实现连续输送又能进行静态称重，可同时满足高效输送的要求和准确度高的计量要求。

Description

一种散装物料连续进出料的静态称重系统及方法

技术领域

本发明涉及冶金工业称重计量技术领域，尤其涉及一种散装物料连续进出料的静态称重系统及方法。

背景技术

冶金工业包括高炉炼铁，平炉、转炉、电炉炼钢，都存在大量的散装(粉粒状)物料的输送，并在输送过程中完成一定工艺要求。如：高炉煤粉、白云石粉、石灰等散装材料的输送。

针对散装物料的计量，传统的计量方式大多采用皮带秤计量，在运输过程中完成动态称重，这种计量方式的特点是高效，但准确度、防潮性能及环保等方面都有很大的提升空间；而且皮带秤动态计量对安装位置、直线段、倾斜角度等方面有一定的技术要求，还存在检定校准繁琐，标准链码量值传递困难等问题。对一些高值的散装物料称重准确度要求较高，采用皮带秤进行动态称重不适合。

因此，需要寻找一种既能连续输送又能静态称重的计量方法，来同时满足高效且准确度高的计量要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种散装物料连续进出料的静态称重系统及方法，既能实现连续输送又能进行静态称重，可同时满足高效输送的要求和准确度高的计量要求。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述散装物料连续进出料的静态称重系统，包括进料输送装置，所述进料输送装置的出口处设置有下料仓，所述下料仓的出料口与多个称量斗相连，所述下料仓内设置有使对应称量斗处于接料状态的下料切换装置，每个称量斗上设置有多个称重传感器，每个称量斗的出料口处安装有电控阀板Ⅰ；

多个所述称重传感器通过控制单元与所述电控阀板Ⅰ、下料切换装置和进料输送装置相连以使多个称量斗配合实现连续进料、累计称量和连续出料动作。

所述进料输送装置包括给料斗，所述给料斗下端出料口处安装有与控制单元相连的电控阀板Ⅱ，所述给料斗的下方设置有物料传输部件。

所述物料传输部件设置为输送皮带机，所述输送皮带机上安装有与所述控制单元相连以控制其输送速度的伺服电机。

所述下料仓包括通过固定支架固定在安装基础上的暂存仓，所述暂存仓的下端出口处设置多个物料导流器，每个物料导流器与对应的称量斗相连。

多个所述物料导流器均布在所述暂存仓的周向，所述物料导流器通过密封软管道与所述称量斗的入口密封相连。

所述下料仓的出料口设置有多个且均布在所述下料仓内部的周向，每个出料口与对应的物料导流器的入口相连，所述下料切换装置设置为电动翻板阀或电动切换阀。

所述电动切换阀包括安装在所述下料仓内部的阀座，所述阀座上设置有与出料口相对的输出口，所述阀座上安装有伺服马达并通过伺服马达与阀芯相连以使阀芯顺时针或逆时针逐个打开所述输出口。

所述称量斗包括装料仓体，所述装料仓体外周均布安装有多个承重支架，每个承重支架的下端与所述称重传感器相抵触，所述称重传感器的下端固定在基础板上；且多个所述承重支架的底部位于同一水平面上，多个所述基础板位于同一水平面上。

所述基础板上还安装有将所述承重支架限位的限位装置，所述限位装置包括固定在所述基础板上的安装架，所述安装架包括垂直相连的水平安装板和竖直安装板，所述水平安装板上螺纹连接有竖直限位螺栓，所述竖直安装板上螺纹连接有水平限位螺栓，所述竖直限位螺栓和所述水平限位螺栓与所述承重支架之间的间隙均设置为2～3mm。

一种散装物料连续进出料的静态称重方法，运用所述静态称重系统，包括以下步骤：

步骤1：校准称量斗，设定连续进出料的工作参数，并调节多个称量斗的启闭状态；

步骤2：使散装物料进行连续进料；

步骤3：使称量斗自动进行累计称量、接料切换和卸料动作；

步骤4：按照步骤3的方法循环控制其他称量斗逐个累计称量和连续卸料。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过在下料仓出口处设置多个称量斗，在每个称量斗上设置称重传感器，控制单元根据称重传感器的称重信号控制电控阀板Ⅰ、下料切换装置和进料输送装置动作，使多个称量斗配合进行轮流静态称重和交替装卸料，实现了散装物料的连续进料、累计称量和连续出料动作，提高了散装物料输送的效率和称量的精确度，满足了一些高值的散装物料称重精确度的要求。

2、本发明通过将下料仓下部的多个物料导流器通过密封软管道与称量斗相连，使散装物料在密封仓体内传输，在确保称量准确的同时，提高了环保性能。

3、本发明通过将给料斗出料口处的电控阀板Ⅱ、物料传输部件、下料切换装置、称重传感器和称量斗出料口处的电控阀板Ⅰ采用联锁智能控制，实现了连续进料、累计称量和连续出料的自动化控制，提高了智能化水平。

4、本发明在称量斗接料后通过称量斗周向的称重传感器进行静态称重，称量斗采用标准砝码进行校准，使校准维护比较方便，称重的精度较高，可以达到贸易结算秤的要求。

综上，本发明既能实现连续输送又能进行静态称重，可同时满足高效输送的要求和准确度高的计量要求。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中电动翻板阀的俯视图；

图3为本发明中电动切换阀的俯视图；

图4为本发明中限位装置的结构示意图；

上述图中的标记均为：1.进料输送装置，11.给料斗，12.电控阀板Ⅱ，13.物料传输部件，2.下料仓，21.固定支架，22.暂存仓，23.物料导流器，3.称量斗，31.装料仓体，32.承重支架，4.下料切换装置，41.电动翻板阀，411.安装座，412.翻板，413.驱动轴，414.驱动电机，42.电动切换阀，421.阀座，422.输出口，423.伺服马达，424.阀芯，5.称重传感器，6.电控阀板Ⅰ，7.控制单元，71.称重显示控制器，72.PLC控制器，8.密封软管道，9.基础板，10.限位装置，101.水平安装板，102.竖直安装板，103.竖直限位螺栓，104.水平限位螺栓，14.报警单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明具体的实施方案为：如图1所示，本发明提供了一种散装物料连续进出料的静态称重系统，该称重系统包括进料输送装置1，进料输送装置1的出口处设置有下料仓2，下料仓2的出料口与多个称量斗3相连，下料仓2内设置有使对应称量斗3处于接料状态的下料切换装置4，每个称量斗3上设置有称重传感器5，用于称量对应称量斗3内的物料是否达到上限或下限，每个称量斗3的出料口处安装有电控阀板Ⅰ6，电控阀板Ⅰ6关闭时可使对应的称量斗3处于接料状态或称量状态，电控阀板Ⅰ6打开时可将对应的称量斗3内的物料释放；

多个称重传感器5通过控制单元7与电控阀板Ⅰ6、下料切换装置4和进料输送装置1相连以使多个称量斗3配合实现连续进料、累计称量和连续出料动作。

其中的控制单元7包括通讯相连的称重显示控制器71和PLC控制器72，其中的称重显示控制器71的型号为HMD-800，生产厂家为余姚市通用仪表公司，其主要功能包括：①自动、手动两种标定功能；②累计显示和当前显示功能；③菜单方式设置称量的上、下限设定值功能；④放料值自动累加功能；⑤按键去皮功能；⑥自动调零功能；其中的PLC控制器72是具有编程和指令输入输出功能的控制设备，为了达到物料连续输送的目的，可以通过调整PLC控制器72内的程序来实现，使PLC控制器72控制进料输送装置1进行连续进料。

该称重显示控制器71与对应称量斗3上的称重传感器5相连用于显示对应称量斗3内物料的重量值和自动累加的物料总的重量值，当称重显示控制器71得到的对应称量斗3内物料的重量值达到设定的上限时，斗满信号发出，PLC控制器72控制下料切换装置4动作切换到使空的称量斗3处于接料状态，同时处于满料状态的称量斗3的重量值自动累加到之前的称量数据中，同时PLC控制器72控制电控阀板Ⅰ6打开设定的开度将称量斗3内的物料进行卸料，直到称重显示控制器71得到的称重传感器5的重量数据值达到下限时，PLC控制器72控制电控阀板Ⅰ6关闭，如此往复，使多个称量斗3配合实现累计称量和连续出料动作。

具体地，其中的进料输送装置1包括给料斗11，给料斗11下端出料口处安装有与控制单元7(PLC控制器72)相连的电控阀板Ⅱ12，给料斗11的下方设置有物料传输部件13，该物料传输部件13设置为输送皮带机，该输送皮带机上安装有与控制单元7(PLC控制器72)相连以控制其输送速度的伺服电机，通过PLC控制器72可控制电控阀板Ⅱ12的开口大小以调整进料的速度，通过PLC控制器72可控制伺服电机的速度来调节输送皮带机的传输速度，可以实现物料的输和送的动态平衡，达到物料连续输送的目的。另外，称量斗3出料口处电控阀板Ⅰ6的开度大小要依据输送皮带机的最大流量来确定，要确保称量斗3出料的流量比进料的流量大,采用“快卸慢装”的工作方式可提高物料输送的效率。

具体地，其中的下料仓2包括通过固定支架21固定在安装基础上的暂存仓22，暂存仓22的下端出口处设置多个物料导流器23，该暂存仓22的下端沿其周向均布设置两个以上的出料口，多个物料导流器23均布在暂存仓22的周向，每个出料口与一个物料导流器23的入口密封相连，该物料导流器23设置为倾斜向外的导流通道，每个物料导流器23通过密封软管道8与对应的称量斗3的入口密封相连，可使进入暂存仓22的散装物料由于重力顺着物料导流器23滑入对应的称量斗3内，使散装物料在密封仓体内传输，在确保称量准确的同时，提高了环保性能。

具体地，其中的下料切换装置4设置为电动翻板阀41或电动切换阀42。

如图1和图2所示，当称量斗3设置有两个时，即下料仓2下端设置两个出料口，位于下料仓2内的下料切换装置4可设置为电动翻板阀41，该电动翻板阀41包括固定在下料仓2内的安装座411，安装座411内转动连接有翻板412，翻板412的一端连接有驱动轴413，驱动轴413穿出下料仓2后与驱动电机414相连，由驱动电机414的正反转来实现两个出料口接料的切换。

如图3所示，当称量斗3设置有三个或三个以上时，该下料切换装置4可设置为电动切换阀42，该电动切换阀42包括安装在下料仓2内部的阀座421，该阀座421上设置有与对应的出料口相对的输出口422，阀座421上安装有伺服马达423并通过伺服马达423与阀芯424相连以使阀芯424顺时针或逆时针逐个打开输出口422，该阀芯424的结构可设置为扇形阀板，该扇形阀板的圆心与阀座421的中心转动相连，通过伺服马达423带动扇形阀板转动设定的角度后可始终使其中一个输出口422打开，而另外的输出口422关闭，保证了多个称量斗3逐个顺次进行接料称量动作，保证了称量信号的准确性。

具体地，其中的称重传感器5是将物料的质量转换成电信号输出的装置，通常一个称量斗3设置3个或4个称重传感器5，优选地，该称重传感器5可选用柱式或桥式的称重传感器5，抗侧载和抗冲击能力好，安装维护方便。该称重传感器5为现有的称重传感器5，其主要技术参数为：①精度等级0.03％；②灵敏度2.0mv/v；③输出阻抗350Ω±3Ω。

具体地，如图1所示，其中的称量斗3包括装料仓体31，该装料仓体31外周均布安装有多个承重支架32，每个承重支架32的下端与称重传感器5相抵触，多个称重传感器5的中心位于称量斗3的中心轴线上，称重传感器5的下端固定在基础板9上，装料仓体31与周围的基础板9保持在一定的间隙范围，多个称重传感器5并联后通过接线盒与称重显示控制器71相连，通过接线盒将多个称重传感器5的检测数据平衡汇总后传输给称重显示控制器71进行显示。其中的多个承重支架32的底部位于同一水平面上，多个基础板9位于同一水平面上，避免了称量斗3在安装时发生歪斜而使检测数据误差较大的问题。

其中的装料仓体31的容积大小与称量斗3的个数有关，为了满足物料输送量的需求，当垂直空间受限时，单个装料仓体31的高度较小，容积较小，可设置的称量斗3的个数越多；当水平空间受限时，单个装料仓体31的高度较大，容积较大，可设置的称量斗3的个数越少。

其中的装料仓体31下端出口处设置倾斜朝外的物料导槽，通过物料导槽可将物料顺畅导流到目的地。称量斗3下部的锥体段和物料导槽内壁上设置耐磨层，该耐磨层可采用超高分子量聚乙烯进行喷涂，提高了称量斗3的耐磨性能，延长了其使用寿命。

具体地，如图1和图4所示，其中的基础板9上还安装有将承重支架32限位的限位装置10，该限位装置10包括固定在基础板9上的安装架，该安装架包括垂直相连的水平安装板101和竖直安装板102，水平安装板101上螺纹连接有竖直限位螺栓103，竖直安装板102上螺纹连接有水平限位螺栓104，竖直限位螺栓103和水平限位螺栓104与承重支架32之间的间隙均设置为2～3mm，可根据天气冷热变化调节限位装置10与承重支架32之间的距离，保证该限位装置10具有水平横向的限位作用，同时具有垂直方向的支撑作用，避免了称量斗3发生倾斜而对称重传感器5碰撞而降低其使用寿命的问题，有效保护了称重传感器5。

另外，如图1所示，上述静态称重系统还包括报警单元14，多个称重传感器5通过称重显示控制器71与PLC控制器72的输入端相连，PLC控制器72的输出端与进料输送装置1(电控阀板Ⅱ12和物料传输部件13)和报警单元相连。由于其中的称重显示控制器71具有菜单方式设置称量的上、下限设定值的功能，其中的上限设定值可设置有两个，一个是安全上限设定值，一个是报警上限设定值，报警上限设定值大于安全上限设定值，当称量斗3或其他设施(如电控阀板Ⅰ6、下料切换装置4等)发生故障，使称重传感器5检测的重量值达到报警上限设定值时，称重显示控制器71显示当前的重量值并通过PLC控制器72输出控制信号，关闭电控阀板Ⅱ12，并使物料传输部件13停止运行，同时使报警单元14发出声光报警以提醒工作人员进行应急处理。

一种散装物料连续进出料的静态称重方法，运用上述静态称重系统，包括以下步骤：

步骤1：校准称量斗3，设定连续进出料的工作参数，并调节多个称量斗3的启闭状态：

称量斗3可采用标准砝码进行校准，调整称重显示控制器71对称量斗3进行量程和分度值的设定；

在PLC控制器72中设定给料斗11出料口处电控阀板Ⅱ12的开度、称量斗3出料口处的电控阀板Ⅰ6的开度和物料传输部件13的传输速度的大小，以保证物料的高效、连续输送；

PLC控制器72控制称量斗3底部的电控阀板Ⅰ6处于关闭状态，控制下料切换装置4使其中一个物料导流器23打开，即使其中一个称量斗3处于接料状态，另外的称量斗3处于备料等待状态。

步骤2：使散装物料进行连续进料：向给料斗11供料，PLC控制器72控制物料传输部件13启动，使给料斗11内的散装物料在物料传输部件13的作用下连续输送到下料仓2内，使下料仓2内的散装物料进入对应的称量斗3内。

步骤3：使称量斗3自动进行累计称量、接料切换和卸料动作：处于接料状态的称量斗3上的称重传感器5将重量信号传输给称重显示控制器71显示当前的重量并将当前的重量值自动累加到累计重量中；同时称重传感器5将重量信号传输给PLC控制器72，当重量值达到设定的安全上限值时，PLC控制器72控制下料切换装置4动作切换到另外的称量斗3进行接料；同时PLC控制器72以设定的开度开启称重完成的称量斗3下方的电控阀板Ⅰ6进行放料，当称重传感器5的重量信号达到设定的下限值时，控制单元7发出“斗空”信号，并控制“斗空”的称量斗3底部的电控阀板Ⅰ6关闭使该称量斗3处于备料等待状态。

步骤4：按照步骤3的方法循环控制其他称量斗3逐个累计称量和连续卸料。

综上，本发明既能实现连续输送又能进行静态称重，可同时满足高效输送的要求和准确度高的计量要求。

以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (10)

1.一种散装物料连续进出料的静态称重系统，其特征在于，包括进料输送装置，所述进料输送装置的出口处设置有下料仓，所述下料仓的出料口与多个称量斗相连，所述下料仓内设置有使对应称量斗处于接料状态的下料切换装置，每个称量斗上设置有多个称重传感器，每个称量斗的出料口处安装有电控阀板Ⅰ；

多个所述称重传感器通过控制单元与所述电控阀板Ⅰ、下料切换装置和进料输送装置相连以使多个称量斗配合实现连续进料、累计称量和连续出料动作。

2.根据权利要求1所述的散装物料连续进出料的静态称重系统，其特征在于：所述进料输送装置包括给料斗，所述给料斗下端出料口处安装有与控制单元相连的电控阀板Ⅱ，所述给料斗的下方设置有物料传输部件。

3.根据权利要求2所述的散装物料连续进出料的静态称重系统，其特征在于：所述物料传输部件设置为输送皮带机，所述输送皮带机上安装有与所述控制单元相连以控制其输送速度的伺服电机。

4.根据权利要求1所述的散装物料连续进出料的静态称重系统，其特征在于：所述下料仓包括通过固定支架固定在安装基础上的暂存仓，所述暂存仓的下端出口处设置多个物料导流器，每个物料导流器与对应的称量斗相连。

5.根据权利要求4所述的散装物料连续进出料的静态称重系统，其特征在于：多个所述物料导流器均布在所述暂存仓的周向，所述物料导流器通过密封软管道与所述称量斗的入口密封相连。

6.根据权利要求1所述的散装物料连续进出料的静态称重系统，其特征在于：所述下料仓的出料口设置有多个且均布在所述下料仓内部的周向，每个出料口与对应的物料导流器的入口相连，所述下料切换装置设置为电动翻板阀或电动切换阀。

7.根据权利要求6所述的散装物料连续进出料的静态称重系统，其特征在于：所述电动切换阀包括安装在所述下料仓内部的阀座，所述阀座上设置有与出料口相对的输出口，所述阀座上安装有伺服马达并通过伺服马达与阀芯相连以使阀芯顺时针或逆时针逐个打开所述输出口。

8.根据权利要求1所述的散装物料连续进出料的静态称重系统，其特征在于：所述称量斗包括装料仓体，所述装料仓体外周均布安装有多个承重支架，每个承重支架的下端与所述称重传感器相抵触，所述称重传感器的下端固定在基础板上；且多个所述承重支架的底部位于同一水平面上，多个所述基础板位于同一水平面上。

9.根据权利要求8所述的散装物料连续进出料的静态称重系统，其特征在于：所述基础板上还安装有将所述承重支架限位的限位装置，所述限位装置包括固定在所述基础板上的安装架，所述安装架包括垂直相连的水平安装板和竖直安装板，所述水平安装板上螺纹连接有竖直限位螺栓，所述竖直安装板上螺纹连接有水平限位螺栓，所述竖直限位螺栓和所述水平限位螺栓与所述承重支架之间的间隙均设置为2～3mm。

10.一种散装物料连续进出料的静态称重方法，运用如权利要求1～9任意一项所述的静态称重系统，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：校准称量斗，设定连续进出料的工作参数，并调节多个称量斗的启闭状态；

步骤2：使散装物料进行连续进料；

步骤3：使称量斗自动进行累计称量、接料切换和卸料动作；

步骤4：按照步骤3的方法循环控制其他称量斗逐个累计称量和连续卸料。

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