[发明专利]一种稳定控制搅拌桶内搅拌状态的方法及装置

摘要

一种稳定控制搅拌桶内搅拌状态的方法及装置，该装置包括搅拌桶、通入搅拌桶的两个介质供应管路及一输出管路；其还包括，一浓度检测装置，设置于搅拌桶上部；所述的两个介质供应管路及一输出管路上分别设控制阀；该些控制阀电性连接至一控制器，所述的浓度检测装置也电性连接至该控制器，控制器接受浓度检测装置检测信号，处理后将控制信号传送至个控制阀。本发明利用对搅拌桶内某个高度的浓度值进行精确的光学测量，由测量值对比来实现对搅拌桶内注入介质的精确控制，从而实现对搅拌桶内浓度分布的稳定控制，以此来实现对最终向外供应的砂浆浓度的控制。

主权项

一种稳定控制搅拌桶内搅拌状态的方法，包括如下步骤：1)确定搅拌桶初始状态的参数：搅拌桶容积为： V 0 = h · π · d 2 4 - V 1 式中：h‑搅拌桶的有效容积深度，m；d‑搅拌桶的有效容积直径，m；V0‑搅拌桶的最终有效容积，m3；V1‑搅拌器在搅拌桶有效容积深度内所占据的容积，m3；搅拌桶内砂浆初始浓度值为N0，该测量值N0正是搅拌桶6在后续稳定供应期间需要保持的测量值，即桶内必须达到的目标浓度值；搅拌桶初始加入介质即砂浆和水的平均体积比为Z0：Z0＝N0×K式中，K值为等效系数，即桶内的平均体积比浓度值与该高度下测量点的实际体积比浓度值的比值，该值主要由搅拌桶的自身特性与搅拌参数决定，为常值，取值1～8；2)在搅拌桶抽吸过程中，搅拌桶内上部设浓度测量点，通过光学检测获得该高度搅拌桶内介质的浓度值N1，由此可以计算得桶内介质的平均体积比Z1：Z1＝N1×K式中，K值同上；此时，搅拌桶内介质的当前实际浓度与介质需要达到的目标浓度存在如下平均差值：Z0‑Z1由此可得，搅拌桶中需要保持的均匀体积比浓度为Z0，而此时搅拌桶内因介质向外输送了一部分，造成桶内原有的流场分布发生变化，此时检测浓度值为N1，故需要补充的介质量分别为：水为Δa2，砂浆为Δa1，其中：Δa1＝{[(N1‑N2)·K]·V0}/Z0然而，搅拌桶在向内注入介质的同时，向外以一定速率向外输 出介质，因此，其实际注入介质的流量为：Z1·a1‑Z2·b由此可知，注入高浓度砂浆所需的时间为：S1＝Δa1/(Z1·a1‑Z2·b)对于水的供应量Δa2，不需要精确控制，仅需保持输入量超过需求量即可；3)根据上述需要补充的介质量，分别对两个介质即水、砂浆供应管路控制，补充耗时S1，在S1+S之后再次测量，其测量值再次与规定浓度N0做对比，直到(N0‑N1)/N0≈d，d值为系统中所能容忍的浓度最大偏差量；如此，系统即达到了所要求浓度精度的稳定水平从而实现对搅拌桶内浓度分布的稳定控制，以此来实现对最终向外供应的砂浆浓度的控制。