散装固体的重力质量计量方法和差分计量秤技术

本发明专利技术涉及一种用于借助具有待计量的散装固体的容器(1)和体积输送装置(2)对散装固体的重力质量进行计量的方法和适于实现此目的差分计量秤，来自容器的散装固体借助体积输送装置(2)以质量流(F)输送，质量流(F)时间上跟随目标加料速度的目标值(W)并且被输送。所述方法的特征在于散装固体在离开输送装置(2)之后能够穿过质量流测量装置(11)，并且质量流测量装置(11)计算代表质量流的第二信号(Fm)，并且第二调节装置(12)基于代表质量流的第二信号(Fm)和第一控制信号(Y)计算第二控制信号(Y2)，并且将所述信号传递给用于控制所述输送装置(2)的所述输送装置(2)的驱动器(7)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】散装固体的重力质量计量方法和差分计量砰
本专利技术涉及用于对散装固体的重力质量进行计量的方法和适用于该方法的差分计量秤。
技术介绍
如通常已知的，差分计量秤(也称为重量损耗秤)通常用于散装固体的重力质量计量。其原理可参照例如Vetter的〃Handbuch Dosieren[MeteringHandbook], ISBN3-8027-2199-3 !ChaptefDifTerential metering scales,此原理实质上非常简单并且理论上没有错误。但是，传统设计的差分计量秤存在两个主要问题。一方面，在一段时间之后必须重新填充容器，作为一种规则，该重新填充是以未知的加料速度发生。在此期间，无法根据重量随时间的变化确定容器的加料速度并且出料装置中体积密度的变化导致质量流中的误差。另一方面，仅能够使用测量误差确定容器重量。因而，必须抑制这些误差，使得它们不会引起计量单元中的错误的控制信号。为此，通常将低通滤波器用作差分滤波器。然而，由于散装固体出料所引起的重量损耗的干扰越大，就必须将滤波器的截止频率设置得越低。这种设置导致对出料或输送装置中体积密度的快速变化的校正速度显著减小，其中出料或输送装置使散装 固体从容器出料或输送离开。此问题在具有低加料速度的粘性和细粒度散装固体的计量中并且另外在具有高皮重(tare)负载的相对大的差分计量秤中更加显著地发生。特别是在差分计量秤的情况下会出现上述问题，在差分计量秤中，由于流动特性，重力出料或加料输出与体积出料输出的关系随时间显著改变。在能够以可变结果从容器出料的高粘性或细粒度散装固体的情况下尤其如此。这些问题对差分计量秤的使用者是已知的并且长久以来都在寻找解决问题的方案。由于差分计量秤的所提到的问题，在散装固体的流测量市场上存在很多其它测量技术，例如皮带秤、螺旋秤、Coriolis (科里奥利)测量系统、利用散料流中的动量改变的测量系统和使用其它物理效应确定重量的测量技术，例如也参考例如 Vetter 的Handbuch Dosieren, ISBN3-8027-2199-3 ；Chapter^Flow Metering Devices for Bulk Solids的电磁技术。公开的 DE 44 06 046C2、W02008/055485A1、US3635082、DE 20 18 618 Al、DE 33 15 476 Al、EP O 669 522 A2和DElO 2006 052 637 Al还描述了测量介质流的不同装置和方法。所有这些测量系统是以下情况之一:当这些测量系统仅具有低测量误差时，其生产是非常昂贵的，或者，这些测量系统由于采用的物理效应而在原理上具有对其它参数的交叉灵敏度，这于是导致显著的测量误差。为了将测量误差降低至必要的程度，已经在很多技术中以相当大的成本和有限的成果做出了努力。
技术实现思路
本专利技术的目标是示出一种减小、优选为完全消除上述缺点的方案。通过具有从属权利要求的特征的散装固体的重力质量计量方法和适合该方法的差分计量秤提供以此为目标的专利技术方案，因而优选的和/或有利的改进和实施方式是从属权利要求的主题。因此，本专利技术提出一种用于借助具有待计量的散装固体的容器和体积输送装置对散装固体的重力质量进行计量的方法，来自容器的散装固体通过体积输送装置以质量流输送，从而质量流时间上跟随目标加料速度的目标值。为确定所述质量流，确定代表由容器和包括的散装固体形成的单元的总重量或者由容器和体积输送装置和包括的散装固体形成的单元的总重量的信号(M)。之后，具体地针对系统和/或散装固体处理(尤其是进行差分和滤波)信号以计算代表质量流的第一信号，根据第一信号和目标加料速度的目标值计算第一控制信号。在质量流离开输送装置后，测量代表质量流的第二信号，以及基于代表质量流的第二信号和第一控制信号计算第二控制信号，并且将第二控制信号供给至用于控制输送装置的输送装置的驱动器。一种根据本专利技术的适用于上述方法的差分计量秤，包括具有待计量的散装固体的容器和体积输送装置，来自容器的散装固体通过该体积输送装置以质量流输送，该质量流时间上跟随目标加料速度的目标值。另外，根据本专利技术的差分计量秤具有重量确定单元和差分滤波器装置，该差分滤波器装置包括第一调节装置。重量确定单元设计为确定由容器和包括的散装固体形成的单元的总重量或者由容器、出料装置和包括的散装固体形成的单元的总重量，并且输出代表总重量的信号并且将该信号传送至差分滤波器装置。差分滤波器装置设计为根据该代表总重量的信号计算代表质量流的第一信号。其中的一个闭环控制器根据代表质量流的信号和加料速度的目标值计算第一控制信号。另外，该差分计量秤包括第二调节装置和质量流测量装置，从而将质量流测量装置设计并布置为在散装固体离开输送装置之后可以通过所述质量流测量装置，并且所述质量流测量装置计算代表质量流的第二信号。第二调节装置基于表示质量流的第二信号和第一控制信号计算第二控制信号，并将该第二控制信号供给至用于控制输送装置的输送装置的驱动器。因此，本专利技术使得即使在填充阶段也可以调节(闭环)并且不仅是控制(开环)来自容器的实际的散装固体流。此外，在差分滤波器装置由于干扰而必须具有很低截止频率的差分滤波器的情况下，也发生快速的闭环调节。因此，本专利技术的用于对散装固体的重力质量进行计量的方法和本专利技术的差分计量秤将差分称重原理和质量流测量装置相结合。这仅以可忽略的方式增大了用于本专利技术的差分计量秤的成本，但是为使用者创造了显著的益处。【附图说明】根据参考附图对优选实施方式的以下描述，将体现本专利技术的其它特征和优点。在附图中:图1是用于实施本专利技术的重力质量计量方法的本专利技术的差分计量秤的第一优选实施方式的示意图；图2是用于实施本专利技术的重力质量计量方法的位于本专利技术的差分计量秤内的质量流测量装置的第一优选实施方式的示意图；图3是用于实施本专利技术的重力质量计量方法的本专利技术的差分计量秤的第二优选实施方式的示意图；图4是用于实施本专利技术的重力质量计量方法的位于本专利技术的差分计量秤内的质量流测量装置的第三优选实施方式的示意图；以及图5是根据现有技术的差分计量秤的示意图。【具体实施方式】为了更简单地并且简明地阐明本专利技术相比现有技术的区别，下文将首先利用图5讨论根据现有技术的差分计量秤，并且将讨论基于以上描述的优选实施方式。出于此目的，指出为图中相同的部件或者具有类似功能的部件赋予相同的附图标记。如图5所示的用于散装固体的连续计量的已知类型的差分测量秤具有容器I和体积出料或输送装置2，容器I具有待计量的散装固体，散装固体通过出料或输送装置2以在时间上跟随目标值W的出料流F出料、或者从容器I输送离开。因此，在整个说明书和权利要求书中，出料装置还与输送装置等同。为了确定出料流F，通过重量确定单元3确定由容器I与此处包括的散装固体所形成的单元的总重量或者由容器I和出料装置2与此处包括的散装固体所形成的单元的总重量，其中，整个说明书和权利要求书中的出料流F还与加料流或质量流等同。然后，将代表所述总重量的信号M从重量确定单元3输送至差分单元4，并且使用差分单元4进行差分。在差分单元4的输出处将差分单元4上所提供的信号输送至滤波器单元5，在滤波器单元5中根据至少一种算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于借助具有待计量的散装固体的容器(1)和体积输送装置(2)对所述散装固体的重力质量进行计量的方法，其中，来自所述容器的所述散装固体通过所述体积输送装置(2)以质量流(F)输送，所述质量流在时间上跟随目标加料速度的目标值(W)，为了确定所述质量流(F)，确定代表由容器(1)和所包括的散装固体形成的单元的总重量或者由所述容器(1)、所述体积输送装置(2)和所包括的散装固体形成的单元的总重量的信号(M)，之后，针对系统和/或散装固体对所述信号(M)进行特别处理以计算代表所述质量流的第一信号(P)，根据所述第一信号(P)和所述目标加料速度的目标值(W)计算第一控制信号(Y)，其特征在于，所述质量流(F)离开所述体积输送装置(2)，测量代表所述质量流(F)的第二信号(Fm)，以及基于代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)和所述第一控制信号(Y)计算第二控制信号(Y2)，并且将所述第二控制信号(Y2)供给至用于控制所述体积输送装置(2)的所述体积输送装置(2)的驱动器(7)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.12 DE 102011120728.01.一种用于借助具有待计量的散装固体的容器(I)和体积输送装置(2)对所述散装固体的重力质量进行计量的方法，其中，来自所述容器的所述散装固体通过所述体积输送装置(2)以质量流(F)输送，所述质量流在时间上跟随目标加料速度的目标值(W)，为了确定所述质量流(F)，确定代表由容器(I)和所包括的散装固体形成的单元的总重量或者由所述容器(I)、所述体积输送装置(2)和所包括的散装固体形成的单元的总重量的信号(M)，之后，针对系统和/或散装固体对所述信号(M)进行特别处理以计算代表所述质量流的第一信号(P)，根据所述第一信号(P)和所述目标加料速度的目标值(W)计算第一控制信号(Y), 其特征在于，所述质量流(F)离开所述体积输送装置(2)，测量代表所述质量流(F)的第二信号(Fm)，以及基于代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)和所述第一控制信号(Y)计算第二控制信号(Y2)，并且将所述第二控制信号(Y2)供给至用于控制所述体积输送装置(2)的所述体积输送装置(2)的驱动器(7)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)随所述质量流(F)的大小而单调递增或者单调递减。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)比根据 所述信号(M)计算的代表所述质量流的所述第一信号(P)更加快速地跟随实际的质量流(F)。4.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)根据依赖于电极(20a，20b, 40a, 40b)之间的体积密度的电容(C)来确定。5.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，对于不同质量流确定根据所述信号(M)所计算出并代表所述质量流的所述第一信号(P)与代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)之间的固定关系，并且所确定的固定关系首先用于线性化或调节代表所述第二信号(Fm)的所述第二信号(Fm)，并且仅在将代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)线性化或调节之后，才利用所述固定关系根据线性化的或调节过的信号(Fml)和所述第一控制信号(Y)计算所述第二控制信号(Y2)。6.一种差分计量秤，该差分计量秤包括具有待计量的散装固体的容器(I)和体积输送装置(2)，来自所述容器的所述散装固体通过所述体积输送装置(2)以质量流(F)输送，所述质量流在时间上跟随目标加料速度的目标值(W)，所述差分计量秤还包括重量确定单元(3)和差分滤波器装置，所述差分滤波器装置包括第一调节装置(6)，所述重量确定单元(3)设计为确定由容器(I)和所包括的散装固体形成的单元的总重量或者由所述容器(I)、所述体积输送装置(2)和所包括的散装固体形成的单元的总重量，并且所述重量确定单元(3)输出代表所述总重量的信号(M)并将所述信号(M)传送至所述差分滤波器装置，并且所述差分滤波器装置设计为根据所述信号(M)计算代表所述质量流的第一信号(P)，并且根据代表所述质量流的所述第一信号(P)和所述目标加料速度的所述目标值(W)来计算第一控制信号⑴， 其特征在于，所述差分计量秤还包括第二调节装置(12)和质量流测量装置(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·阿伦贝里，
申请(专利权)人：申克公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE