專利名稱：基于動態(tài)測量的皮帶輸送機(jī)計量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計量裝置，具體涉及一種基于動態(tài)測量的計量裝置，用于對輸送機(jī)皮帶上輸送的物料進(jìn)行高速實(shí)時計量。
背景技術(shù)：
在倉儲、港口、礦山及大型工礦企業(yè)，廣泛采用皮帶輸送機(jī)，從而需要對輸送的散狀物料進(jìn)行計量，現(xiàn)有的計量裝置，一般為電子皮帶秤，包括含有稱重傳感器的秤架、測速傳感器及顯示裝置，其中的秤架一般由秤重托輥2、支承刀口4、秤重臂5和稱重傳感器3組成，如附圖1所示，其計量原理為，(1)通過測速傳感器獲得皮帶運(yùn)動的線速度v；(2)定間隔進(jìn)行樣本采樣，得到即時重量w，在一個基準(zhǔn)時間內(nèi)采樣的樣本進(jìn)行算術(shù)平均化處理，得到基準(zhǔn)時間的平均重量W；(3)外加一個系數(shù)α來調(diào)整準(zhǔn)確度，∑m＝W·v·α；(∑m為單位時間重量)；(4)由∑m與時間之積可得一個時間段的重量和。
這種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對輸送物料的動態(tài)測量，然而，由于是通過皮帶測量物料的重量，皮帶的松緊度對重量傳遞存在影響，由于散狀物料輸送過程中的不均勻性，皮帶的張緊力不斷變會，直接影響著計量的準(zhǔn)確程度；同時，當(dāng)輸送機(jī)皮帶與水平面有一定傾角時，需要加上傾角修正量，而實(shí)際使用過程中，秤架和皮帶輸送機(jī)的機(jī)架如果發(fā)生微小變形，即會影響傾角的大小，造成計量誤差；另外，支承刀口也會影響計量的準(zhǔn)確性。因而，現(xiàn)有電子皮帶秤的結(jié)構(gòu)和計量原理導(dǎo)致了較大的計量誤差的存在，雖然人們試圖通過改進(jìn)秤架結(jié)構(gòu)來力圖減小上述誤差，但效果不大。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種基于動態(tài)測量的皮帶輸送機(jī)計量裝置，通過結(jié)構(gòu)變動提高計量準(zhǔn)確性。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種基于動態(tài)測量的皮帶輸送機(jī)計量裝置，包括秤重傳感器、測速傳感器、A/D轉(zhuǎn)換部件及數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)，所述秤重傳感器和測速傳感器的輸出經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)，所述秤重傳感器布置于輸送機(jī)機(jī)架的各支承腳下方，承載各支承腳的重量。
上述技術(shù)方案中，所述的A/D轉(zhuǎn)換部件用于將傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通?？梢园ㄐ盘柗糯箅娐?、濾波整型電路、A/D轉(zhuǎn)換電路；所述數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)一般采用計算機(jī)(如PC機(jī))。A/D轉(zhuǎn)換部件可以做成接口卡，插入計算機(jī)的插槽內(nèi)。
上述技術(shù)方案中，所述測速傳感器可以包括設(shè)于輸送機(jī)皮帶上的測速標(biāo)志，以及對所述測速標(biāo)志敏感的傳感器。這種方式，可以直接測得皮帶的運(yùn)動速度，測量結(jié)果準(zhǔn)確，其中，可以采用各種傳感方式，如磁性傳感器、霍爾器件、光電傳感器等等。
上述技術(shù)方案中，所述秤重傳感器的個數(shù)與輸送機(jī)機(jī)架支承腳的個數(shù)相同，每一秤重傳感器承載一個支承腳。對于皮帶輸送機(jī)來說，通常有4至6個支承腳，當(dāng)輸送途徑較長時，可能有更多的支承腳，極少數(shù)情況下，也可能只有2個支承腳，不管何種情形，在每個支承腳下放置一個秤重傳感器，即由多個秤重傳感器將整個輸送機(jī)支撐起來，可以獲得輸送機(jī)及其皮帶上運(yùn)動的物料的總重量。
上述技術(shù)方案中，所述A/D轉(zhuǎn)換部件為高速高精度A/D轉(zhuǎn)換部件。
本實(shí)用新型工作原理是由多個秤重傳感器承載輸送機(jī)(含動力裝置)以及輸送機(jī)上輸送的物料，秤重傳感器輸出的信號電壓值與承載量成線性比例關(guān)系。當(dāng)輸送機(jī)處于工作(運(yùn)動)狀態(tài)，其瞬時的重量即以上兩重量之和，在足夠短的時間內(nèi)測得這一重力之和，減去輸送機(jī)的重量，那么被輸送的物質(zhì)可得到精確的計量，一次計量結(jié)束后，下一次開始計量應(yīng)在如附圖2中A2點(diǎn)運(yùn)行到A1點(diǎn)時；如此往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)則通過輸送機(jī)上的物質(zhì)能被準(zhǔn)確計量。
要保證計量的準(zhǔn)確性，需要注意兩點(diǎn)；一是精確定時由主控程序控制微機(jī)產(chǎn)生的精確定時器，可得到精確的定時，及精確的采樣時間，當(dāng)輸送機(jī)皮帶運(yùn)行速度相對穩(wěn)定時，保證每一次采樣均用相等的時間，而且采樣間隔的時間長度也同樣相等。由外界因素所致輸送機(jī)速度不穩(wěn)定則通過測速傳感器監(jiān)測回送微電腦，由主控程序調(diào)整這一間隔，從而使實(shí)際采樣間隔隨皮帶機(jī)速度的變化而變化。保證了前后計量段的準(zhǔn)確銜接，不致重疊或缺失。
二是瞬時高速測重高速高精度A/D轉(zhuǎn)換部件作為瞬時高速測重的基礎(chǔ)，需要滿足其固有的技術(shù)指標(biāo)；其轉(zhuǎn)換精度應(yīng)高于裝置精確度一個數(shù)量級，同時要有足夠快的轉(zhuǎn)換速度，以便在一個采樣周期內(nèi)能采集足夠多的數(shù)據(jù)樣本，在離散性數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)處理上才有實(shí)際意義。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于本實(shí)用新型將秤重傳感器放置于輸送機(jī)機(jī)架支承腳下，通過測定輸送機(jī)和物料的總重量，減去輸送機(jī)的重量來獲得某一段物料的重量，因而與皮帶的張緊度、傾斜度等沒有關(guān)系，從原理上克服了傳統(tǒng)皮帶秤計量準(zhǔn)確度不穩(wěn)定的缺陷；2.本裝置可根據(jù)皮帶輸送速度調(diào)整采樣間隔，避免了通過輥軸或電動機(jī)轉(zhuǎn)速間接推算皮帶速度時，可能因皮帶打滑等因素造成的誤差，動態(tài)計量精度可達(dá)0.1％，廣泛適用于倉儲、大型工礦企業(yè)、港口、礦山等的物料計量。


附圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電子皮帶秤秤架結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為實(shí)施例一的控制電路原理示意圖。
其中[1]、皮帶；[2]、托輥；[3]、秤重傳感器；[4]、支承刀架；[5]、秤重臂；[6]、支承腳；[7]、測速傳感器；[8]、A/D轉(zhuǎn)換部件；[9]、數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)；[10]、物料。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見附圖2和附圖3所示，一種基于動態(tài)測量的皮帶輸送機(jī)計量裝置，包括4個秤重傳感器3、測速傳感器7、A/D轉(zhuǎn)換部件8及數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)9，所述4個秤重傳感器3分別布置于輸送機(jī)機(jī)架的4個支承腳6下方(當(dāng)使用的輸送機(jī)機(jī)架有6個、8個或更多的支承腳時，配用相應(yīng)數(shù)量的秤重傳感器)，承載各支承腳的重量，所述秤重傳感器3和測速傳感器7的輸出經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)9。
本實(shí)施例中，所述測速傳感器7包括設(shè)于輸送機(jī)皮帶1上的測速標(biāo)志，以及對所述測速標(biāo)志敏感的傳感器，比如可以在皮帶上固定一磁鐵作為測速標(biāo)志，而用磁感應(yīng)器作為傳感器。
本實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)9采用PC機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換部件制成PC機(jī)的接口卡，包括與傳感器連接的信號放大電路、濾波和阻抗匹配電路、A/D轉(zhuǎn)換芯片及相應(yīng)的邏輯控制電路，通過接口連接PC機(jī)的控制總線和數(shù)據(jù)總線，其中，采用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器為AD676，有高達(dá)100KSPS的采樣速率，和±1碼的轉(zhuǎn)換精度。
權(quán)利要求1.一種基于動態(tài)測量的皮帶輸送機(jī)計量裝置，包括秤重傳感器[3]、測速傳感器[7]、A/D轉(zhuǎn)換部件[8]及數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)[9]，所述秤重傳感器[3]和測速傳感器[7]的輸出經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)[9]，其特征在于所述秤重傳感器[3]布置于輸送機(jī)機(jī)架的各支承腳[6]下方，承載各支承腳[6]的重量。
2.如權(quán)利要求1所述的皮帶輸送機(jī)計量裝置，其特征在于所述測速傳感器[7]包括設(shè)于輸送機(jī)皮帶[1]上的測速標(biāo)志，以及對所述測速標(biāo)志敏感的傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的皮帶輸送機(jī)計量裝置，其特征在于所述秤重傳感器[3]的個數(shù)與輸送機(jī)機(jī)架支承腳[6]的個數(shù)相同，每一秤重傳感器[3]承載一個支承腳[6]。
4.如權(quán)利要求1所述的皮帶輸送機(jī)計量裝置，其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換部件[8]為高速高精度A/D轉(zhuǎn)換部件。
專利摘要一種基于動態(tài)測量的皮帶輸送機(jī)計量裝置，包括秤重傳感器、測速傳感器、A/D轉(zhuǎn)換部件及數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)，所述秤重傳感器和測速傳感器的輸出經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)，其特征在于所述秤重傳感器布置于輸送機(jī)機(jī)架的各支承腳下方，承載各支承腳的重量。本實(shí)用新型與皮帶的張緊度、傾斜度等沒有關(guān)系，從原理上克服了傳統(tǒng)皮帶秤計量準(zhǔn)確度不穩(wěn)定的缺陷，及可能因皮帶打滑等因素造成的誤差，動態(tài)計量精度可達(dá)0.1％，廣泛適用于倉儲、大型工礦企業(yè)、港口、礦山等的物料計量。
文檔編號G01G23/18GK2615652SQ0322183
公開日2004年5月12日 申請日期2003年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月13日
發(fā)明者葉錦林, 屠慶宏 申請人:葉錦林, 屠慶宏