專利名稱：粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)和負(fù)壓監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于混凝土攪拌站的粉料計(jì)量裝置中的粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控系 統(tǒng)，本發(fā)明還涉及一種用于混凝土攪拌站的粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
目前，混凝土攪拌站粉料計(jì)量裝置通常包括由稱重裝置支撐的粉料計(jì)量斗，粉料 計(jì)量斗下端設(shè)有一個(gè)氣動(dòng)蝶閥，粉料通過氣動(dòng)蝶閥的開關(guān)經(jīng)布袋連接進(jìn)入攪拌主機(jī)，粉料 計(jì)量斗上端則通過橡膠軟管與螺旋輸送機(jī)落料口相連。當(dāng)粉料計(jì)量斗在粉料計(jì)量及粉料卸 料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，影響粉料計(jì)量的準(zhǔn)確性，對(duì)企業(yè)粉料用量的準(zhǔn)確性及混凝土的質(zhì)量均存 在潛在的影響。當(dāng)攪拌站采用布袋除塵或箱式除塵系統(tǒng)時(shí)，可將粉料計(jì)量斗上端直接與布袋或收 塵箱連接起來，通過布袋或者收塵箱的空間來實(shí)現(xiàn)壓力的釋放及補(bǔ)充功能，但由于布袋或 者除塵箱的容積有限，短時(shí)間內(nèi)空氣壓力無法迅速釋放及補(bǔ)充，粉料計(jì)量仍然存在較大的
計(jì)量偏差。此外，可以采用連接管將粉料稱量斗同攪拌主機(jī)連通起來，達(dá)到平衡攪拌主機(jī)與 粉料稱量斗內(nèi)壓力的效果，但由于短時(shí)間內(nèi)攪拌主機(jī)與粉料稱量斗內(nèi)空氣壓力難以平衡， 上端及下端受力橫截面積不一樣，且連接管容易阻塞，因此仍然會(huì)存在較大的計(jì)量偏差。目前，混凝土攪拌站生產(chǎn)廠家及混凝土生產(chǎn)企業(yè)均沒有足夠重視負(fù)壓對(duì)粉料計(jì)量 的影響問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)，用于混凝土攪拌站的粉料 計(jì)量裝置中，以減小負(fù)壓對(duì)計(jì)量結(jié)果的影響。本發(fā)明的目的還在于提供一種粉料計(jì)量的負(fù) 壓監(jiān)控方法。為此，本發(fā)明提供了一種粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)，用于混凝土攪拌站粉料計(jì)量 裝置，其包括用于采集粉料計(jì)量裝置的粉料計(jì)量斗內(nèi)的壓強(qiáng)的第一檢測(cè)單元；用于采集 粉料計(jì)量裝置的攪拌主機(jī)內(nèi)的壓強(qiáng)的第二檢測(cè)單元；以及控制單元，用于根據(jù)第一檢測(cè)單 元和第二檢測(cè)單元提供的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算粉料計(jì)量斗所受的負(fù)壓，判斷負(fù)壓是否在給定的負(fù) 壓許可值范圍內(nèi)，并且當(dāng)負(fù)壓處于負(fù)壓許可值范圍內(nèi)時(shí)允許粉料計(jì)量斗進(jìn)行計(jì)量操作，否 則采取計(jì)量應(yīng)對(duì)措施。進(jìn)一步地，上述粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)還包括與控制單元電連接的在負(fù)壓超過 負(fù)壓許可值范圍時(shí)進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警單元。進(jìn)一步地，上述控制單元還用于實(shí)時(shí)記錄粉料計(jì)量斗所受的負(fù)壓。進(jìn)一步地，上述第一檢測(cè)單元為壓力傳感器，第二檢測(cè)單元為壓力傳感器，控制單 元為工控機(jī)。進(jìn)一步地，上述控制單元所采取的計(jì)量應(yīng)對(duì)措施包括延時(shí)計(jì)量以避免負(fù)壓高峰或
3計(jì)量補(bǔ)償以矯正計(jì)量偏差。另一方面，本發(fā)明還提供了一種粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控方法，用于混凝土攪拌站的 粉料計(jì)量裝置的粉料計(jì)量，其包括以下步驟給定粉料計(jì)量裝置的粉料計(jì)量斗的負(fù)壓許可 值；對(duì)粉料計(jì)量斗內(nèi)的壓強(qiáng)和攪拌主機(jī)內(nèi)的壓強(qiáng)進(jìn)行采集，根據(jù)采集的粉料計(jì)量斗內(nèi)的壓 強(qiáng)和攪拌主機(jī)內(nèi)的壓強(qiáng)計(jì)算粉料計(jì)量斗所受的負(fù)壓；以及判斷粉料計(jì)量斗內(nèi)的負(fù)壓是否在 給定的負(fù)壓許可值范圍內(nèi)，當(dāng)負(fù)壓處于負(fù)壓許可值范圍內(nèi)時(shí)允許繼續(xù)計(jì)量，否則采取計(jì)量 應(yīng)對(duì)措施。進(jìn)一步地，上述計(jì)量應(yīng)對(duì)措施包括擇時(shí)計(jì)量以避開負(fù)壓高峰。進(jìn)一步地，上述計(jì)量應(yīng)對(duì)措施包括計(jì)量補(bǔ)償以矯正計(jì)量偏差。進(jìn)一步地，上述計(jì)量應(yīng)對(duì)措施包括負(fù)壓報(bào)警。進(jìn)一步地，上述粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控方法還包括對(duì)采集的壓強(qiáng)和/或粉料計(jì)量斗 內(nèi)的負(fù)壓進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄的步驟。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)粉料計(jì)量斗的負(fù)壓允許值做出了限制和對(duì)粉料計(jì)量中的負(fù)壓異常 情況做出在線監(jiān)控，同時(shí)可智能擇時(shí)進(jìn)行粉料計(jì)量以避開負(fù)壓高峰，如此減小了負(fù)壓對(duì)粉 料計(jì)量的影響，另外還可提供全過程數(shù)據(jù)供廠家及用戶參考。除了上面所描述的目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明具有的其它目的、特征、和優(yōu) 點(diǎn)，將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


構(gòu)成本說明書的一部分、用于進(jìn)一步理解本發(fā)明的附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 例，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的粉料計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；以及圖3示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。在本發(fā)明中，對(duì)粉料計(jì)量裝置的負(fù)壓的大小進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)負(fù)壓許可值進(jìn)行 了明確的界定，并提供了負(fù)壓對(duì)粉料計(jì)量影響的具體數(shù)據(jù)。本發(fā)明的技術(shù)術(shù)語“負(fù)壓”應(yīng)該理解為壓力，該壓力的數(shù)值有可能是正值，也 有可能是負(fù)值，該壓力的單位為千克力，即kgf，該kgf是工程單位制中力的主單位， Ikgf ^ 9. 8N。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的粉料計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，粉料計(jì)量斗 1和攪拌主機(jī)2通過橡膠軟管6等軟連接體連接，粉料計(jì)量斗1與上游的螺旋機(jī)(未示出) 通過布袋5等軟連接體連接，在粉料計(jì)量斗1的上部安裝有用于采集粉料計(jì)量斗1內(nèi)壓強(qiáng) Pl的第一檢測(cè)單元3，在攪拌主機(jī)2的蓋上安裝有用于采集攪拌主機(jī)2內(nèi)壓強(qiáng)P2的第二檢 測(cè)單元4。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于粉料計(jì)量裝置的粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示，第一檢測(cè)單元3和第二檢測(cè)單元4優(yōu)選為壓力傳感器，控制單元優(yōu)選為 工控機(jī)，用于控制報(bào)警單元和粉料計(jì)量裝置。第一檢測(cè)單元和第二檢測(cè)單元將采集的信號(hào) 提供給控制單元，控制單元在線計(jì)算出粉料計(jì)量斗所受負(fù)壓F的大小，根據(jù)其是否在負(fù)壓 許可值范圍內(nèi)判斷負(fù)壓狀況，在負(fù)壓處于負(fù)壓許可值范圍內(nèi)時(shí)允許所述粉料計(jì)量斗執(zhí)行計(jì) 量操作，否則采取計(jì)量應(yīng)對(duì)措施。在一優(yōu)選實(shí)施例中，上述計(jì)量應(yīng)對(duì)措施為負(fù)壓報(bào)警并擇時(shí)計(jì)量(即延時(shí)計(jì)量)，從 而減小負(fù)壓對(duì)粉料計(jì)量的影響。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，計(jì)量對(duì)應(yīng)措施為負(fù)壓報(bào)警并允許粉料計(jì)量，同時(shí)進(jìn)行計(jì)量 補(bǔ)償以矯正計(jì)量偏差。在其它實(shí)施例中，計(jì)量應(yīng)對(duì)措施可以僅選擇負(fù)壓報(bào)警、擇時(shí)計(jì)量和計(jì)量補(bǔ)償中的一種。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控方法的流程圖?，F(xiàn)結(jié)合 圖3對(duì)本優(yōu)選實(shí)施例的負(fù)壓監(jiān)控方法進(jìn)行描述，本負(fù)壓監(jiān)控方法包括以下步驟步驟Sll 給定粉料計(jì)量裝置的粉料計(jì)量斗的負(fù)壓許可值a。根據(jù)多次的現(xiàn)場觀察 經(jīng)驗(yàn)與試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，粉料計(jì)量負(fù)壓值一般都在6 15Kgf左右，甚至更大，因此負(fù)壓 許可值a建議范圍為0 IOKgf，此值可以根據(jù)具體情況修改；步驟S13 第一檢測(cè)單元3和第二檢測(cè)單元4分別安裝于粉料計(jì)量斗上端、攪拌主 機(jī)上端，實(shí)時(shí)采集粉料計(jì)量斗及攪拌主機(jī)內(nèi)的壓強(qiáng)信號(hào)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送到PLC模擬量 模塊，通過轉(zhuǎn)換獲得粉料計(jì)量斗內(nèi)壓強(qiáng)P1、攪拌主機(jī)內(nèi)壓強(qiáng)P2的實(shí)時(shí)壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在控 制單元內(nèi)；步驟S15 控制單元根據(jù)第一檢測(cè)單元和第二檢測(cè)單元提供的檢測(cè)信號(hào)在線計(jì)算 出粉料計(jì)量斗所受負(fù)壓大小F，判斷F的絕對(duì)值即|F| < a成立與否；負(fù)壓F是壓強(qiáng)Pl和P2的函數(shù)，即F = f (Pl，P2)。在混凝土攪拌站計(jì)量場合，粉
料計(jì)量斗所受的負(fù)壓可由下附公式大致地表達(dá)=F = (Pl*Sl)/9. 8-(P2*S2)/9. 8.........…⑴。在上述公式(1)中，負(fù)壓F的單位為kgf，Pl為粉料計(jì)量斗內(nèi)的壓強(qiáng)，P2為攪拌主 機(jī)內(nèi)的壓強(qiáng)，Sl和S2的取值由粉料計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定，例如，在圖1所示的粉料計(jì) 量裝置中，Sl為計(jì)量斗與上游的螺旋機(jī)之間的軟連接體的通流面積，S2為攪拌主機(jī)和計(jì)量 斗之間的軟連接體的通流面積。接下來，根據(jù)比較結(jié)果對(duì)粉料計(jì)量裝置的粉料計(jì)量進(jìn)行控制若|F| < a成立，則執(zhí)行步驟S17，允許粉料計(jì)量，直到本次粉料計(jì)量結(jié)束、進(jìn)入下 個(gè)循環(huán)即步驟S19;若|F| <a不成立，則執(zhí)行步驟S16，由上位機(jī)監(jiān)控軟件給出負(fù)壓報(bào)警提示，并實(shí)時(shí) 記錄；接下來執(zhí)行步驟S18，此時(shí)粉料計(jì)量暫停等待，智能選擇錯(cuò)開高負(fù)壓時(shí)段進(jìn)行計(jì) 量，同時(shí)快速采取多種措施使系統(tǒng)壓力平衡，延時(shí)3S回轉(zhuǎn)至步驟S13，如此循環(huán)直至壓力平 衡滿足|F| < a方可進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)計(jì)量。系統(tǒng)壓力平衡措施目前可采取方式包括負(fù)壓閥，粉料計(jì)量斗的負(fù)壓釋放空間，連 通攪拌主機(jī)與粉料計(jì)量斗，增加系統(tǒng)壓力平衡時(shí)間等。
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在根據(jù)本發(fā)明方法的其它實(shí)施例中，當(dāng)負(fù)壓的絕對(duì)值落入負(fù)壓許可值即|F| < a 時(shí)，允許繼續(xù)計(jì)量操作，同時(shí)根據(jù)負(fù)壓的大小進(jìn)行計(jì)量補(bǔ)償以矯正計(jì)量偏差。在根據(jù)本發(fā)明方法的其它實(shí)施例中，負(fù)壓許可值可以是一個(gè)區(qū)間例如_a至+a，當(dāng) 負(fù)壓F落入該區(qū)間時(shí)，則認(rèn)為負(fù)壓落入負(fù)壓許可值范圍內(nèi)。通過上述描述可以看出，本發(fā)明對(duì)負(fù)壓允許值做出了限制，對(duì)負(fù)壓異常情況做出 在線故障診斷并報(bào)警提示，對(duì)粉料計(jì)量負(fù)壓進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，提供全過程數(shù)據(jù)供廠家及用戶 參考，并智能擇時(shí)進(jìn)行粉料計(jì)量，有效避開負(fù)壓高峰，極大地減小了負(fù)壓對(duì)粉料計(jì)量的影 響。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)，用于混凝土攪拌站粉料計(jì)量裝置，其特征在于，包括用于采集所述粉料計(jì)量裝置的粉料計(jì)量斗內(nèi)的壓強(qiáng)的第一檢測(cè)單元；用于采集所述粉料計(jì)量裝置的攪拌主機(jī)內(nèi)的壓強(qiáng)的第二檢測(cè)單元；以及控制單元，用于根據(jù)所述第一檢測(cè)單元和第二檢測(cè)單元提供的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算所述粉料計(jì)量斗所受的負(fù)壓，判斷所述負(fù)壓是否在給定的負(fù)壓許可值范圍內(nèi)，并且在所述負(fù)壓處于負(fù)壓許可值范圍內(nèi)時(shí)允許所述粉料計(jì)量斗進(jìn)行計(jì)量操作，否則采取計(jì)量應(yīng)對(duì)措施。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述控制單元電連接 的在所述負(fù)壓超過所述負(fù)壓許可值范圍時(shí)進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括用于實(shí)時(shí)記 錄所采集的壓強(qiáng)和/或所述粉料計(jì)量斗所受負(fù)壓的記錄模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一檢測(cè)單元為壓力傳感 器，所述第二檢測(cè)單元為壓力傳感器，所述控制單元為工控機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元所采取的計(jì)量應(yīng) 對(duì)措施包括延時(shí)計(jì)量以避免負(fù)壓高峰或計(jì)量補(bǔ)償以矯正計(jì)量偏差。
6.一種粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控方法，用于混凝土攪拌站的粉料計(jì)量裝置的粉料計(jì)量，其 特征在于，包括以下步驟給定所述粉料計(jì)量裝置的粉料計(jì)量斗的負(fù)壓許可值；對(duì)粉料計(jì)量斗內(nèi)的壓強(qiáng)和攪拌主機(jī)內(nèi)的壓強(qiáng)進(jìn)行采集，根據(jù)采集的粉料計(jì)量斗內(nèi)的壓 強(qiáng)和攪拌主機(jī)內(nèi)的壓強(qiáng)計(jì)算所述粉料計(jì)量斗所受的負(fù)壓；以及判斷所述粉料計(jì)量斗內(nèi)的負(fù)壓是否在給定的負(fù)壓許可值范圍內(nèi)，當(dāng)所述負(fù)壓處于負(fù)壓 許可值范圍內(nèi)時(shí)允許繼續(xù)計(jì)量，否則采取計(jì)量應(yīng)對(duì)措施。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控方法，其特征在于，所述計(jì)量應(yīng)對(duì)措施 包括擇時(shí)計(jì)量以避開負(fù)壓高峰。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控方法，其特征在于，所述計(jì)量應(yīng)對(duì)措施 包括計(jì)量補(bǔ)償以矯正計(jì)量偏差。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控方法，其特征在于，所述計(jì)量應(yīng)對(duì)措施 包括進(jìn)行負(fù)壓報(bào)警。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控方法，其特征在于，還包括對(duì)采集的壓 強(qiáng)和/或所述粉料計(jì)量斗內(nèi)的負(fù)壓進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粉料計(jì)量的負(fù)壓監(jiān)控系統(tǒng)和負(fù)壓監(jiān)控方法，用于混凝土攪拌站的粉料計(jì)量裝置的粉料計(jì)量，該負(fù)壓監(jiān)控方法包括以下步驟給定粉料計(jì)量斗的負(fù)壓許可值；對(duì)粉料計(jì)量斗內(nèi)的壓強(qiáng)和攪拌主機(jī)內(nèi)的壓強(qiáng)進(jìn)行采集，根據(jù)采集的粉料計(jì)量斗內(nèi)的壓強(qiáng)和攪拌主機(jī)內(nèi)的壓強(qiáng)計(jì)算粉料計(jì)量斗所受的負(fù)壓；以及判斷負(fù)壓是否在給定的負(fù)壓許可值范圍內(nèi)，當(dāng)負(fù)壓在負(fù)壓許可值范圍內(nèi)時(shí)允許進(jìn)行計(jì)量，否則采取計(jì)量應(yīng)對(duì)措施。根據(jù)本發(fā)明的方法，對(duì)粉料計(jì)量中的負(fù)壓異常情況進(jìn)行了在線監(jiān)測(cè)，并對(duì)負(fù)壓允許值做出了限制，在此基礎(chǔ)上，可智能擇時(shí)進(jìn)行粉料計(jì)量以避開負(fù)壓高峰，由此減小了負(fù)壓對(duì)粉料計(jì)量的影響，另外還可提供全過程數(shù)據(jù)供廠家及用戶參考。
文檔編號(hào)G01G13/00GK101968373SQ201010281860
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者劉璟, 彭佳華, 徐宏勝 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司