CN206990074U - 物料重量检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种物料重量检测装置，包括：固定杆，通过固定支架固定于带式输送机的上方，外部套设有第一套管；第一检测杆，与第一套管刚性连接；第一角度传感器，设置于第一套管上，用于检测第一套管的第一旋转角度，并输出表征第一旋转角度大小的第一角度信号；速度传感器，用于检测皮带的运行速度，并输出表征速度大小的速度信号；控制器，其第一输入端与第一角度传感器的输出端连接，接收第一角度信号；其第二输入端与速度传感器的输出端连接，接收速度信号；根据第一角度信号、速度信号和预存的第一数学模型得到物料的重量。通过上述检测装置，无需定期对第一角度传感器进行更换，降低了检测成本。

Description

物料重量检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种带式输送机的辅助设备，具体涉及一种物料重量检测装置。

背景技术

目前，对通过带式输送机运输的松散物料多采用电子皮带秤进行称重。所述电子皮带秤通常包括称重架、测速传感器、重量传感器和控制器等。称重时，承重架将带式输送机上物料的重力传递到重量传感器上，重量传感器即输出正比于物料重力的电压信号；速度传感器检测带式输送机皮带的运行速度，输出速度信号；控制器接收电压信号和速度信号后，对电压信号和速度信号进行计算，即可得到一个单位测量周期的物料重量。对每一单位测量周期进行累计，即可得到带式输送机上连续通过的物料总重量。

但在实际测量过程中，当物料在带式输送机上高速运动时，带式输送机会产生较大振动，该振动会使重量传感器的金属弹性体处于疲劳工作状态，需定期对重量传感器进行维护和更换，这大大提高了检测成本。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术中的电子皮带秤在使用过程中其重量传感器需定期进行维护和更换，由此带来的成本过高问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种物料重量检测装置，包括：

固定杆，通过固定支架固定于带式输送机的上方，外部套设有第一套管；

第一检测杆，与所述第一套管刚性连接；

第一角度传感器，设置于所述第一套管上，用于检测所述第一套管的第一旋转角度，并输出表征所述第一旋转角度大小的第一角度信号；

速度传感器，用于检测所述皮带的运行速度，并输出表征速度大小的速度信号；

控制器，其第一输入端与所述第一角度传感器的输出端连接，接收所述第一角度信号；其第二输入端与所述速度传感器的输出端连接，接收所述速度信号；根据第一角度信号、速度信号和预存的第一数学模型得到所述物料的重量。

可选地，上述物料重量检测装置中：

所述固定支架包括第一支架和第二支架，分别设置于所述皮带的两侧；

所述固定杆的两端分别与所述第一支架和所述第二支架的顶端固定连接，且所述固定杆的设置方向垂直于所述皮带的运行方向。

可选地，上述物料重量检测装置中：

所述第一支架和所述第二支架设置于所述带式输送机的机架上。

可选地，上述物料重量检测装置中：

所述第一套管上设置有三个所述第一检测杆。

可选地，上述物料重量检测装置中，还包括：

第二套管，套设于所述固定杆上；

第二检测杆，与所述第二套管刚性连接；

第二角度传感器，设置于所述第二套管上，用于检测所述第二套管的第二旋转角度，并输出表征所述第二旋转角度大小的第二角度信号；

控制器，其第三输入端与所述第二角度传感器的输出端连接，接收所述第二角度信号，根据所述第一角度信号、第二角度信号和速度信号并结合第二数学模型得到所述物料的重量。

可选地，上述物料重量检测装置中，还包括：

第一复位装置，其一端设置于所述第一套管上，其另一端设置于所述固定杆上，用于克服第一检测杆在物料推动下的惯性摆动；

第二复位装置，其一端设置于所述第二套管上，其另一端设置于所述固定杆上，用于克服第二检测杆在物料推动下的惯性摆动。

可选地，上述物料重量检测装置中：

所述第一复位装置和所述第二复位装置为拉簧或扭簧。

可选地，上述物料重量检测装置中：

所述第一检测杆，与所述第一套管垂直固定，其长度等于所述第一套管底部到所述皮带面的垂直距离；

所述第二检测杆，与所述第二套管垂直固定，其长度等于所述第二套管底部到所述皮带面的垂直距离。

可选地，上述物料重量检测装置中，还包括：

第一挡板和第二挡板，分别固定设置于所述固定杆上；

所述第一套管，靠近所述第一挡板处成型有半圆形的第一限位板，当所述第一限位板的一端与所述第一挡板接触时，所述第一检测杆垂直于所述带式输送机的皮带面；

所述第二套管，靠近所述第二挡板处成型有半圆形的第二限位板，当所述第二限位板的一端与所述第二挡板接触时，所述第二检测杆垂直于所述带式输送机的皮带面。

可选地，上述物料重量检测装置中：

所述速度传感器为接近传感器，设置于所述带式输送机的主动轮上，所述主动轮每旋转一圈，所述接近传感器发出一个脉冲信号作为速度信号。

本实用新型所述的物料重量检测装置，第一角度传感器检测第一套管的第一旋转角度，并输出表征第一旋转角度大小的第一角度信号至控制器；而速度传感器检测皮带的运行速度，并输出表征速度大小的速度信号；控制器接收到第一角度信号和速度信号后，再结合第一数学模型得到物料的重量。通过上述检测装置，无需设置重量传感器，避免了对重量传感器的定期维护和更换，而第一角度传感器的不会受到带式输送机振动的影响，无需定期对第一角度传感器进行更换，降低了检测成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的物料重量检测装置的主视图。

图2为本实用新型实施例所述的物料重量检测装置的固定杆的示意图。

图3为本实用新型另一个实施例所述的物料重量检测装置的主视图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，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，可以是两个组件内部的连通。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实用新型中的具体含义。本文中的术语“第一”、“第二”、“第三”等用于在类似要素之间进行区别，并且不一定是描述特定的次序或者按时间的顺序。要理解，这样使用的这些术语在适当的环境下是可互换的，使得在此描述的主题的实施例如是能够以与那些说明的次序不同的次序或者以在此描述的另外的次序来进行操作。

本实用新型提供一种物料重量检测装置，如图1所示，包括固定支架1、固定杆2、第一套管3、第一检测杆4、第一角度传感器5、速度传感器6和控制器7。其中固定杆2通过固定支架1固定于带式输送机的上方，其外部套设有第一套管3，所述第一套管3可围绕固定杆2自由转动。第一检测杆4与所述第一套管3刚性连接，物料8在带式输送机上运输时，推动第一检测杆4，使第一检测杆4带动第一套管3转动。而第一角度传感器5设置于所述第一套管3上，用于检测所述第一套管3的第一旋转角度，并输出表征所述第一旋转角度大小的第一角度信号。速度传感器6用于检测所述皮带的运行速度，并输出表征速度大小的速度信号。控制器7，其第一输入端与所述第一角度传感器5的输出端连接，接收所述第一角度信号；其第二输入端与所述速度传感器6的输出端连接，接收所述速度信号；根据第一角度信号、速度信号和预存的第一数学模型得到所述物料的重量。

具体地，当物料8在带式运输机上运输时，松散的物料8自然成堆，成堆的物料8会推动第一检测杆4，使第一检测杆4带动第一套管3转动，第一套管3转动的角度与所述物料8的高度成一定比例关系，例如h＝n+m×(1-cosa)，其中，h为物料8的高度，n为第一检测杆4末端到皮带的距离，m为第一套管3底端到第一检测杆4末端的距离，a为第一套管3旋转的第一旋转角度。第一角度传感器5用于检测第一套管3的第一旋转角度，并将表征第一旋转角度大小的第一角度信号输出至控制器7，而速度传感器6用于检测所述皮带的运行速度，并输出表征速度大小的速度信号。控制器7接收第一角度信号和速度信号，根据第一角度信号得到物料8的高度，根据存储的第一数学模型和物料8的高度得到物料8每一横截面的面积，而该面积随时间变化，将该面积与速度信号相乘后对时间积分，即可得到积分时间段内的物料8体积，最后根据物料8的平均密度即可得到物料8重量。上述方案通过检测检测第一套管3的旋转角度和皮带的运行速度来检测物料8的重量，无需设置重量传感器，避免了对重量传感器的定期维护和更换，而第一角度传感器5的不会受到带式输送机振动的影响，无需定期对第一角度传感器5进行更换，降低了检测成本。

上述方案中，如图1所示，所述固定支架1可采用一个支架固定，为保证装置的稳定性，如图2所示，所述固定支架1可包括第一支架11和第二支架12，第一支架11和第二支架12分别设置于所述皮带的两侧，固定杆2的两端分别与所述第一支架11和所述第二支架12的顶端固定连接，且所述固定杆2的设置方向垂直于所述皮带的运行方向。上述第一支架11和第二支架12的设置将固定杆2稳定地设置于带式输送机的上方，且第一支架11和第二支架12的下部可设置底座，使第一支架和第二支架更加稳固不易倾倒。为便于第一支架11和第二支架12的安装，如图2所示，所述第一支架11和所述第二支架12可设置于所述带式输送机的机架9上，如此，还可减少上述检测装置所占的空间。

进一步地，上述方案中，只采用第一套管3和第一检测杆4检测物料8的高度，然而松散的物料8自然成堆时比较随意，其峰值出现的位置较为随意，只采用第一检测杆4进行检测，其检测结果精度较低。为提高检测精度，在上述方案的基础上，可在第一套管3上均匀设置三个第一检测杆4，三个第一检测杆4增加了检测到物料8峰值的几率，如此，极大地提高了检测结果的精度。除此之外，如图3所示，还可设置第二套管31、第二检测杆41和第二角度传感器51。其中，第二套管31套设于所述固定杆2上。第二检测杆41与所述第二套管31刚性连接。第二角度传感器51设置于所述第二套管31上，用于检测所述第二套管31的第二旋转角度，并输出表征所述第二旋转角度大小的第二角度信号。而控制器7还包括第三输入端，其第三输入端与所述第二角度传感器51的输出端连接，接收所述第二角度信号，根据所述第一角度信号、第二角度信号和速度信号并结合第二数学模型得到所述物料8的重量。同样地，控制器7根据第一角度信号和第二角度信号得到物料8的两个高度值，根据两个高度值和第二数据模型可得到物料8的横截面的形状大小，再根据横截面大小和速度信号以及物料8密度得到物料8的重量。当然，可根据实际需求在固定杆2上设置多个套管和检测杆，也可在每一套管上设置多个检测杆，以提高检测精度。还可以在带式输送机上依次设置多个上述检测装置，取每个检测装置测量到的物料8重量的平均值作为物料8重量的最终值，以减小检测误差。

另外，由于第一套管3和第二套管31可自由转动，容易在物料8的冲击下惯性摆动，故上述检测装置还包括第一复位装置和第二复位装置。其中第一复位装置的一端设置于所述第一套管3上，另一端设置于所述固定杆2上，第二复位装置的一端设置于所述第二套管31上，另一端设置于所述固定杆2上。第一复位装置和第二复位装置分别用于克服第一检测杆4和第二检测杆41在物料8推动下的惯性摆动，可采用拉簧或者扭簧实现。

上述检测装置中，第一检测杆4和第二检测杆41在重力的作用下自然下垂，当所述第一检测杆4与所述第一套管3垂直固定，所述第一检测杆4的长度可以等于所述第一套管3底部到所述皮带面的垂直距离，且当第二检测杆41与所述第一套管31垂直固定时，其长度也等于所述第二套管31底部到所述皮带面的垂直距离，如此，可避免物料8高度较低时，检测杆无法检测到物料8。

需要说明的是，上述方案所述第一检测杆4和第二检测杆41的长度设置只适用于带式输送机皮带水平运行时，当带式输送机皮带倾斜运输时，第一检测杆4和第二检测杆41在重力的作用下与皮带呈一定角度，高度较低的物料8无法触碰到第一检测杆4和第二检测杆41的末端。故此时，在上述方案的基础上，还需包括第一挡板和第二挡板，使带式输送机倾斜运输时，第一检测杆4和第二检测杆41依然可在垂直于皮带。所述第一挡板和第二挡板，分别固定设置于所述固定杆2上。而第一套管3靠近所述第一挡板处成型有半圆形的第一限位板，当所述第一限位板的一端与所述第一挡板接触时，所述第一检测杆4垂直于所述带式输送机的皮带面。第二套管31靠近所述第二挡板处成型有半圆形的第二限位板，当所述第二限位板的一端与所述第二挡板接触时，所述第二检测杆41垂直于所述带式输送机的皮带面。上述方案中，由于第一限位板和第二限位板都为半圆形，不影响第一套管3和第二套管31在物料8的作用下转动，但当无物料8时，第一挡板和第二挡板阻止第一套管3和第二套管31往与物料8进行方向相反的方向转动，使第一检测杆4和第二检测杆41垂直于皮带，如此，即使带式输送机倾斜，上述检测装置依然可以检测任意高度的物料8。

上述方案中，所述速度传感器6可采用红外测速仪，或者选用廉价的接近传感器，所述接近传感器可设置于所述带式输送机的主动轮上，所述主动轮每旋转一圈，所述接近传感器发出一个脉冲信号作为速度信号，所述脉冲信号每隔一定时间发送一次，控制器7接收该脉冲信号，计算两个脉冲信号之间的时间差，通过时间差和主动轮的周长即可计算带式输送机皮带的行进速度。

最后应说明的是：以上各实施例中所述控制器7可通过单片机、可编程逻辑器件结合常规程序实现，不涉及程序上的改进。以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种物料重量检测装置，其特征在于，包括：

固定杆，通过固定支架固定于带式输送机的上方，外部套设有第一套管；

第一检测杆，与所述第一套管刚性连接；

第一角度传感器，设置于所述第一套管上，用于检测所述第一套管的第一旋转角度，并输出表征所述第一旋转角度大小的第一角度信号；

速度传感器，用于检测皮带的运行速度，并输出表征速度大小的速度信号；

控制器，其第一输入端与所述第一角度传感器的输出端连接，接收所述第一角度信号；其第二输入端与所述速度传感器的输出端连接，接收所述速度信号；根据第一角度信号、速度信号和预存的第一数学模型得到所述物料的重量。

2.根据权利要求1所述的物料重量检测装置，其特征在于：

所述固定支架包括第一支架和第二支架，分别设置于所述皮带的两侧；

所述固定杆的两端分别与所述第一支架和所述第二支架的顶端固定连接，且所述固定杆的设置方向垂直于所述皮带的运行方向。

3.根据权利要求2所述的物料重量检测装置，其特征在于：

所述第一支架和所述第二支架设置于所述带式输送机的机架上。

4.根据权利要求1所述的物料重量检测装置，其特征在于：

所述第一套管上设置有三个所述第一检测杆。

5.根据权利要求1所述的物料重量检测装置，其特征在于，还包括：

第二套管，套设于所述固定杆上；

第二检测杆，与所述第二套管刚性连接；

第二角度传感器，设置于所述第二套管上，用于检测所述第二套管的第二旋转角度，并输出表征所述第二旋转角度大小的第二角度信号；

控制器，其第三输入端与所述第二角度传感器的输出端连接，接收 所述第二角度信号，根据所述第一角度信号、第二角度信号和速度信号并结合第二数学模型得到所述物料的重量。

6.根据权利要求5所述的物料重量检测装置，其特征在于，还包括：

第一复位装置，其一端设置于所述第一套管上，其另一端设置于所述固定杆上，用于克服第一检测杆在物料推动下的惯性摆动；

第二复位装置，其一端设置于所述第二套管上，其另一端设置于所述固定杆上，用于克服第二检测杆在物料推动下的惯性摆动。

7.根据权利要求6所述的物料重量检测装置，其特征在于：

所述第一复位装置和所述第二复位装置为拉簧或扭簧。

8.根据权利要求6所述的物料重量检测装置，其特征在于：

所述第一检测杆，与所述第一套管垂直固定，其长度等于所述第一套管底部到所述皮带面的垂直距离；

所述第二检测杆，与所述第二套管垂直固定，其长度等于所述第二套管底部到所述皮带面的垂直距离。

9.根据权利要求8所述的物料重量检测装置，其特征在于，还包括：

第一挡板和第二挡板，分别固定设置于所述固定杆上；

所述第一套管，靠近所述第一挡板处成型有半圆形的第一限位板，当所述第一限位板的一端与所述第一挡板接触时，所述第一检测杆垂直于所述带式输送机的皮带面；

所述第二套管，靠近所述第二挡板处成型有半圆形的第二限位板，当所述第二限位板的一端与所述第二挡板接触时，所述第二检测杆垂直于所述带式输送机的皮带面。

10.根据权利要求1-9任一项所述的物料重量检测装置，其特征在于：

所述速度传感器为接近传感器，设置于所述带式输送机的主动轮上，所述主动轮每旋转一圈，所述接近传感器发出一个脉冲信号作为速度信号。