阅读说明：本技术 一种滑弧滑槽秤及其称量方法 (Sliding arc chute scale and weighing method thereof ) 是由 梁跃武 李锦� 连风宝 员小龙 王晓东 马壮 李蕴生 李伟 李勇 梅雪峰 杨俊毅 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明实施例公开了一种滑弧滑槽秤,包括引导滑槽,所述引导滑槽上方设有进料斗,所述引导滑槽的末端顺次设置有倾斜称重滑槽和圆弧称重滑槽,所述引导滑槽与倾斜称重滑槽之间及倾斜称重滑槽与圆弧称重滑槽之间均留有过料间隙,所述倾斜称重滑槽和圆弧称重滑槽的底部通过托板分别安装有第一测力传感器和第二测力传感器,所述第一测力传感器和第二测力传感器均电性连接到称重仪表；还包括一种称重方法；本发明以简单、可靠和稳定的倾斜滑槽与圆弧滑槽组合结构,配合编程计算可自动对物料流量和累计重量进行计量和显示,特别适合对各种散状物料和液体的流量测量和连续累计称重。(The embodiment of the invention discloses a sliding arc chute scale, which comprises a guide chute, wherein a feed hopper is arranged above the guide chute, an inclined weighing chute and an arc weighing chute are sequentially arranged at the tail end of the guide chute, material passing gaps are reserved between the guide chute and the inclined weighing chute and between the inclined weighing chute and the arc weighing chute, the bottoms of the inclined weighing chute and the arc weighing chute are respectively provided with a first force cell and a second force cell through a supporting plate, and the first force cell and the second force cell are electrically connected to a weighing instrument; also includes a weighing method; the invention can automatically measure and display the material flow and the accumulated weight by combining a simple, reliable and stable inclined chute and arc chute combined structure and matching with programming calculation, and is particularly suitable for measuring the flow and continuously accumulating and weighing various bulk materials and liquids.)

一种滑弧滑槽秤及其称量方法

技术领域

本发明实施例涉及输送中的散状物料和流动中的液体的流量测量及连续累计自动称重技术领域，具体涉及一种滑弧滑槽秤及其称量方法。

背景技术

现有技术在测量输送槽中输送的散状物料时，常用一种由称重滑槽和冲力滑槽组成的滑槽秤进行测量。这种滑槽秤由于在称重滑槽与冲力滑槽之间的距离有限，遇到大块物料时容易被卡住而损坏。也有一种圆弧式固体流量计，其结构是在圆弧称重上只装有一个方向的测力传感器，要求物料进入称重圆弧槽时的速度必须恒定。而物料的速度受流量、粒度、摩擦系数、粘度、密度、入口高度等影响极大，是不可能保证恒定的，所以实际使用时误差很大。因此，在实际测量时，称量极容易受到物料性质等的影响。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种滑弧滑槽秤及其称量方法，以解决现有技术存在的称量容易受到物料性质影响的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种滑弧滑槽秤，包括倾斜的引导滑槽，所述引导滑槽上方设有进料斗，所述引导滑槽通过机架固定在基面上；

所述引导滑槽的末端设置顺次设置有倾斜称重滑槽和圆弧称重滑槽，所述引导滑槽与倾斜称重滑槽之间及倾斜称重滑槽与圆弧称重滑槽之间均设有过料间隙，所述倾斜称重滑槽和圆弧称重滑槽的底部通过托板分别安装有第一测力传感器和第二测力传感器，所述倾斜称重滑槽安装在第一测力传感器的测力端上，所述圆弧称重滑槽安装在第二测力传感器的测力端，所述第一测力传感器和第二测力传感器均电性连接到称重仪表上。

作为本发明的一种优选方案，所述第一测力传感器的测力方向与倾斜称重滑槽的底面垂直，第二测力传感器的测力方向与圆弧称重滑槽圆弧中点的法线方向一致。

作为本发明的一种优选方案，将导滑槽、倾斜称重滑槽、圆弧称重滑槽、第一测力传感器、第二测力传感器及机架的全部或部分封闭在箱体内，且所述箱体留有进料口和出料口。

作为本发明的一种优选方案，所述第一测力传感器、第二测力传感器及称重仪表采用均防爆结构。

作为本发明的一种优选方案，所述称重仪表为独立装置或由若干个模块构成的组合装置，所述组合装置分别由信号放大模块、模数转换模块、数据运算模块、数据保存模块、数据显示模块、数据打印模块和数据传输模块组成。

作为本发明的一种优选方案，与给料装置和控制装置共同构成流量调节系统或者与给料装置和控制装置共同构成定量控制系统。

另外，本发明还提供了一种滑弧滑槽秤的称量方法，包括如下步骤：

步骤100、测量引导滑槽、倾斜称重滑槽和圆弧称重滑槽的计算参数；

步骤200、通过相应的第一测力传感器和第二测力传感器依次获得物料通过倾斜称重滑槽和圆弧称重滑槽时，倾斜称重滑槽和圆弧称重滑槽受到的力；

步骤300、计算倾斜称重滑槽和圆弧称重滑槽上物料的流量，再通过编程积分得到物料的累计重量。

作为本发明的一种优选方案，在步骤100中的计算参数具体为：测量获得倾斜称重滑槽的长度L、圆弧称重滑槽的圆弧半径R、圆弧角β、引导滑槽底面与水平面之间的夹角α；

其中：20°＜α≤85°，5°＜β≤60°，50mm＜R≤30m，10mm＜L≤3m，5mm＜圆滑称重滑槽的宽度≤500m。

作为本发明的一种优选方案，在步骤300中，流量计算的具体步骤为：

步骤301、获得第一称重传感器感受到物料及其滑动对它的作用力F1和第二称重传感器感受到物料及其滑动对它的作用力F2；

步骤302、按照下式计算出物料速度V：

式中γ为F1与竖直方向的夹角，θ为F2与竖直方向的夹角；

步骤303、按照下式计算出物料流量Q：

式中g为重力加速度；

对流量Q积分得到流过滑槽的物料累计重量W：

W＝∫Qdt。

作为本发明的一种优选方案，在步骤300中，流量计算的具体步骤为：

步骤301、获得第一称重传感器感受到物料及其滑动对它的作用力F1和第二称重传感器感受到物料及其滑动对它的作用力F2；

步骤302、按照下式计算出物料速度V：

步骤303、按照下式计算出物料流量Q：

式中g为重力加速度；

对流量Q积分得到流过滑槽的物料累计重量W：

W＝∫Qdt。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明能够在连续不卡料称重的前提下适应不同粒度和速度的物料，提高计量的精度，使得物料的适用性强，配合编程计算可自动对物料流量进行计量和显示，特别适合对各种散状物料和液体的流量测量和连续累计称重。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中的整体结构示意图；

图2为本发明实施方式中力学分析示意图；

图3为本发明实施方式中另一种力学分析示意图；

图4为本发明实施方式中箱体的结构示意图；

图5为本发明实施方式中流程示意图；

图中：1-引导滑槽；2-倾斜称重滑槽；3-圆弧称重滑槽；4-第一测力传感器；5-第二测力传感器；6-称重仪表；7-机架；8-物料；9-箱体。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图4所示，本发明提供了一种滑弧滑槽秤，包括倾斜的引导滑槽1，所述引导滑槽1上方设有进料斗，所述引导滑槽1通过机架7固定在基面上。

所述引导滑槽1的末端设置有倾斜称重滑槽2，在倾斜称重滑槽2的末端设置有圆弧称重滑槽3，所述引导滑槽1与倾斜称重滑槽2之间及倾斜称重滑槽2与圆弧称重滑槽3之间均留有过料间隙。在倾斜称重滑槽2与圆弧称重滑槽3的底部通过托板分别安装有第一测力传感器4和第二测力传感器5，另外，还可以将所述倾斜称重滑槽2安装在第一测力传感器4的测力端上，第一测力传感器4的固定端安装在机架7上，所述圆弧称重滑槽3安装在第二测力传感器5的测力端，第二测力传感器5的固定端安装在机加7上。

所述第一测力传感器4和第二测力传感器5均电性连接到称重仪表6上。

工作时，物料或液体8从进料口进入引导滑槽1，物料靠重力作用和惯性力流过倾斜称重滑槽2和圆弧称重滑槽3，需要说明的是，设置在相邻滑槽之间的过料间隙的作用在于保证相邻滑槽之间的受力独立，不影响相邻滑槽之间的测量精度和结果，但是该过料间隙的设置不影响物料的通过，特别的是，当物料为液体时，位于上方的滑槽应当是搭设在下方的滑槽上方，这样使得滑槽的设置不会影响物料的通过，同时保证各个滑槽之间的受力不受影响。

在物料或液体流过倾斜称重滑槽2会对第一测力传感器4产生作用力。在物料或液体流过圆弧称重滑槽3时第二测力传感器5产生作用力。

带有单片机的称重仪表6将第一测力传感器4和第二测力传感器5的力值信号按照以下步骤和方法计算出物料的速度、流量和累计重量。

在上述中，所述引导滑槽1、倾斜称重滑槽2、圆弧称重滑槽3、第一测力传感器4、第二测力传感器5及机架7的全部或部分封闭在箱体9内，且在箱体9顶部和底部分别设有进料口和出料口。其中，所述第一测力传感器4、第二测力传感器5及称重仪表6采用均防爆结构。

另外，所述称重仪表6为独立装置或由若干个模块构成的组合装置，所述组合装置分别由信号放大模块、模数转换模块、数据运算模块、数据保存模块、数据显示模块、数据打印模块和数据传输模块组成。

根据牛顿第二定律F＝ma和离心力公式F＝mV²/R，在上述结构下可推导出物料流经圆弧称重滑槽时的速度V，再根据流量与流速的关系Q＝Vm/L推导出物料的流量。如图5所示，推导结果和计算步骤为：

步骤100、测量引导滑槽、倾斜称重滑槽和圆弧称重滑槽的计算参数；

步骤200、通过相应的第一测力传感器和第二测力传感器依次获得物料通过倾斜称重滑槽和圆弧称重滑槽时受到的作用力；

步骤300、计算圆弧称重滑槽上的流速V，并根据流速计算流量Q，再通过编程积分得到物料的总质量W。

其中，在步骤100中的计算参数具体为：测量获得倾斜称重滑槽的长度L、圆弧称重滑槽的圆弧半径R、圆弧角β、引导滑槽底面与水平面之间的夹角α；

其中：20°＜α≤85°，5°＜β≤60°，50mm＜R≤30m，10mm＜L≤3m，5mm＜圆滑称重滑槽的宽度≤500m。

如图2所示，作为其中的一种测量方法，包括如下具体步骤：

步骤301、获得第一称重传感器感受到物料及其滑动对它的作用力F1和第二称重传感器感受到物料及其滑动对它的作用力F2；

步骤302、按照下式计算出物料速度V：

式中γ为F1与竖直方向的夹角，θ为F2与竖直方向的夹角；

步骤303、按照下式计算出物料流量Q：

式中g为重力加速度；

对流量Q积分得到流过滑槽的物料累计重量W：

W＝∫Qdt。

作为另一种测量方法，第一测力传感器4的测力方向与倾斜称重滑槽2的底面垂直；第二测力传感器5的测力方向与圆弧称重滑槽3圆弧中点的法线方向一致。受力图及相关符号如图3所示。流量的计算包括如下具体步骤：

步骤301、获得第一称重传感器感受到物料及其滑动对它的作用力F1和第二称重传感器感受到物料及其滑动对它的作用力F2；

步骤302、按照下式计算出物料速度V：

步骤303、按照下式计算出物料流量Q：

式中g为重力加速度；

对流量Q积分得到流过滑槽的物料累计重量W：

W＝∫Qdt。

综合上述，本发明能够在连续不卡料称重的前提下适应不同粒度和速度的物料，提高计量的精度，使得物料的适用性强，配合编程计算可自动对物料流量进行计量和显示，特别适合对各种散状物料和液体的流量测量和连续累计称重。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。