专利名称：高粘性流体的动态称重系统及其方法
技术领域：
本发明属于流体计量领域，尤其是一种高粘性流体的动态称重系统及其方法。
背景技术：
在工业生产过程中，经常需要对流体原料进行动态称重。低粘性流体使用流 量计或齿轮泵便可以实现精确的动态计量，但是，使用流量计或齿轮泵不能对粘性高达 lOOOOcps的流体进行精确的动态计量。虽然采用双速阀门可以对高粘性流体进行动态计 量，但是，采用双速阀门进行高粘性流体称重存在称重精度低及滞后严重等问题。因此，现 有技术不能对高粘性流体进行精确的动态称重。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、能够保证称重精度 及称重速度的高粘性流体的动态称重系统及其方法。本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的
一种高粘性流体的动态称重系统，包括高粘性流体料桶、秤体、重量显示仪，秤体的输 出端与重量显示仪相连接，该秤体的输出端还连接一称重控制器，该称重控制器的输出控 制端与变频器的输入端相连接，该变频器的输出端与高粘性流体桶泵相连接，该高粘性流 体桶泵通过插入到高粘性流体料桶中的泵杆将高粘性流体泵入秤体。而且，所述的秤体的输出端与重量显示仪及称重控制器通过PR0FIBUS-DP总线方 式相连接。而且，所述的称重控制器还设有通信口与上位控制机相连接。而且，所述的称重控制器由可编程控制器构成。一种高粘性流体的动态称重方法，包括以下步骤
⑴称重控制器根据高粘性流体的原料重量，确定变频器的初始频率并通过变频器控制 高粘性流体桶泵的泵速，从高粘性流体料桶向秤体内泵入高粘性流体；
⑵秤体将称重信号反馈给称重控制器，称重控制器根据控制参数采用动态差值补偿法 并通过变频器控制高粘性流体桶泵的泵速；
⑶当称重控制器检测到重量信号接近目标值时，采用测定最小流量法并通过变频器降 低高粘性流体桶泵的泵速。而且，所述的控制参数包括高粘性流体的原料重量、高粘性流体料桶内的液位、高 粘性流体桶泵的泵速。而且，所述的控制参数是由称重控制器设置或者由上位控制机设置。本发明的优点和积极效果是
1、本动态称重系统由称重控制器、变频器、高粘性流体桶泵及秤体构成一闭环系统，秤 体能够将称重信号及时地反馈给称重控制器，称重控制器采用动态差值补偿和测定最小流 量动态算法并通过变频器控制高粘性桶泵的泵速，实现了对高粘性流体的动态精确称重功能，保证了称重精度和称重速度，满足了对高粘性流体的动态精确称重的要求。2、本动态称重系统可以通过称重控制器或上位控制机设置高粘性流体的原料重量及其各种控制参数，适应于各种不同高粘性流体的动态称重，具有使用方便、适用范围广 泛的特点。3、本动态称重方法采用动态插值补偿方法来对剩余物料重量进行实时修正，在称重控制器检测到重量信号接近目标值时，采用测定最小流量法并通过变频器降低高粘性流 体桶泵的泵速，使其减慢直到呈断续滴定状态，克服了冲击力和预留物料质量对精度的影 响，保证了称重的精度。4、本发明设计合理，实现了对高粘性流体的动态精确称重功能，保证了称重精度和称重速度，满足了对高粘性流体的动态精确称重的要求，同时具有使用方便、适用范围广 泛的特点。


图1是本发明的称重系统连接示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。一种高粘性流体的动态称重系统，如图1所示，由上位控制机、称重控制器、变频器、高粘性流体桶泵、高粘性流体料桶、秤体、重量显示仪连接构成。上位控制机与称重控制 器的通信接口相连接，实现上位控制机对称重控制器的控制功能。称重控制器由可编程控 制器构成，称重控制器内内置有动态称重控制程序，上位控制机及称重控制器设有人机接 口，通过上位控制机和称重控制器可以设置高粘性流体的原料重量及其各种控制参数。该 称重控制器的输出控制端与变频器的输入端相连接，该变频器的输出端与高粘性流体桶泵 相连接，由该变频器控制高粘性流体桶泵的泵速；该高粘性流体桶泵通过泵杆插入高粘性 流体料桶中，通过高粘性流体桶泵将高粘性流体从高粘性流体料桶泵入秤体。实现将高粘 性流体从高粘性流体料桶向秤体的泵取过程并控制高粘性流体的流速；秤体采用高精度秤 体能够提供较高的称重精度，该秤体的输出端通过PR0FIBUS-DP总线方式同时与重量显示 仪及称重控制器，秤体输出的重量信号通过PR0FIBUS-DP总线传送给重量显示仪进行实时 显示并反馈给称重控制器，由称重控制器动态计算称重差值和流体流速，然后通过控制变 频器以调节高粘性流体桶泵的泵速，实现了对高粘性流体的动态精确称重功能。根据上述高粘性流体的动态称重系统可以实现高粘性流体的动态称重方法，该高粘性流体的动态称重方法是由安装在称重控制器内的控制程序实现的，包括以下步骤
⑴称重控制器根据高粘性流体的原料重量，确定变频器的初始频率并通过变频器控制高粘性流体桶泵的泵速，从高粘性流体料桶向秤体内泵入高粘性流体。⑵秤体将称重信号反馈给称重控制器，称重控制器根据控制参数采用动态差值补偿法并通过变频器控制高粘性流体桶泵的泵速；
在本步骤中，控制参数包括高粘性流体的原料重量、高粘性流体料桶内的液位、高粘性流体桶泵的泵速，上述控制参数是由称重控制器设置或者由上位控制机设置。⑶当称重控制器检测到重量信号接近目标值时，采用测定最小流量法并通过变频器降低高粘性流体桶泵的泵速，使得高粘性流体泵取速度减慢直到呈断续滴定状态，采用这种方法克服了冲击力和预留物料质量对精度的影响，保证了称重的精度。通过上述三个步骤，实现了对高粘性流体的动态精确称重功能。同时，为了直观地 显示称重重量，秤体在将称重信号反馈给称重控制器的同时，还向重量显示仪发送称重信 号，由重量显示仪实时显示秤体所称重量。本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此发明并不限于具体实施 方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方 式，同样属于本发明保护的范围。
权利要求
一种高粘性流体的动态称重系统，包括高粘性流体料桶、秤体、重量显示仪，秤体的输出端与重量显示仪相连接，其特征在于该秤体的输出端还连接一称重控制器，该称重控制器的输出控制端与变频器的输入端相连接，该变频器的输出端与高粘性流体桶泵相连接，该高粘性流体桶泵通过插入到高粘性流体料桶中的泵杆将高粘性流体泵入秤体。
2.根据权利要求1所述的高粘性流体的动态称重系统，其特征在于所述的秤体的输 出端与重量显示仪及称重控制器通过PR0FIBUS-DP总线方式相连接。
3.根据权利要求1所述的高粘性流体的动态称重系统，其特征在于所述的称重控制 器还设有通信口与上位控制机相连接。
4.根据权利要求1 3任一项所述的高粘性流体的动态称重系统，其特征在于所述 的称重控制器由可编程控制器构成。
5.一种高粘性流体的动态称重方法，其特征在于包括以下步骤⑴称重控制器根据高粘性流体的原料重量，确定变频器的初始频率并通过变频器控制 高粘性流体桶泵的泵速，从高粘性流体料桶向秤体内泵入高粘性流体；⑵秤体将称重信号反馈给称重控制器，称重控制器根据控制参数采用动态差值补偿法 并通过变频器控制高粘性流体桶泵的泵速；⑶当称重控制器检测到重量信号接近目标值时，采用测定最小流量法并通过变频器降 低高粘性流体桶泵的泵速。
6.根据权利要求5所述的高粘性流体的动态称重方法，其特征在于所述的控制参数 包括高粘性流体的原料重量、高粘性流体料桶内的液位、高粘性流体桶泵的泵速。
7.根据权利要求5或6所述的高粘性流体的动态称重方法，其特征在于所述的控制 参数是由称重控制器设置或者由上位控制机设置。
全文摘要
本发明涉及一种高粘性流体的动态称重系统及其方法，该系统的秤体输出端同时与重量显示仪及称重控制器相连接，该称重控制器的输出控制端通过变频器与高粘性流体桶泵相连接，该高粘性流体桶泵通过插入到高粘性流体料桶中的泵杆将高粘性流体泵入秤体；该方法使用高粘性流体桶泵将高粘性流体泵取到秤体内，秤体将称重信号反馈给称重控制器中，称重控制器根据控制参数采用动态差值补偿法和测定最小流量法并通过变频器控制高粘性流体桶泵的泵速。本发明设计合理，实现了对高粘性流体的动态精确称重功能，保证了称重精度和称重速度，满足了对高粘性流体的动态精确称重的要求，同时具有使用方便、适用范围广泛的特点。
文档编号G01G13/24GK101799312SQ20101012096
公开日2010年8月11日 申请日期2010年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者付连昆, 刘全玺, 卢佩, 李智辉, 陈宁 申请人:天津科技大学