专利名称：粉料计量的负压监控系统和负压监控方法
技术领域：
本发明涉及一种用于混凝土搅拌站的粉料计量装置中的粉料计量的负压监控系 统，本发明还涉及一种用于混凝土搅拌站的粉料计量的负压监控方法。
背景技术：
目前，混凝土搅拌站粉料计量装置通常包括由称重装置支撑的粉料计量斗，粉料 计量斗下端设有一个气动蝶阀，粉料通过气动蝶阀的开关经布袋连接进入搅拌主机，粉料 计量斗上端则通过橡胶软管与螺旋输送机落料口相连。当粉料计量斗在粉料计量及粉料卸 料时，会产生负压，影响粉料计量的准确性，对企业粉料用量的准确性及混凝土的质量均存 在潜在的影响。当搅拌站采用布袋除尘或箱式除尘系统时，可将粉料计量斗上端直接与布袋或收 尘箱连接起来，通过布袋或者收尘箱的空间来实现压力的释放及补充功能，但由于布袋或 者除尘箱的容积有限，短时间内空气压力无法迅速释放及补充，粉料计量仍然存在较大的
计量偏差。此外，可以采用连接管将粉料称量斗同搅拌主机连通起来，达到平衡搅拌主机与 粉料称量斗内压力的效果，但由于短时间内搅拌主机与粉料称量斗内空气压力难以平衡， 上端及下端受力横截面积不一样，且连接管容易阻塞，因此仍然会存在较大的计量偏差。目前，混凝土搅拌站生产厂家及混凝土生产企业均没有足够重视负压对粉料计量 的影响问题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种粉料计量的负压监控系统，用于混凝土搅拌站的粉料 计量装置中，以减小负压对计量结果的影响。本发明的目的还在于提供一种粉料计量的负 压监控方法。为此，本发明提供了一种粉料计量的负压监控系统，用于混凝土搅拌站粉料计量 装置，其包括用于采集粉料计量装置的粉料计量斗内的压强的第一检测单元；用于采集 粉料计量装置的搅拌主机内的压强的第二检测单元；以及控制单元，用于根据第一检测单 元和第二检测单元提供的检测信号计算粉料计量斗所受的负压，判断负压是否在给定的负 压许可值范围内，并且当负压处于负压许可值范围内时允许粉料计量斗进行计量操作，否 则采取计量应对措施。进一步地，上述粉料计量的负压监控系统还包括与控制单元电连接的在负压超过 负压许可值范围时进行报警的报警单元。进一步地，上述控制单元还用于实时记录粉料计量斗所受的负压。进一步地，上述第一检测单元为压力传感器，第二检测单元为压力传感器，控制单 元为工控机。进一步地，上述控制单元所采取的计量应对措施包括延时计量以避免负压高峰或
3计量补偿以矫正计量偏差。另一方面，本发明还提供了一种粉料计量的负压监控方法，用于混凝土搅拌站的 粉料计量装置的粉料计量，其包括以下步骤给定粉料计量装置的粉料计量斗的负压许可 值；对粉料计量斗内的压强和搅拌主机内的压强进行采集，根据采集的粉料计量斗内的压 强和搅拌主机内的压强计算粉料计量斗所受的负压；以及判断粉料计量斗内的负压是否在 给定的负压许可值范围内，当负压处于负压许可值范围内时允许继续计量，否则采取计量 应对措施。进一步地，上述计量应对措施包括择时计量以避开负压高峰。进一步地，上述计量应对措施包括计量补偿以矫正计量偏差。进一步地，上述计量应对措施包括负压报警。进一步地，上述粉料计量的负压监控方法还包括对采集的压强和/或粉料计量斗 内的负压进行实时记录的步骤。根据本发明，对粉料计量斗的负压允许值做出了限制和对粉料计量中的负压异常 情况做出在线监控，同时可智能择时进行粉料计量以避开负压高峰，如此减小了负压对粉 料计量的影响，另外还可提供全过程数据供厂家及用户参考。除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本发明具有的其它目的、特征、和优 点，将结合附图作进一步详细的说明。


构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施 例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中图1示出了根据本发明的粉料计量装置的结构示意图；图2示出了根据本发明的粉料计量的负压监控系统的结构框图；以及图3示出了根据本发明优选实施例的粉料计量的负压监控方法的流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。在本发明中，对粉料计量装置的负压的大小进行了实时监控，对负压许可值进行 了明确的界定，并提供了负压对粉料计量影响的具体数据。本发明的技术术语“负压”应该理解为压力，该压力的数值有可能是正值，也 有可能是负值，该压力的单位为千克力，即kgf，该kgf是工程单位制中力的主单位， Ikgf ^ 9. 8N。图1示出了根据本发明的粉料计量装置的结构示意图。如图1所示，粉料计量斗 1和搅拌主机2通过橡胶软管6等软连接体连接，粉料计量斗1与上游的螺旋机(未示出) 通过布袋5等软连接体连接，在粉料计量斗1的上部安装有用于采集粉料计量斗1内压强 Pl的第一检测单元3，在搅拌主机2的盖上安装有用于采集搅拌主机2内压强P2的第二检 测单元4。图2示出了根据本发明的用于粉料计量装置的粉料计量的负压监控系统的结构框图。如图2所示，第一检测单元3和第二检测单元4优选为压力传感器，控制单元优选为 工控机，用于控制报警单元和粉料计量装置。第一检测单元和第二检测单元将采集的信号 提供给控制单元，控制单元在线计算出粉料计量斗所受负压F的大小，根据其是否在负压 许可值范围内判断负压状况，在负压处于负压许可值范围内时允许所述粉料计量斗执行计 量操作，否则采取计量应对措施。在一优选实施例中，上述计量应对措施为负压报警并择时计量(即延时计量)，从 而减小负压对粉料计量的影响。在另一优选实施例中，计量对应措施为负压报警并允许粉料计量，同时进行计量 补偿以矫正计量偏差。在其它实施例中，计量应对措施可以仅选择负压报警、择时计量和计量补偿中的一种。图3示出了根据本发明优选实施例的粉料计量的负压监控方法的流程图。现结合 图3对本优选实施例的负压监控方法进行描述，本负压监控方法包括以下步骤步骤Sll 给定粉料计量装置的粉料计量斗的负压许可值a。根据多次的现场观察 经验与试验检测结果发现，粉料计量负压值一般都在6 15Kgf左右，甚至更大，因此负压 许可值a建议范围为0 IOKgf，此值可以根据具体情况修改；步骤S13 第一检测单元3和第二检测单元4分别安装于粉料计量斗上端、搅拌主 机上端，实时采集粉料计量斗及搅拌主机内的压强信号，转换为电信号传送到PLC模拟量 模块，通过转换获得粉料计量斗内压强P1、搅拌主机内压强P2的实时压强数据，存储在控 制单元内；步骤S15 控制单元根据第一检测单元和第二检测单元提供的检测信号在线计算 出粉料计量斗所受负压大小F，判断F的绝对值即|F| < a成立与否；负压F是压强Pl和P2的函数，即F = f (Pl，P2)。在混凝土搅拌站计量场合，粉
料计量斗所受的负压可由下附公式大致地表达=F = (Pl*Sl)/9. 8-(P2*S2)/9. 8.........…⑴。在上述公式(1)中，负压F的单位为kgf，Pl为粉料计量斗内的压强，P2为搅拌主 机内的压强，Sl和S2的取值由粉料计量装置的结构设计确定，例如，在图1所示的粉料计 量装置中，Sl为计量斗与上游的螺旋机之间的软连接体的通流面积，S2为搅拌主机和计量 斗之间的软连接体的通流面积。接下来，根据比较结果对粉料计量装置的粉料计量进行控制若|F| < a成立，则执行步骤S17，允许粉料计量，直到本次粉料计量结束、进入下 个循环即步骤S19;若|F| <a不成立，则执行步骤S16，由上位机监控软件给出负压报警提示，并实时 记录；接下来执行步骤S18，此时粉料计量暂停等待，智能选择错开高负压时段进行计 量，同时快速采取多种措施使系统压力平衡，延时3S回转至步骤S13，如此循环直至压力平 衡满足|F| < a方可进入下一个循环计量。系统压力平衡措施目前可采取方式包括负压阀，粉料计量斗的负压释放空间，连 通搅拌主机与粉料计量斗，增加系统压力平衡时间等。
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在根据本发明方法的其它实施例中，当负压的绝对值落入负压许可值即|F| < a 时，允许继续计量操作，同时根据负压的大小进行计量补偿以矫正计量偏差。在根据本发明方法的其它实施例中，负压许可值可以是一个区间例如_a至+a，当 负压F落入该区间时，则认为负压落入负压许可值范围内。通过上述描述可以看出，本发明对负压允许值做出了限制，对负压异常情况做出 在线故障诊断并报警提示，对粉料计量负压进行实时记录，提供全过程数据供厂家及用户 参考，并智能择时进行粉料计量，有效避开负压高峰，极大地减小了负压对粉料计量的影 响。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种粉料计量的负压监控系统，用于混凝土搅拌站粉料计量装置，其特征在于，包括用于采集所述粉料计量装置的粉料计量斗内的压强的第一检测单元；用于采集所述粉料计量装置的搅拌主机内的压强的第二检测单元；以及控制单元，用于根据所述第一检测单元和第二检测单元提供的检测信号计算所述粉料计量斗所受的负压，判断所述负压是否在给定的负压许可值范围内，并且在所述负压处于负压许可值范围内时允许所述粉料计量斗进行计量操作，否则采取计量应对措施。
2.根据权利要求1所述的负压监控系统，其特征在于，还包括与所述控制单元电连接 的在所述负压超过所述负压许可值范围时进行报警的报警单元。
3.根据权利要求1所述的负压监控系统，其特征在于，所述控制单元包括用于实时记 录所采集的压强和/或所述粉料计量斗所受负压的记录模块。
4.根据权利要求1所述的负压监控系统，其特征在于，所述第一检测单元为压力传感 器，所述第二检测单元为压力传感器，所述控制单元为工控机。
5.根据权利要求1所述的负压监控系统，其特征在于，所述控制单元所采取的计量应 对措施包括延时计量以避免负压高峰或计量补偿以矫正计量偏差。
6.一种粉料计量的负压监控方法，用于混凝土搅拌站的粉料计量装置的粉料计量，其 特征在于，包括以下步骤给定所述粉料计量装置的粉料计量斗的负压许可值；对粉料计量斗内的压强和搅拌主机内的压强进行采集，根据采集的粉料计量斗内的压 强和搅拌主机内的压强计算所述粉料计量斗所受的负压；以及判断所述粉料计量斗内的负压是否在给定的负压许可值范围内，当所述负压处于负压 许可值范围内时允许继续计量，否则采取计量应对措施。
7.根据权利要求6所述的粉料计量的负压监控方法，其特征在于，所述计量应对措施 包括择时计量以避开负压高峰。
8.根据权利要求6所述的粉料计量的负压监控方法，其特征在于，所述计量应对措施 包括计量补偿以矫正计量偏差。
9.根据权利要求6所述的粉料计量的负压监控方法，其特征在于，所述计量应对措施 包括进行负压报警。
10.根据权利要求6所述的粉料计量的负压监控方法，其特征在于，还包括对采集的压 强和/或所述粉料计量斗内的负压进行实时记录的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种粉料计量的负压监控系统和负压监控方法，用于混凝土搅拌站的粉料计量装置的粉料计量，该负压监控方法包括以下步骤给定粉料计量斗的负压许可值；对粉料计量斗内的压强和搅拌主机内的压强进行采集，根据采集的粉料计量斗内的压强和搅拌主机内的压强计算粉料计量斗所受的负压；以及判断负压是否在给定的负压许可值范围内，当负压在负压许可值范围内时允许进行计量，否则采取计量应对措施。根据本发明的方法，对粉料计量中的负压异常情况进行了在线监测，并对负压允许值做出了限制，在此基础上，可智能择时进行粉料计量以避开负压高峰，由此减小了负压对粉料计量的影响，另外还可提供全过程数据供厂家及用户参考。
文档编号G01G13/00GK101968373SQ201010281860
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者刘璟, 彭佳华, 徐宏胜 申请人:三一重工股份有限公司