粉体物料动态计量设备浅析

粉粒物料自动定量机理及系统研发

粉粒物料自动定量配料和定量包装在工农业生产中有着非常广泛的应用。随着对食品和药品等定量生产卫生质量要求不断提高,有毒有害物料对定量生产工人健康影响越来越受到重视,对定量生产准确度和速率要求也不断提高。

现有的定量方法远远不能满足生产企业的要求,急需研究一种既快又准的粉粒物料自动定量新方法和新技术,研制新型自动定量系统,并进行实验研究,实现大量粉粒物料快速准确自动定量。这对丰富和完善自动定量理论、提高定量生产效率及其经济效益,具有十分重要的意义。

本文针对目前自动定量技术存在不足,开展粉粒物料自动定量机理及系统研发,主要内容有:1.通过对容积式和称量式两种传统自动定量方法和先进组合式自动定量方法工作机理研究,提出了采用混合式自动定量方法的新思路。研究混合式自动定量工作机理及其实现的结构模型,对粉粒物料混合式自动定量系统和工艺时序进行总体设计。

2.为了提高混合式自动定量系统动态称量快速性和准确性,采用变阻尼技术设计称量台架,应用动特性分析方法,研究称量台架动态特性,提高称量响应信号的快速性;应用频谱分析方法,对动态称量信号进行分析,设计信号调理及采集电路,提高信号稳定性;应用无限长脉冲响应滤波方法和串联动态补偿数字滤波方法,研究动态称量数字信号滤波补偿处理技术,提高称量响应信号的稳定性和准确性。3.为了提高混合式自动定量系统定量加料快速性和准确性,对电磁振动给料器加料工作机理进行系统分析,建立电磁振动给料器加料动力学方程,动力学分析表明,电磁振动给料器工作在亚临界近共振区,工作平稳,应用反共振原理设计新型三自由度电磁振动给料器,给料稳定迅速;建立电磁振动给料器输送物料运动学方程,运动学分析表明,对于加料量大而迅速主加料,在抛掷运动状态下工作,需要适当加大振动幅值、振动频率和振动倾角,反之,对于加料量小而稳定准确补加料,在向前滑移运动状态下工作,需要适当减小振动幅值、振动频率和振动倾角。

粉末和颗粒状物料的计量技术

需要对所处理的物料进行精确且可信的计量时，采用一些计量设备是可取的，这些计量设备测量的是物料的流量，所以物料密度的变化并不会影响此设备的计量。

重量测量设备通常应用在以下场合：基础工业（制药业，化工业等）中难于精确计量和控制的物料；或是所涉及的物料流量很小，超出了体积计量设备所能工作的范围。

计量设备举例如下：计量螺旋，连续式计量带和连续式振动计量设备；螺旋喂料机用于固体物料的输送，卸料和喂料（见“粉末和颗粒状物料的机械输送技术”，“粉末和颗粒状物料的卸料技术” 以及“粉末和颗粒状物料的喂料技术”），输送带用于固体物料的输送和喂料（见“粉末和颗粒状物料的机械输送技术”以及“粉末和颗粒状物料的喂料技术”）

本文档介绍了以上这些装置是如何在组合设备中使用，来计量固料的。 包含计量螺旋的计量设备的组成为：

-卸料料斗（或储藏筒仓），其内含有待计量的物料；

-称重装置，测力计，这些组件都连接在料斗（或筒仓）上；

-物料进入螺旋的进料口；

-由发动机驱动的螺旋输送机； -控制设备，对螺旋输送机的工作状态进行控制。

测力计定期对物料重量的减少量进行测量，所测物料是通过螺旋输送机的带动而卸料的。测得的物料量与预设值有一些误差，测得值被转换成一个信号并传递，据此信号来控制设备。控制设备将测得值与预设值相比较，若两者之间有差异，便通过调节螺旋输送机的转速来进行流量校正，这样就确保了所要求的流量。

螺旋输送机必须能够将物料以恒速从进料口输送至卸料口；需选择具有最佳工作性能的螺旋外形，需根据物料的物理和化学属性来选择螺旋输送机的结构，这样就防止了物料粘结在设备的接触表面，从而不影响计量装置的正常工作。

本计量设备是对物量的差值进行计量，而不是对卸料总量进行计量，所以在需要计测料仓（或筒仓）中总物料量的情况下，本设备就不能作为计量器使用了，计量功能也就无效了。

根据输送带的长度，带式输送机对其输送的物料有多种计量方式。 用于长输送带式输送机的计量设备的组成为：

失重秤工作原理_失重秤结构分析

今天我们介绍下一个失重秤的工作原理，以及进行一下失重秤结构分析。失重秤是一种间歇性连续供

料的称重设备。由于损失控制是在料斗内进行的，因此可以达到较高的控制精度，且结构易于密封。

适用于控制水泥，石灰粉，煤粉和其他精细材料等成分。其实小编也不是失重秤方面的专业人士，只

是一知半解，下面有请小编从祺龙电子请来的失重秤方面的专家，让他带领大家分析一下失重秤结构，

并且为大家讲解失重秤工作原理~【失重秤工作原理】

失重秤，是一种间断给料

连续出料的称重设备，由

于失量控制是在料斗中进

行，可达到较高的控制精

度，结构又易于密封，故

在粉料控制时与用螺旋秤

来相比是一大提高。适用

于水泥、石灰粉、煤粉等

微细物料的控制配料。失

重秤也可称为粉体秤，主

要是用于计量粉煤灰等粉

体物料，河南丰博自动化

有限公司生产的粉体秤失重秤解决了水泥行业的四大难题：结拱、穿仓、计量不准、标定不准的四大

难题。

目前，我国连续式搅拌设备均采用容积法或皮带秤、螺旋秤两类来计量。我国用于公路行业的皮带秤

计量精度一般只能达到5左右，与容积计量相差无几，长期稳定性较差。

将秤量斗及给料机构作为整个秤体，通过称重仪表或上位机不停对秤体进行重量信号的采样，

计算出重量在单位时间的变化比率作为瞬时

流量，再通过各种软硬件的滤波技术处

理，得出可以作为控制对象的“实际流

量”。这个流量的获取非常重要，是失

重秤能否准确计量的基础。

值，根据单位时间重量的损失，将实际

给料速率和设定给料速率进行比较，从

而控制出料装置，使实际给料速率始终

准确地符合设定值。在短时间的加料过

程中，出料装置借助重力式工作期间存

储的控制信号按容积式原理工作。

称重料斗内物料的重量通过称重传感器转化成电信号送至称量仪表。称量仪表将计算出的物料重量与

预先设定的重量上、下限值进行比较和判别，通过PLC控制进料闸门，向称重料斗内间断喂料。同

时，仪表将计算出的实际给料率（排料流量）与预先设定的给料速率进行比较，通过PLC和调节器

中图分类号：ＴＱ１７２．６　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００７—０３８９（２Ｏ１２）０２—７３一Ｏ１　粉体物料计量控制系统的改进　刘　广　，王明生　，赵建华　，任关兴　（１．中联南阳分公司，河南镇平４７４２５０　２．河南省求实自动化工程有限公司，河南郑州４５０００２）　众所周知，在水泥生产过程中，粉体物料的稳定　控制和精确计量不仅对产品的产质量起到至关重要　的作用，而且对企业经济效益产生了巨大的影响。　但粉体物料在自动化计量过程中不易控制，时常会　发生冲料现象，既影响计量精度又污染环境。对此，　我们通过深人现场了解，不断研究改进，总结出一套　行之有效的稳定密封定量给料机流量的解决办法，　使冲料现象得到有效控制，就简要作一介绍。　１料仓控制系统的改进　在计控一体化设备控制系统中，给料仓的料位　控制是采用料位控制仪控制叶轮给料机启／停实施　的，即料位上限时停止给料，料位下限时开始供料。　但这一控制系统存在以下缺点：（１）叶轮给料机电机　启停频繁，影响其使用寿命；（２）由于给料机不能连　续运行，无法使料仓内料位稳定，因而造成仓内料位　忽高忽低，使得仓内空气压力极不稳定易造成冲料；　（３）给料机由于是工频运行，无法调节给料速度；（４）　料仓内无料时，给料机会一直运行。　为改进这一料仓给料系统控制的上述缺陷，我　们采取了以下技术措施。（１）在料仓上部开一孔，用　管道联至收尘器管道上，同时在管道上加装调节阀，　使料仓内形成微负压，消除料位高时产生巨大仓压，　因而阻止冲料的发生；（２）采用料位控制仪＋智能调　节仪的自动控制系统；（３）叶轮给料机采用变频控制　（见图１）。　经此改造后，该控制系统具有手动／自动调节功　能，能有效调节和控制叶轮给料机的给料量大小。　其中自动调节时是由智能仪表根据仪表设定值，通　过仪表内部ＰＩＤ进行自动控制，达到料仓料位稳　定。其次，料仓控制与计量秤联锁，能有效解决密封　Ｉ壁　垫塑Ｈ垫兰鉴墨卜　兰　图１稳料仓控制原理图　定量给料机缺料反应滞后的问题。因密封定量给料　机的称重传感器安装在计量秤机头下料位置，当出　现料仓缺料时，由于粉体物料多数在密封下输送，不　易被及时发现，等称重传感器检测出缺料时，密封定　量给料机已缺料相当长的距离；而采用联锁后，当料　位接近无料或料位极低时，系统就会发出声光报警，　并停止计量秤体运行，从而有效避免此问题发生。　２　密闭计量控制系统的改进　密封定量给料机具有计量准确、响应快、计量范　围宽和性价比高等特点。但用作粉体物料的计量控　制时，由于粉体物料具有倾泻自流的特性，容易出现　粉料上下窜动、冲料、不均匀分布等情况。因此在使　用密封定量给料机进行计量控制时，不仅要考虑物　料的稳定卸料和计量控制问题，而且还要对密封定　量给料机本身进行技术改造。　经过深入现场分析，我们对秤体进行了如下改　造：将密封定量给料机入口处加装阻尼稳料装置，以　防止粉体在行进方向出现上、下窜动；在计量段前加　装整流稳料档板，使粉体物料均匀通过计量段，提高　称重传感器的采集精度，也提高了整个计量控制系　统的稳定性（见图２）。　封板　图２改造后示意图　３　效果　采取§１和§２的技术措施改造后，已经过了一年　多时间的运行，系统稳定可靠，再未出现冲料现象。　我们认为，密封定量给料机的合理结构及正确的控　（下转第９０页）　水诳工程　３一