CN216970064U - 一种带称重保护功能的料罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带称重保护功能的料罐，包括桶体，所述桶体包括直筒部和锥筒部，所述直筒部设置于锥筒部上方，所述直筒部一端设置有进料口，所述锥筒部一端设置有出料口，所述直筒部外围均匀布置有若干支撑座，所述支撑座下方设置有支撑脚，所述支撑座和支撑脚之间设置有称重传感器。所述支撑座上设置有千斤顶，所述千斤顶设置于称重传感器两侧。千斤顶在此处可以保证称重传感器的不过载。所述进料口上设置有上隔离软连接，所述上隔离软连接上方设置有进料执行机构。所述出料口上设置有出料执行机构，所述出料执行机构设置有下隔离软连接。解决了现有称重设备精度不高、制作成本较高、安全性较低的问题。

Description

一种带称重保护功能的料罐

技术领域

本实用新型涉及自动定量包装秤领域，尤其涉及一种带称重保护功能的料罐。

背景技术

目前对存料罐内所存物料多少的检测，一般采用：

1、开盖目视的办法，这个最传统，靠人打开料罐顶部观察孔盖板，往里查看物料存料多少。这个目前已经不适合于自动化生产控制。

2、采用各种料位传感器技术来实现对料罐内物料多少的监控。这里分为接触式和非接触式两种。

2.1接触式的一般是电容式料位探测器，电感式料位探测器，电场式料位探测器，阻旋式料位探测器等，都是利用和物料接触和不接触这两个不同状态形成的物理量大小的改变，来确认物料是否到达料位探测器安装的位置。这个如果要实现连续监测物料位置，基本不可实现，最多只能实现物料满仓，物料空仓，物料中间仓位等几个典型位置的检测。如果要实现连续物料位置检测，要密集安装料位器，这个现场工程实践中不可实现。

2.2非接触的一般是超声波料位器通过在料罐顶部安装超声波定向发射装置利用超声波探测到物料位置后的反射波的时间来给出物料存料仓位高低信息。这个实际使用中，用于超声波来回探测有最短时间，所以小仓容料罐无法使用，只能用于中大型料罐，而且对一些容易吸收声波的物料也不适用。

3、对于不同性质的物料，比如固体类：粉料，颗粒料，块状料；混合料：粉和颗粒混合，颗粒和块料混合等；流体类：非粘稠料和粘稠料；各种物料要配置不同的接触式和非接触式料位探测器，导致解决方案纷繁复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带称重保护功能的料罐，以解决现有称重设备精度不高、制作成本较高、安全性较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带称重保护功能的料罐，包括桶体，所述桶体包括直筒部和锥筒部，所述直筒部设置于锥筒部上方，所述直筒部一端设置有进料口，所述锥筒部一端设置有出料口，所述直筒部外围均匀布置有若干支撑座，所述支撑座下方设置有支撑脚，所述支撑座和支撑脚之间设置有称重传感器。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述支撑座上设置有千斤顶，所述千斤顶设置于称重传感器两侧。千斤顶在此处可以保证称重传感器的过载。

所述进料口上设置有上隔离软连接，所述上隔离软连接上方设置有进料执行机构。为了实现对料罐的称重，需要隔离进料执行机构对料罐的外力影响，为此进料执行机构出口处与料罐进料口直接用柔软的不受力的软性硅胶或者软质帆布连接。

所述出料口上设置有出料执行机构，所述出料执行机构设置有下隔离软连接。在进料时需要关闭下面的出口，以获取内部物料重量，出料时才需要打开出料机构。同时出料机构的出口，也不能和下一道受料机构直接连通，而是要通过软连接连通，软连接用来隔离下一道受料机构对料仓的外力影响。

所述支撑座为多个，三个或者四个均可。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种带称重保护功能的料罐，可以对料罐整体进行称重，有助于提高称重精度，由于其专有的结构设计使得，其具有可以获得罐内实时占比显示，超容量报警，堵料报警信息的功能，同时千斤顶的设置，可以在称重传感器到达阈值时伸出，将桶体举起，保护称重传感器，解决了现有称重设备精度不高、制作成本较高、安全性较低的问题。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图之一；

图2为本实用新型整体结构示意图之二；

图3为本实用新型内部结构示意图；

图4为本实用新型控制原理图。

附图标记：1、桶体；2、支撑座；3、支撑脚；4、称重传感器；5、千斤顶；11、直筒部；12、锥筒部；13、进料口；14、出料口；15、上隔离软连接；16、下隔离软连接。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是两个元件内部的连通。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。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实施例的带称重保护功能的料罐，包括桶体1，桶体1包括直筒部11和锥筒部12，直筒部11设置于锥筒部12上方，直筒部11一端设置有进料口13，锥筒部12一端设置有出料口14，直筒部11外围均匀布置有若干支撑座2，支撑座2下方设置有支撑脚3，支撑座2和支撑脚3之间设置有称重传感器4。支撑座2上设置有千斤顶5，千斤顶5设置于称重传感器4两侧。进料口13上设置有上隔离软连接15，上隔离软连接15上方设置有进料执行机构。出料口14上设置有出料执行机构，出料执行机构设置有下隔离软连接16。支撑座2为三个。在传统料罐支撑方式的基础上，在料罐支撑座2和其支撑脚3之间，放入称重传感器4。一共三个支撑脚3，每个支撑脚3与其对应的料罐支撑座2之间放置一个称重传感器4。同时支撑脚3的布局改为统一的圆形120度分布均匀分布，即三个支撑脚3成各自120度扇形散开。将现有料罐主体直接支撑脚支撑，升级为现在的料罐先把重量全部承载在三个称重传感器上，利用三个称重传感器，把整个料罐托起来。

进料执行机构与料罐之间的连接方式进行了调整。为了实现对料罐的称重，需要隔离进料执行机构对料罐的外力影响，为此进料执行机构出口处与料罐进料口直接用柔软的不受力的软性硅胶或者软质帆布连接。

如图4所示，称重传感器信号汇总在一起后，进入称重控制器。称重传感器对应0kg输出0mV，对应满量程输出10mV。比如三个称重传感器，每个称重传感器量程为10吨，三个总量程就是30吨，那么对应的，当输出是0mV时，就是0kg，输出10mV时就是30000kg，这个重量包含料罐空载时本体的重量。

称重传感器送出的电压信号随料罐内重量变化，这个电压信号进入称重控制器后，首先经过运算发放大器做线性比例放大，放大后的电压信号再给到模数转换器(A/D)，从此模数转换器出来的就是对应于称重传感器输出毫伏电压信号的数字信号。一般业界采用的A/D模数转换器为16位的，即最大输出65535，最小输出0，对应本申请，模数转换器输出数字0时，对应0mV，输出数字65535时，对应10mV(30000kg)。

称重控制器如何得知料罐内实际装料重量：由上得知，模数转换器送出数字0，表示三个称重传感器探测到的重量是0kg，模数转换器送出数字65535，表示三个称重传感器探测到的重量是30吨。为此正式使用时，先让料罐空载，此时记录下模数转换器的输出数字，我们把此值定义为Tare(空载毛重值)，然后实际开始使用后，称重控制器每次从模数转换器内获取到的数字，我们定义为RealSpan，进行如下换算Weight＝(RealSpan-Tare)/30吨，就能获知料罐内实际物料重量Weight了。

关于实现料罐内实时占比显示、超容报警、堵料报警和过载保护：

料罐都是按照图纸制作，其制作之前都有一个关键参数就是容积，如果一个料罐的图纸理论容积A立方米，比如20立方米，待装入的物料的密度是B吨/立方米，比如是0.6t/立方米，那么理论上装满后，物料总重是C＝AxB，即20立方米x0.6t/方米＝12吨。

实时仓容占比(RealPer)获取和显示：在前文中，我们能获知实际已经进入料罐内的物料的重量Weight，通过公示RealPer＝(Weight/C)x100％，就能知道料罐内进入物料的已经占用了料罐仓容的百分比，这个值通过称重控制器的三个通讯口，远程发给现场中控系统的PLC，DCS(集散控制系统主机)或者工业控制计算机，在其上面进行显示。

超容报警：超容报警是两个方面，一个是超高位容量报警，一个是超低容量报警，一般希望料罐内的存料都在一个合理范围内，不能太少，也不能太满。这两个值可以在中控系统PLC，DCS或者工业控制计算机上设定，分别为低仓容报警限值(LowLimit)，假设是10％，即料罐内存料小于等于10％就发出报警；高仓容报警限值(HighLimit)，假设是90％，即料罐内存料大于等于90％时就发出报警。这个料罐内实际实时仓容占比(RealPer)在前文中已经获得，并通过通讯方式远程传递到现场中控室内，现场中控室根据设置的LowLimit和HighLimit，介于这两者之间的就是正常的，不在这两者之间的就发出报警。报警是可以本地点亮告警灯，同时还能通过中控室的远程发布系统，通过4G和5G手机网络，给对应的值班主管工程师发出短信告警。

过载保护：如上一条提到的超容报警中，有高仓容报警，即当料罐内存料待遇等于仓容的90％时会发出报警，同时中控系统停止进料或者关闭进料通道。但是在某些意外情况下，发出高仓容报警后，由于进料系统阀门卡死等特殊情况，会导致物料在到达仓容的90％的高位报警限值后，继续进入料罐内。这个会导致料罐整体重量持续增加，直到达到称重传感器负载的临界，即仓容的100％，此时会导致称重传感器过载。称重传感器短时间(小于10分钟内)过载不会对称重传感器有大的影响，但是一直处于过载状态，会损坏称重触感器，尤其是损坏其精度可靠性。为此，中控系统在探测到料罐内仓容等于100％后，立即发出指令，让称重传感器两侧的气动千斤顶内部顶杆从气缸千斤顶缸内顶出，把料罐往上托举起来，这样即把整个料罐的负重全部转移到气动千斤顶上，为称重传感器卸除负载，以保护称重传感器。然后等待人工干预来关闭了进料通道后，随后，人工干预开启排料通道，把料罐内物料排放到目测安全仓容以下后，通知中控系统发出指令，让气动千斤顶顶出机构归位，让料罐重新坐回到称重传感器上，恢复正常工作状态。

堵料报警：当中控室给料罐系统发出进料执行指令后，料罐内的物料占比应该按照每分钟增加多少个百分点在逐步升高，这个每分钟仓容正常增加占比百分点值我们定义为MinuteAddPer。同样，当中控室给料罐系统发出排料执行指令后，料罐内的物料占比应该按照每分钟减少多少个百分点逐步降低，这个每分钟仓容占比正常减少百分点值我们定义为MinuteAddPer。当进料指令或者排料指令放出后，称重控制器实时把料罐内物料占比情况反馈给中控室，中控室根据实际情况对比仓容变化，如果在进料时发现每分钟增加的仓容比小于MinuteAddPer，则发出进料堵料报警；如果在排料是发现每分钟减少的仓壁小于MinuteAddPer，就发出排料堵料报警。报警信号发出方式同前文所描述。

本实用新型把传统安装方式的料罐，通过称重功能的升级改造，实现对料罐整体重量的获取，然后通过对此重量信息的数字化处理，实现对所有尺寸料罐，料罐内任何进入物料的监控。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种带称重保护功能的料罐，包括桶体(1)，其特征在于：所述桶体(1)包括直筒部(11)和锥筒部(12)，所述直筒部(11)设置于锥筒部(12)上方，所述直筒部(11)一端设置有进料口(13)，所述锥筒部(12)一端设置有出料口(14)，所述直筒部(11)外围均匀布置有若干支撑座(2)，所述支撑座(2)下方设置有支撑脚(3)，所述支撑座(2)和支撑脚(3)之间设置有称重传感器(4)，所述支撑座(2)上设置有千斤顶(5)，所述千斤顶(5)设置于称重传感器(4)两侧。

2.根据权利要求1所述的带称重保护功能的料罐，其特征在于：所述进料口(13)上设置有上隔离软连接(15)，所述上隔离软连接(15)上方设置有进料执行机构。

3.根据权利要求2所述的带称重保护功能的料罐，其特征在于：所述出料口(14)上设置有出料执行机构，所述出料执行机构设置有下隔离软连接(16)。

4.根据权利要求3所述的带称重保护功能的料罐，其特征在于：所述支撑座(2)为三个。

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