CN1733575A - 特殊环境下物料流量的检测和控制方法 - Google Patents

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CN1733575A CN 200510043944 CN200510043944A CN1733575A CN 1733575 A CN1733575 A CN 1733575A CN 200510043944 CN200510043944 CN 200510043944 CN 200510043944 A CN200510043944 A CN 200510043944A CN 1733575 A CN1733575 A CN 1733575A
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林天勤
吴永生
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Abstract

本发明公开了一种特殊环境下物料流量的检测和控制方法。物料传输系统包括带出料口5的出料仓1、设有重量检测装置3的支架2和位于出料口5下方的皮带输送装置4，计算在一定时间内振动仓1中物料重量的减小量得到物料的流量，再根据物料流量、当前皮带传输速度和目标流量设定值等已知参数可计算出输送带目标速度，将输送带目标速度转换成变频器频率数值传送到变频器，通过编程，就可调节输送带速度，使物料流量接近或等于目标流量设定值，不断重复这一操作，达到检测和控制物料流量的目的。本发明从根本上改变了特殊环境下物料流量无法知道或无法控制的情况，对提高生产稳定性和自动化程度、提高生产效率和产品质量创造了极为有利的条件。

Description

特殊环境下物料流量的检测和控制方法
一、技术领域
本发明涉及输送物料流量的检测和控制方法，特别是特殊环境下物料流量的检测和控制方法。
二、背景技术
目前，在诸如高污染、高腐蚀、高温、超低温等特殊环境下输送物料时，一般仍采用通常的高精度、高灵敏度计量装置如电子皮带称来检测和控制输送物料的流量，这显然是不适宜的，因为这种恶劣环境经常会使这种计量装置不能正常工作；比如通过调节输送皮带的速度来调节物料流量时，如果物料振动仓出料口发生堵塞使出料不顺畅时，物料流量将无法控制。
三、发明内容
本发明的目的就是提供一种在高污染、高腐蚀、高温、超低温等特殊环境下，能准确检测和控制物料流量的方法。
为达到以上目的，本发明的原理是通过计算物料振动仓重量的减小速度计算出物料流量，再根据这流量的大小来控制振动仓出料口下方的传输皮带速度，从而实现对物料流量的控制。技术解决方案是：物料传输系统包括带出料口的出料仓、支架、安装在支架上的重量检测装置和位于出料口下方的皮带输送装置，重量检测装置用于检测振动仓中物料的重量，计算在一定时间内振动仓中物料重量的减小量得到物料的流量，再根据计算所得的物料流量、当前程序给定的皮带传输速度和理想的流量设定值等已知参数可计算出输送带目标速度，将输送带目标速度转换成变频器频率数值传送到变频器，通过编程，就可调节输送带速度，使物料流量接近或等于目标流量设定值，不断重复这一操作，达到检测和控制物料流量的目的。
采用以上技术方案，根本上改变了特殊环境下物料流量无法知道或无法控制的情况，使流量变为可知并可控制，对提高生产的稳定性和自动化程度、提高生产效率和产品质量创造了极为有利的条件。此外，该方法操作简单，投入少，易推广。
四、附图说明
图1是本发明特殊环境下物料流量的检测和控制方法的物料传输设施构成示意图。
五、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详细描述。
图1所示本发明特殊环境下物料流量的检测和控制方法中物料传输设施包括带出料口5的振动仓1、支架2、装在支架2上的重量检测装置——重量传感器3和位于出料口5下方的皮带传输装置4组成。以烟厂生产中CO2干冰膨胀烟丝设备的烟丝流量的检测和控制为例，振动仓1内的干冰烟丝温度很低，为-78.5℃，这种温度环境下，干冰烟丝易粘在出料口5的内壁上，使烟丝出口不顺畅，而皮带上也易凝结冷凝水或结冰。在生产过程中，仓内干冰烟丝有一个逐渐减少的过程，虽然每隔15分钟新的一批干冰烟丝加进来时，仓内干冰烟丝会突然增多，但之后又恢复到逐渐减少的过程，该过程即体现了干冰烟丝的流量，通过控制仓内干冰烟丝的减少速度亦即单位时间的出料量也就控制了干冰烟丝的流量，而仓内干冰烟丝的出料量由两个因素决定，一是输送带的运行速度，二是出料口5的料口截面积大小变化，此时通过调节输送带速度来抵消因料口截面积大小的变化引起的干冰烟丝流量的波动，从而控制了干冰烟丝的流量。
下面用数学表达式来描述干冰烟丝流量以及输送带速度与干冰烟丝流量的关系。
1、干冰烟丝流量
设：在T时间内振动仓1重量减小量为G，出料口5实时截面积为S，干冰烟丝密度ρ，输送带速度V，干冰烟丝流量为F。则：
F＝G/T＝(S×V×T×ρ)/T＝S×V×ρ
F的计算方法：读取振动仓1的当前重量并存起来，然后在T时间后再次读取，先后两数据相减若为正值则与时间T相除后便得到F值，重复进行这个操作就不断得出新的流量值；若相减结果为负值则表明该时间段T内有新的一批干冰烟丝加入振动仓1中，需重新采集数据计算。
2、输送带速度与干冰烟丝流量的关系
又设：目标流量设定值为F0，需调节的输送带目标速度为Vx，则：S×ρ＝F/V＝F0/Vx，Vx＝F0×V/F
即：当出料口截面积大小发生变化时，为使干冰烟丝流量不波动，仍为目标流量设定值F0，可将输送带速度调节至Vx＝F0×V/F，式中F0为设定值，V为当前程序给定值，均为已知值，F是通过采集数据计算获得，因而可计算出输送带目标速度Vx。
将Vx转换成变频器频率的数值传送到变频器，通过编程，就可调节和控制输送带输送速度，根据出料口干冰烟丝截面积变化不断调节输送带的速度，使干冰烟丝流量趋于恒定，实现了干冰烟丝流量的检测和控制。为了操作方便，增加了输送带速度控制、干冰烟丝流量曲线和输送带速度曲线操作画面。
实际生产中，干冰烟丝流量设定值为1000kg/h，程序每隔1分钟采集一次振动仓1的重量，计算出该时间段的干冰烟丝平均流量，当出料顺畅时，1000kg/h的烟丝流量对应的输送带速度在操作界面显示的比例值是65％，即为输送带最大速度的65％，当料口有堵塞时程序会按堵塞情况提高输送带速度，当操作界面显示输送带速度达80％时，程序设置报警，提醒操作人员及时疏通出料口而不致引起烟丝流量的大幅波动。
在未采用本发明技术时，经常要看到输送带上烟丝明显减少甚至要等到输送带上方的光电开关检测到没料时才发现振动仓堵塞了，引起烟丝水分大幅度波动，造成很多水分严重偏干的不合格膨胀烟丝。采用本发明技术后，干冰烟丝流量的稳定性得到显著提高，烟丝水分均匀稳定，减少了不合格膨胀烟丝的产生。

Claims (1)

1、一种特殊环境下物料流量的检测和控制方法，物料传输系统包括带出料口(5)的出料仓(1)、支架(2)和位于出料口(5)下方的皮带输送装置(4)，其特征是：支架(2)上还设有用于检测振动仓重量的重量检测装置(3)，计算在一定时间内振动仓(1)中物料重量的减小量得到物料的流量，再根据计算所得的物料流量、当前程序给定的皮带传输速度和目标流量设定值等已知参数可计算出输送带目标速度，将输送带目标速度转换成变频器频率数值传送到变频器，通过编程，就可调节输送带速度，使物料流量接近或等于理想的流量设定值，不断重复这一操作，达到检测和控制物料流量的目的。
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