CN115176131A - 用于确定移动式破碎机中的散装物料的堆积密度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定移动式破碎机中的散装物料(2)的堆积密度的方法，其中，确定放到输送带(1)上的散装物料(2)的散装物料体积。为了将开篇所述类型的方法设计为，在移动式破碎机的较长运行持续时间内、即使在散装物料密度发生变化的情况下也可以可靠地确定散装物料重量，提出以相继的时间步长检测输送带部段(3)的散装物料体积和散装物料重量，并且由散装物料重量和散装物料体积的商确定堆积密度。

Description

用于确定移动式破碎机中的散装物料的堆积密度的方法
技术领域
本发明涉及一种用于确定移动式破碎机中的散装物料的堆积密度的方法，其中，确定放到输送带上的散装物料的散装物料体积。
背景技术
从现有技术中已知多种用于测量输送带上的散装物料的重量的方法，其中，要么直接地通过秤、要么间接地从散装物料体积进行测量。然而，使用常见的带式秤直接测量重量在移动应用中很困难，因为运行温度、输送带的倾角、润滑剂的粘度等经常会因环境条件而发生变化，由此必须频繁地校准这种系统。然而，也可以通过体积来确定重量。专利文献WO2017093609A1公开了一种借助测定散装物料的三维轮廓的扫描系统来确定输送带上的散装物料重量的方法。从该三维轮廓中检测散装物料的体积，并且结合散装物料的恒定的、先前已知的密度确定重量。
然而，现有技术的缺点是体积确定也对环境条件敏感，因为传感器在诸如灰尘或水滴的干扰影响方面非常敏感。这使得对诸如散装物料重量、散装物料体积的输送参数以及由此推导出的变量(例如每小时输送量)的连续测定变得更加困难。此外，散装物料的密度必须是已知且恒定的，以便长期地获得可靠的测量值。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于，能够在移动式破碎机的较长运行持续时间内、即使在散装物料密度发生变化的情况下也可靠确定散装物料重量和散装物料体积。
本发明通过以下方式解决上述技术问题：以相继的时间步长检测输送带部段的散装物料体积和散装物料重量，并且由散装物料重量和散装物料体积的商确定堆积密度。在此，本发明基于这样的考虑，即所放的散装物料的散装物料密度在正常运行中是已知的。尽管如此，仍然在运行期间通过对散装物料重量和散装物料体积的并行测定来连续地确定散装物料密度，并将该散装物料密度用作用于正确地确定散装物料重量的控制值和校正值。如果测量条件这样变化，使得散装物料重量或散装物料体积的测定受到削弱，则散装物料密度要么由于缺少测量数据而暂时无法确定，要么散装物料密度的值偏离已知的堆积密度，由此可以立即识别到这种事件。例如可以利用光学扫描系统来确定对散装物料体积的检测，并且例如可以利用功率秤来检测散装物料重量。
如果不确切地已知散装物料的堆积密度，则可能无法确定是否有测量值不正确以及哪些测量值不正确，因为没有用于评估所测量的重量和体积的参考值。但是，如果由在前的时间步长的堆积密度形成堆积密度平均值，并且当堆积密度和堆积密度平均值之间的差异量被超过时输出干扰因素信号，则该方法也可以在堆积密度的参考值未知的情况下使用。在此假设，在输出干扰因素信号之前，对散装物料体积和散装物料重量的确定正确地进行了预给定数量的时间步长，可以由在这些时间步长中确定的堆积密度形成用于进行检查的堆积密度平均值。由此提供了用于堆积密度的在运行期间不断适配的参考值，从而可以使为了输出干扰因素信号所需的差异量保持较小。该干扰因素信号例如可以通过无线网络传输给用户。为了检查重量确定和体积确定是否正确地起作用，例如可以在实际运行之前通过测量过的散装物料执行参考运行。
例如，破碎机的运行温度或位置变化或卡在输送带上的散装物料可能使测量数据的可比较性变差或导致测量误差。然而，在这种情况下，当输出干扰因素信号时，可以通过以下方式来校正对散装物料重量的错误测定：针对每个时间步长测定输送带的至少一个测量状态变量，并且在干扰因素信号的情况下，当输送带的测量状态变量相较于之前时间步长发生偏离时，由散装物料体积和堆积密度平均值确定经校正的散装物料重量。测量状态变量是那些可以影响对散装物料重量的确定的变量，例如倾角和速度、运行温度、输送带的取向或位置以及测量信号的可信性。由位置变更决定的输送带的倾角变化和/或速度变化会改变竖直地作用的分力，从而在相同质量的情况下可能测量到更低的散装物料重量。由于输送带的复杂的力学，在运行温度、取向或位置发生变化的情况下也可能导致改变的测量条件。可以以简单的方式确定位置的变化，例如通过将底盘的致动用作测量状态变量。此外，可以检查用于散装物料重量的测量信号的合理性，并且以此方式例如在确定散装物料重量时测定出传输错误或其他系统错误。在输出干扰因素信号时，可以将堆积密度平均值与散装物料体积的乘积用作经校正的散装物料重量。为了在输送带的测量状态变量发生变化后能够继续使用所测量的散装物料重量，建议根据干扰因素信号输出前的散装物料重量和干扰因素信号输出后的散装物料重量确定校正项，并将该校正项应用于干扰因素信号输出后的散装物料重量。为了更精确地测定校正项，可以通过对多个时间步长的散装物料重量取平均值来得到干扰因素信号输出前的散装物料重量和干扰因素信号输出后的散装物料重量。
与此类似地，在输出干扰因素信号时可以简单地校正对散装物料体积的错误的测定，方式为，针对每个时间步长测定输送带的至少一个测量状态变量，并且在干扰因素信号的情况下，当输送带的测量状态变量相较于之前时间步长保持不变时，由散装物料重量和堆积密度平均值确定经校正的散装物料体积。可以使用上面描述的可能影响对散装物料重量的确定的测量状态变量作为测量状态变量。由于在运行中形成灰尘，散装物料体积的测量比散装物料重量的测量更容易受到干扰，因此对于测量状态变量没有发生变化的情况，可以假设堆积密度的变化是由对散装物料体积的错误测量引起的。在输出干扰因素信号时，可以将散装物料重量与堆积密度平均值的商用作经校正的散装物料体积。
可以长期地测定有效力的测量值，方式为，记录每个时间步长的散装物料体积和散装物料重量，并且针对在其中已经输出了干扰因素信号的时间步长将经校正的散装物料体积测定为散装物料体积和/或将经校正的散装物料重量测定为散装物料重量。因此对于每个时间步长，即使在输出干扰因素信号的情况下，也记录到散装物料重量、散装物料体积和堆积密度。然后可以由这些测量值可靠地测定其他相关的参数、例如每处理一吨散装物料的破碎机能耗。在根据本发明的方法的一种特别优选的实施方式中，对经校正的测量结果进行标记，从而可以将经校正的测量值与原始的错误测量值区分开来。
附图说明
在附图中示例性地示出本发明的主题。在附图中
图1示出了用于执行根据本发明的方法的设备的示意性侧视图，并且
图2示出了根据本发明的方法的一部分的流程图。
具体实施方式
用于执行根据本发明的方法的设备包括输送带1，该输送带传送散装物料2。在此，输送带部段3的散装物料2由秤4和光学扫描系统5测量，其中，秤4确定输送带部段3上的散装物料重量并将其转达到计算单元6。例如可以使用滚轮带秤(Rollenstuhlbandwaage)或者在一种特别优选的实施方式中使用电流功率秤作为秤4。光学扫描系统5测量散装物料2并且也将测量数据发送到计算单元6，该计算单元由测量数据确定散装物料2的体积。在输送带1上附加地存在用于测定测量状态变量的传感器、例如倾角传感器7和速度传感器8，它们将输送带的倾角和速度传输到计算单元6。附加地仍可能存在用于确定其他测量状态变量、例如运行温度和破碎机位置的传感器。这些传感器例如可以也放置在倾角传感器7的壳体中。计算单元6配备有干扰因素信号发射器9，该干扰因素信号发射器通知用户关于测量条件的变化。
借助计算单元6由所测量的数据确定散装物料重量、散装物料体积和堆积密度，其中，首先将堆积密度与堆积密度平均值之间的最大允许差异量以及测量状态变量在输送带上的最大允许变化保存在计算单元6中。
如尤其从图2中可以看出的那样，在步骤10中，首先针对每个时间部段读入散装物料重量、所确定的散装物料体积以及输送带部段3的测量状态变量，并且由散装物料重量和散装物料体积测定堆积密度。在该步骤中，附加地由在前的时间步长的预给定数量的堆积密度形成堆积密度平均值。
在步骤11中检查，是否超过了堆积密度和堆积密度平均值之间的最大允许差异量。
如果没有超过，则跟随进行步骤12，在该步骤中，存储针对该时间步长所测量的散装物料重量、散装物料体积和由此测定的堆积密度。
然而，如果超过了堆积密度和堆积密度平均值之间的最大允许差异量，则跟随进行步骤13，在该步骤中输出干扰因素信号。随后在步骤14中确定，是否已经超过了输送带的测量状态变量的最大允许变化。
如果没有超过，则跟随进行步骤15，在该步骤中假设，针对该时间步长，光学扫描系统5提供了错误的值并且秤4提供可靠的值。因此，存储针对该时间步长所测量的散装物料重量。散装物料体积被确定为散装物料重量与在步骤10中测定的堆积密度平均值的商，并且被针对该时间步长地存储。对于该时间步长，可以将最后有效的堆积密度或堆积密度平均值存储为堆积密度。
如果超过了输送带的测量状态变量的最大允许变化，则跟随进行步骤16，在该步骤中假设，秤4由于输送带部段3的测量状态变量的变化提供了错误的值并且光学扫描系统5提供可靠的值。因此，针对该时间步长存储所测量的散装物料体积。散装物料重量被确定为散装物料体积和在步骤10中测定的堆积密度平均值的乘积，并且被针对该时间步长地存储。对于该时间步长，可以将最后有效的堆积密度或堆积密度平均值存储为堆积密度。

Claims (5)

1.一种用于确定移动式破碎机中的散装物料(2)的堆积密度的方法，其中，确定放到输送带(1)上的散装物料(2)的散装物料体积，其特征在于，以相继的时间步长检测输送带部段(3)的散装物料体积和散装物料重量，并且由所述散装物料重量和所述散装物料体积的商确定堆积密度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由在前的时间步长的堆积密度形成堆积密度平均值，并且当所述堆积密度和所述堆积密度平均值之间的差异量被超过时输出干扰因素信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，针对每个时间步长测定所述输送带(1)的至少一个测量状态变量，并且在干扰因素信号的情况下，当所述输送带(1)的测量状态变量相较于之前的时间步长发生偏离时，由所述散装物料体积和所述堆积密度平均值确定经校正的散装物料重量。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，针对每个时间步长测定所述输送带(1)的至少一个测量状态变量，并且在干扰因素信号的情况下，当所述输送带(1)的测量状态变量相较于之前的时间步长保持不变时，由所述散装物料重量和所述堆积密度平均值确定经校正的散装物料体积。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，记录每个时间步长的散装物料体积和散装物料重量，并且针对在其中已经输出了干扰因素信号的时间步长，将经校正的散装物料体积测定为散装物料体积和/或将经校正的散装物料重量测定为散装物料重量。
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