高精度冲量式计量仪制造技术

本实用新型专利技术公开一种高精度冲量式计量仪；该计量仪采用扭转叶片作为冲击板，且冲击板的受力均匀，能够避免测量误差，从而提高测量精度。该计量仪包括：筒体、固定支撑机构、旋转轴、叶片、压力传感器以及弹簧支撑机构；叶片为该冲量式计量仪的冲击板，数量为两片以上，每个叶片均呈相同的扭转状安装在旋转轴上，两个以上叶片沿筒体的周向均匀间隔分布；每片叶片上均设有压力传感器，力传感器用于测量微粉物料对叶片的切向分力。在反馈控制系统中将该计量仪计算得到的流速和流量反馈给前端的喂料系统，喂料系统通过调整喂料速度以控制流速及流量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
高精度冲量式计量仪


[0001]本技术涉及一种计量仪，具体涉及一种高精度冲量式计量仪。

技术介绍

[0002]粉状物料种类繁多，物理特性差异很大，对粉料流速、流量的计量较之其它流体有一定的难度，常用方法主要是科里奥利流量计、冲板式流量计等。冲板式流量计具有测量原理清晰、机械结构简单、量程宽、适用范围广等优势。传统冲板式流量计的基本原理是：
[0003]当粉状物料从高度为H处下落冲击到冲板(平板式测量板)时，物料的运动严格讲是带有一定初速度(输送皮带轮的切向速度)的平抛运动，落料冲击角为α，物料的冲击力为：
[0004][0005]可分解为一个铅锤方向的分量F
v
(F
vertical
)和一个水平方向的分量F
h
(F
horizontal
)：
[0006][0007]式中：Q
m
为单位时间内质量，即粉状物料的流量，g为重力加速度，α为物料对冲板的冲击角，β为冲板与水平面间的夹角，v0为物料落料时的初速度。
[0008]可见，当α、β和H一定时，通过对水平分力F
h
的测量即可得出物料的流量值Q
m
。
[0009]Q
m
与F
h
成正比并且线性，其大小不受被测物料的物理因素(如密度、粒度、湿度等)的影响，是散状固体物料连续动态在线测量的理想方法。
[0010]但在实际应用中，由于粉状物料对冲板(测量板)的冲击力不断变化，易造成支撑机构不断抖动、平移，进而产生计量误差，影响计量精度。

技术实现思路

[0011]本技术的目的是：针对上述问题，提供一种高精度冲量式计量仪，采用扭转叶片作为冲击板，且冲击板受力均匀，能够避免支撑机构抖动、平移导致的测量误差，从而提高测量精度。
[0012]所述的高精度冲量式计量仪包括：筒体、固定支撑机构、旋转轴、叶片、压力传感器以及弹簧支撑机构；
[0013]所述旋转轴的底部通过所述固定支撑机构支撑，使所述旋转轴竖直安装在筒体的中轴线上；
[0014]所述叶片为该冲量式计量仪的冲击板，数量为两片以上，每个叶片均呈相同的扭转状安装在所述旋转轴上，即叶片的一个长边与所述旋转轴固接，另一个长边呈扭转状，使所述叶片的两个短边相互错开；两个以上所述叶片沿筒体的周向均匀间隔分布；
[0015]在所述筒体的外圆周设置与所述叶片一一对应的弹簧支撑机构，所述弹簧支撑机构通过横向变形平衡微粉物料对所述叶片冲击力的切向分力；
[0016]每片所述叶片上均设有压力传感器，所述压力传感器用于感知微粉物料对所述叶片冲击力的切向分力。
[0017]作为本技术的一种优选方式，所述筒体包括：筒体计量段以及设置在所述筒体计量段顶部的入口导流段，所述入口导流段为喇叭状，所述筒体计量段为直筒结构；所述微粉物料从入口导流段倒入筒体计量段。
[0018]作为本技术的一种优选方式，所述固定支撑机构水平安装在筒体内部，包括位于同一水平面内的两个以上支撑臂。
[0019]作为本技术的一种优选方式，两个以上所述支撑臂沿所述筒体的周向均匀间隔分布，且所述支撑臂与叶片一一对应，每个所述支撑臂的安装方向和与其对应的叶片下端短边的方向一致。
[0020]作为本技术的一种优选方式，所述旋转轴采用从上至下由细变粗的结构。
[0021]作为本技术的一种优选方式，所有叶片从上向下铅锤投影的投影面积加上所述旋转轴的投影面积之和等于所述筒体计量段的横截面积。
[0022]作为本技术的一种优选方式，所述叶片的倾斜角至少大于粉状物料安息角10
°
。
[0023]作为本技术的一种优选方式，所述叶片扭转角的设计原则为：使得所述微粉物料对叶片冲击力的法向分量为切向分量的整数倍。
[0024]此外，本技术提供一种基于高精度冲量式计量仪的反馈控制系统，包括计量仪、压力变送器和控制器，所述计量仪为上述高精度冲量式计量仪；
[0025]所述压力变送器将所述压力传感器检测到的压力信号转变成标准的电信号，然后A/D转换后发给所述控制器；所述控制器依据接收到的压力信号动态解算出所述微粉物料的流速和瞬时流量；同时在所述控制器内设置有流速和流量的设定范围值，当其计算的所述微粉物料的流速或瞬时流量超出该设定范围时，所述控制器将调整流速或流量的控制指令反馈给前端的喂料系统，喂料系统通过调整喂料速度以控制流速或流量。
[0026]所述控制器与设置在该计量仪前端喂料系统中的显示设备相连；所述控制器依据接收到的压力信号动态解算出微粉物料的流速、瞬时流量、累积流量后发送给显示设备实时显示。
[0027]有益效果：
[0028](1)采用扭转测量叶片作为冲量式计量仪的冲击板，且冲击板受力均匀，能够避免支撑机构抖动、平移导致的测量误差，从而提高测量精度。
[0029](2)所有叶片从上向下铅锤投影的投影面积加上旋转轴的投影面积之和等于筒体计量段的横截面积，能够进一步提高计量精度，原理为：采用该种设置方式能够避免微粉物流从各叶片之间的间隙漏出，使得计量仪无法感知而影响计量精度。
[0030](3)固定支撑机构中支撑臂的个数与叶片的个数一致，且每个支撑臂的安装方向分别对应于每个叶片下端的短边的方向，由此使得物料有更多的流动通道空间。
[0031](4)旋转轴采用从上至下由细变粗的结构，一是能够减小纵向流动的阻力，二是增加轴的稳定性。
附图说明
[0032]图1为高精度冲量式计量仪的结构示意图；
[0033]图2为三片叶片沿着圆周方向均匀分布示意图；
[0034]图3为控制单元结构框图。
[0035]图中：1-微粉物料；2-入口导流段；3-筒体计量段；4-叶片；41-叶片A；42-叶片B；43
-ꢀ
叶片C；5-旋转轴；6-固定支撑机构；7-弹簧支撑机构；71-力臂；72-压簧；8-动静密封；9
-ꢀ
压力传感器；11-控制器
具体实施方式
[0036]下面结合附图和实施例，对本技术做进一步详细说明。
[0037]实施例1：
[0038]本实施例提供一种微粉物料输送过程中基于冲量原理的高精度物理量的计量仪，这里的物理量包括流速、流量(流速与筒体计量段横截面积的乘积)、体积(设定时间内所输送的微粉物料的总体积)、质量(设定时间内所输送的微粉物料的总质量)。
[0039]如图1所示，该微粉物料的高精度冲量式计量仪包括：筒体、固定支撑机构6、旋转轴5、叶片4、压力传感器9以及弹簧支撑机构7；
[0040]其中筒体包括柱形筒体计量段3以及设置在筒体计量段3顶部的入口导流段2，入口导流段2为敞口设计(即喇叭状)，筒体计量段3为直筒结构；微粉物料1从入口导流段2倒入筒体计量段3。
[0041]旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高精度冲量式计量仪，其特征在于，包括：筒体、固定支撑机构(6)、旋转轴(5)、叶片(4)、压力传感器(9)以及弹簧支撑机构(7)；所述旋转轴(5)的底部通过所述固定支撑机构(6)支撑，使所述旋转轴(5)竖直安装在筒体的中轴线上；所述叶片(4)为该冲量式计量仪的冲击板，数量为两片以上，每个叶片(4)均呈相同的扭转状安装在所述旋转轴(5)上，即叶片(4)的一个长边与所述旋转轴(5)固接，另一个长边呈扭转状，使所述叶片(4)的两个短边相互错开；两个以上所述叶片(4)沿筒体的周向均匀间隔分布；在所述筒体的外圆周设置与所述叶片(4)一一对应的弹簧支撑机构(7)，所述弹簧支撑机构(7)通过横向变形平衡微粉物料(1)对所述叶片(4)冲击力的切向分力；每片所述叶片(4)上均设有压力传感器(9)，所述压力传感器(9)用于感知微粉物料(1)对所述叶片(4)冲击力的切向分力。2.根据权利要求1所述的高精度冲量式计量仪，其特征在于，所述筒体包括：筒体计量段(3)以及设置在所述筒体计量段(3)顶部的入口导流段(2)，所述入口导流段(2)为喇叭状，所述筒体计量段(3)为直筒结构；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，高岩，胡海波，
申请(专利权)人：辽宁金田储能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：