阅读说明：本技术 一种自动数球器 (Automatic ball counting device ) 是由 丛玉廷 林学明 梅玉伟 齐文国 田月根 梅玉强 王容强 姚军营 韩燕� 赵越 于 2019-08-22 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种自动数球器,包括振动筛部分,数球主体部分和电气控制部分；振动筛部分包括振动筛主体架,通过弹簧设置有振动筛固定筛板,振动筛固定筛板底部设置有震动电机,内部套有振动筛上筛板,上筛板的尾部设有向下的折弯；数球主体部分位于折弯的下方,包括数球器主体固定架,数球器主体固定架上设置有下固定板和上固定板,下固定板和上固定板之间设有多个传感器焊接管装配,用于安装传感器,上固定板上安装有上漏斗,下固定板的下方设置有下漏斗,上漏斗、传感器焊接管装配和下漏斗连通；电气控制部分至少包括括微控制器,微控制器连接传感器焊接管装配,可对大量胶球进行连续测试,并且不受胶球磨损的影响。(The application relates to an automatic ball counting device, which comprises a vibrating screen part, a ball counting main body part and an electric control part; the vibrating screen part comprises a vibrating screen main body frame, a vibrating screen fixing screen plate is arranged through a spring, a vibrating motor is arranged at the bottom of the vibrating screen fixing screen plate, an upper vibrating screen plate is sleeved inside the vibrating screen fixing screen plate, and a downward bend is arranged at the tail part of the upper vibrating screen plate; the ball counting main body part is positioned below the bend and comprises a ball counting device main body fixing frame, a lower fixing plate and an upper fixing plate are arranged on the ball counting device main body fixing frame, a plurality of sensor welding pipe assemblies are arranged between the lower fixing plate and the upper fixing plate and used for installing sensors, an upper funnel is arranged on the upper fixing plate, a lower funnel is arranged below the lower fixing plate, and the upper funnel, the sensor welding pipe assemblies and the lower funnel are communicated; the electric control part at least comprises a microcontroller, the microcontroller is connected with the sensor welding pipe assembly, a large number of rubber balls can be continuously tested, and the electric control part is not influenced by the abrasion of the rubber balls.)

一种自动数球器

技术领域

本发明涉及胶球数球装置领域，尤其涉及一种自动数球器。

背景技术

为了降低能耗，国内外的火力发电设备的凝汽器普遍采用冷凝管胶球清洗技术，清洗过程是通过胶球清洗系统进行控制的，在胶球清洗系统的控制下，胶球通过冷凝管后被回收回来，回收回来的胶球要进行数量的确认，从而计算出收球率，收球率是评价胶球清洗系统好坏的重要指标。大多数的胶球清洗系统在整个循环系统内没有自动数球装置，这样就需要将胶球拿出循环系统后单独进行手动查数，对于少量胶球用不了多长时间，但对于大量胶球的数球就会耗费大量的人力物力，占用大量的时间。有的企业的胶球清洗系统有在线数球装置，但是数球误差相当大，对收球率的计算结果有非常大的影响，这样就需要将胶球从循环系统中拿出来进行手动人工数球，从而用来评价线上数球器数球功能的好坏。另一方面，当循环系统内的胶球磨损严重后也需要将胶球从循环系统中拿出来进行人工数球。针对以上胶球清洗系统的数球不足之处，就急需一种能够在循环系统之外进行简便数球的自动数球装置。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有技术中存在的上述不足之处。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种自动数球器，包括振动筛部分，数球主体部分和电气控制部分；振动筛部分包括振动筛主体架，振动筛主体架上通过弹簧设置有振动筛固定筛板，振动筛固定筛板底部设置有震动电机，振动筛固定筛板的内部套有振动筛上筛板，振动筛上筛板尾部设有向下的折弯；数球主体部分位于折弯的下方，包括数球器主体固定架，数球器主体固定架上设置有下固定板和上固定板，下固定板和上固定板之间通过支撑柱支撑，下固定板和上固定板之间设有多个传感器焊接管装配，用于安装传感器，上固定板上安装有上漏斗，下固定板的下方设置有下漏斗，上漏斗、传感器焊接管装配和下漏斗连通；电气控制部分至少包括括微控制器，微控制器连接传感器焊接管装配。

在一种可能的实施方式中，传感器焊接管装配包括上焊接管、焊接管过渡套、传感器保护组件、下连接法兰、传感器组件固定套和下焊接管；上焊接管的内径小于下焊接管，焊接管过渡套的上部与上焊接管焊接，下部与下焊接管焊接，上焊接管和下焊接管同心设置；下焊接管的管壁上开有2个相对的圆孔，用于焊接传感器组件固定套，传感器保护组件插在传感器组件固定套内；下焊接管焊接的下部焊接有下连接法兰，下连接法兰与下固定板用螺丝紧固。

在一种可能的实施方式中，传感器保护组件包括光电传感器，光电传感器自带螺母、传感器保护主体套、O型密封圈、玻璃压盖、压盖紧固螺丝、钢化玻璃和玻璃密封圈；光电传感器设有螺纹，传感器保护主体套加工有和光电传感器相匹配的内螺纹，光电传感器穿过光电传感器自带螺母后与传感器保护主体套螺纹连接；感器保护主体套的另一侧内依次安装有玻璃密封圈、钢化玻璃和玻璃压盖，玻璃压盖和传感器保护主体套通过压盖紧固螺丝紧固，O型密封圈位于传感器保护组件和传感器组件固定套之间；光电传感器连接微处理器。

在一种可能的实施方式中，光电传感器的型号为OMRON。

在一种可能的实施方式中，上漏斗用导向三角隔板分割成与传感器焊接管装配数量相同的多个部分，每一个部分下面开有一个圆孔，作为胶球流通孔，用于数球时胶球通过。

在一种可能的实施方式中，上固定板上设有与传感器焊接管装配数量相等的圆孔，用于***并焊接传感器焊接管装配的上部圆管。

在一种可能的实施方式中，下固定板与传感器焊接管装配通过螺丝连接。

在一种可能的实施方式中，下漏斗下方设有装球桶。

本发明可对大量胶球进行连续测试，并且不受胶球磨损的影响，可实时显示本次的检球数，采用光电传感器进行检测，机械结构设计简单，数球操作操作简便，应用范围广，系统集成度高、可靠性好，数球速度快、实时性好，抗干扰性能强，减少了人工计数的烦难、误差和劳动强度，可极大提高清洗胶球计数的准确度和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种自动数球器的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明实施例提供的一种振动筛部分的右视图；

图5为本发明实施例提供的一种振动筛部分的主视图；

图6为图4的E-E剖视图；

图7为本发明实施例提供的一种振动筛部分的俯视图；

图8为本发明实施例提供的一种数球主体部分的结构示意图；

图9为图8的侧视图；

图10为图9的E-E剖视图；

图11为图8的俯视图；

图12为本发明实施例提供的一种传感器焊接管装配的结构示意图；

图13为图12的E-E剖视图；

图14为本发明实施例提供的一种传感器保护组件的结构示意图；

图15为图14的E-E剖视图；

图16为本发明实施例提供的一种上漏斗的俯视图；

图17为图16的E-E剖视图；

图18为电气控制部分的结构示意图；

1：振动筛部分，2：数球器主体部分，1-1：振动电机，1-2：振动筛小槽钢，1-3：振动弹簧上固定轴，1-4：振动筛上筛板，1-5：振动筛固定筛板，1-6：固定弹簧，1-7：振动弹簧下固定轴，1-8：振动筛主体架，1-9：振动筛上筛板紧固螺丝，2-1：上漏斗，2-1-1：导向三角隔板，2-1-2：胶球流通孔，2-2：上漏斗紧固螺丝，2-3：上固定板，2-4：支撑柱紧固螺丝，2-5：支撑柱，2-6：传感器焊接管装配，2-7：下固定板，2-8：数球器主体固定架，2-9：下漏斗，2-10：装球桶，2-11：下漏斗紧固螺丝，2-6-1：上焊接管，2-6-2：焊接管过渡套，2-6-3：传感器保护组件，2-6-4：下连接法兰，2-6-5：传感器组件固定套，2-6-6：下焊接管，2-6-3-1：光电传感器，2-6-3-2：光电传感器自带螺母，2-6-3-3：传感器保护主体套，2-6-3-4：O型密封圈，2-6-3-5：玻璃压盖，2-6-3-6：压盖紧固螺丝，2-6-3-7：钢化玻璃，2-6-3-8：玻璃密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1-3，本发明实施例提供一种自动数球器，放置在发球器的旁边，包括振动筛部分，数球主体部分和电气控制部分。

振动筛部分包括振动筛主体架1-8、震动电机1-1和胶球流通板。

数球主体部分包括数球器主体固定架2-8、胶球流通漏斗部分和胶球用传感器部分。

电气控制部分由微控制器、RTC时钟、键盘、显示器、电源等组成。

将胶球放在振动筛里面，胶球就会由于震动电机的震动沿着振动筛均匀的落入数球主体部分的漏斗内，然后从数球管内落到装球桶内，在数球管的外壁上安装有数球用的对射光电传感器，在胶球下落的过程中光电传感器就记下了通过数球管的胶球，电气控制部分有微控制器，微控制器实时显示参量、球计数值和实时钟。微控制器实时采集胶球数并累加，可实现胶球数的实时显示和保存。根据现场实际数球，此数球器的数球的准确性平均可以达到99％，此数球装置具有结构简单，操作方便，数球迅速，数球准确等优点。

如图1-5，振动筛部分1包括振动筛主体架1-8、振动筛固定筛板1-5和振动筛上筛板1-4。

振动筛主体架1-8上部焊接4个振动弹簧下固定轴1-7，每个振动弹簧下固定轴1-7上套有振动弹簧1-6，每个振动弹簧1-6上部套有1-3振动弹簧上固定轴。

振动筛固定筛板1-5的下面固定有振动电机1-1，侧面焊接有振动筛小槽钢1-2，焊接位置根据胶球在振动筛内的滚动情况进行现场调试后焊接，振动弹簧上固定轴1-3焊接在振动筛小槽钢1-2下面。

振动筛固定筛板1-5的尾部向下折弯，如图1、图2、图5所示。

如附图6和附图7所示，振动筛上筛板1-4的尾部向下折弯，是一种钣金折弯件，振动筛上筛板1-4里面底面加工有若干小圆孔，底面内部抛光处理，此小圆孔在胶球向下滚动时可均匀胶球向下滚落的滚动速度，从而增加光电传感器检查的准确度，振动筛上筛板1-4可以套在振动筛固定筛板1-5内部，可以方便拆卸，与振动筛固定筛板1-5用振动筛上筛板1-9紧固螺丝固定在一起。将振动筛固定筛板1-5，振动筛上筛板1-4，振动弹簧上固定轴1-3，振动筛小槽钢1-2，振动电机1-1，振动筛上筛板紧固螺丝1-9整体组装好后安装到4根振动弹簧上1-6，调整好振动电机1-1的振动频率，启动振动电机1-1，则振动筛上筛板1-4就随着振动电机1-1一起振动。

如图8-9所示，数球主体部分2包括数球器主体固定架2-8，数球器主体固定架2-8固定在水平地面上，数球器主体固定架2-8上焊接有下固定板2-7，下固定板2-7上用支撑柱紧固螺丝2-4固定有4个支撑柱2-5，4个支撑柱2-5上部用支撑柱紧固螺丝2-4固定有上固定板2-3，上固定板2-3上用上漏斗紧固螺丝2-2固定有上漏斗2-1。

上固定板2-3中心部位开有圆孔，用于***并焊接传感器焊接管装配2-6的上部圆管，传感器焊接管装配2-6的下部是一个圆法兰，与下固定板2-7用螺丝连接，安装后传感器焊接管装配2-6的中心圆管内孔正对下固定板2-7的中心部位的圆孔.

下固定板2-7用下漏斗紧固螺丝2-11固定有下漏斗2-9。

如图16-17，上漏斗2-1用导向三角隔板2-1-1分割成4个部分，每一个部分下面开有一个圆孔，作为胶球流通孔2-1-2，用于数球时胶球通过，上漏斗2-1做成斜面形式用于胶球滚动导向并且有利于缓解胶球滚动速度不至于堵住上漏斗2-1下面的胶球流通孔2-1-2。

如附图2，附图10，附图11所示，当胶球以一定速度经过振动筛后掉到上漏斗2-1的导向斜面上，然后沿着导向斜面进入传感器焊接管装配2-6的中心竖直管内，最后经过下固定板2-7，下漏斗2-9后落入装球桶2-10内。

如附图12，附图13，传感器焊接管装配2-6包括上焊接管2-6-1、焊接管过渡套2-6-2、传感器保护组件2-6-3、下连接法兰2-6-4、传感器组件固定套2-6-5和下焊接管2-6-6。

其中，上焊接管2-6-1的内径小于下焊接管2-6-6的内径，焊接管过渡套2-6-2的上部与上焊接管2-6-1焊接，下部与下焊接管2-6-6焊接，焊接时保证上下焊接管的同心度，当胶球在2-6-1上焊接管下落的过程中逐渐趋于管的轴心部位，最后落入2-6-6下焊接管内就会从管的轴心部位落下而不会发生很大的偏斜，这样可以有效提高2-6-6下焊接管上传感器的测量准确度，若胶球在下落过程中相对于管的轴心发生偏斜，光电传感器就有可能检测不到此时偏离的胶球，从而造成计数错误。下焊接管2-6-6的管壁上开有2个相对的圆孔，用于焊接传感器组件固定套2-6-5，传感器保护组件2-6-3***到传感器组件固定套2-6-5内，中间放入O型密封圈2-6-3-4，此密封圈起到密封二者的作用。外面用螺丝紧固，光电传感器安装在传感器保护组件2-6-3里面，从而形成两组对射的传感器，当胶球通过下焊接管2-6-6时就会被这组对射的传感器检测到，然后经过信号转换等操作转换成数量存储到总系统内。下焊接管2-6-6焊接的下部焊接有下连接法兰2-6-4，下连接法兰2-6-4与下固定板2-7用螺丝紧固。

如附图14-15所示，传感器保护组件2-6-3包括光电传感器2-6-3-1，光电传感器自带螺母2-6-3-2、传感器保护主体套2-6-3-3、O型密封圈2-6-3-4、玻璃压盖2-6-3-5、压盖紧固螺丝2-6-3-6、钢化玻璃2-6-3-7和玻璃密封圈2-6-3-8。

光电传感器2-6-3-1选用型号为OMRON的E3FB型传感器，此传感器头不能防水，所以需要做一个保护装置将传感器头保护起来。

光电传感器2-6-3-1表面带有螺纹，光电传感器自带螺母2-6-3-2安装到光电传感器2-6-3-1的螺纹上，传感器保护主体套2-6-3-3加工有和光电传感器2-6-3-1相匹配的内螺纹，安装时将光电传感器2-6-3-1拧入传感器保护主体套2-6-3-3内，外面用光电传感器自带螺母2-6-3-2拧紧。传感器保护主体套2-6-3-3的另一面内安装有玻璃密封圈2-6-3-8，然后安装钢化玻璃2-6-3-7，最外面安装玻璃压盖2-6-3-5，最后用压盖紧固螺丝2-6-3-6将玻璃压盖2-6-3-5和传感器保护主体套2-6-3-3紧固，在紧固过程中，玻璃压盖2-6-3-5压紧钢化玻璃2-6-3-7，钢化玻璃2-6-3-7压紧玻璃密封圈2-6-3-8，玻璃密封圈2-6-3-8受压变形从而起到密封的作用。

2处O型密封圈的作用就将2-6-3-1光电传感器的传感器头保护起来，并且也不影响传感器的光信号穿过玻璃进行胶球的检测。

如图18，电气控制部分包括微控制器、RTC时钟、键盘、显示器和电源，其中，这里的微控制器、RCT时钟、键盘、显示器、电源、都集成在了数球系统主板上，并且，微控制器连接光电传感器，其电路连接如图18所示，

微控制器负责管理键盘和显示，管理输入指令和参数，实时显示参量、球计数值和实时钟，实时采集胶球数并累加，可实现胶球数的实时显示和保存，可根据指令输出控制命令控制振动电机的启动和关闭，也可远方控制胶球计数开始和停止。

微控制器(MCU)内集成了CPU、RAM、FLASHROM、I/O口、串行口等诸多单元，减小电磁干扰。MCU采用16位单片机，最高时钟可达24MHZ，80％的指令可在单周期完成，显著的提高了运算和数据处理速度和数据采集速度。数字输入采集的分辨率可达1MS。

数球系统主板采用4层PCB板结构，减小连线，上面还设置了硬件数字滤波器和软件数字滤波器有效的抑制了电厂环境下的强电磁干扰。

光电传感器，负责将胶球数转换成电信号，并输入到计数仪的胶球检测电路，经电路滤波、放大、整形后供MCU采集用。

RTC实时时钟提供系统的时间输出，可以用于系统计时。

数球系统主板设置一个通道的串行通讯口(RS-485)可用于与远方终端的通信，也可用于系统调试，不用时可不设。

在一个示例中，单片机的型号为C8051F020。

如图1-2所示，先调整振动筛部分1和数球主体部分2之间的相对距离，使胶球从振动筛滚下后正好进入数球主体部分2的上漏斗2-1的左侧导向面，调整好二者位置后利用水平仪调整二者底架保持水平，然后固定好二者的底架。启动自动数球器控制系统，启动振动电机1-1，将准备要测试的胶球倒在振动筛部分1的左侧，因为振动筛底面加工有若干小圆孔，则胶球就会陆续均匀向前滚动，然后均匀分散到振动筛整个筛面上，最后落到数球主体部分2的上漏斗2-1左侧导向面上，胶球沿着导向面进入上漏斗2-1的4个均分的槽内，然后经过传感器焊接管装配2-6被光电传感器检测出来，最后胶球经过下漏斗2-9掉进装球桶2-10内。

此自动数球器可对大量胶球进行连续测试，并且不受胶球磨损的影响。可实时显示本次的检球数，实时显示定时时钟，可保存上次的检球数,也可保存一个月的历史数据，可通过RS485通信口与管理系统通信和联网,与程控柜联动。

此自动数球器采用光电传感器进行检测，机械结构设计简单，数球操作操作简便，应用范围广，系统集成度高、可靠性好，数球速度快、实时性好，抗干扰性能强。此自动数球器测量误差很小：胶球分辨率不大于1MS，计数误差不大于±0.002％，准确度高于99％，控制可靠度不小于99.9％，减少了人工计数的烦难、误差和劳动强度，可极大提高清洗胶球计数的准确度和效率，减小了计数时间，能更好的为火力、水利、核能等发电厂行业服务

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。