[发明专利]高精度冲量式计量仪及基于该计量仪的反馈控制系统

说明书

本发明公开一种高精度冲量式计量仪及基于该高精度冲量式计量仪的反馈控制系统；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。

技术领域

本发明涉及一种计量仪，具体涉及一种高精度冲量式计量仪及反馈控制系统。

背景技术

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：

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：

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)：

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。

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。

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。

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。

发明内容

本发明的目的是：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。

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；

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；

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；

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；

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。

作为本发明的一种优选方式，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。

作为本发明的一种优选方式，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。