一种多传感器监控的研磨化工机械系统技术方案

一种多传感器监控的研磨化工机械系统，其特征在于：包括研磨部分和控制系统两部分，研磨部分包括原料斗、给料机、集合器、送料带、研磨机、珠体分离器、粗粉分离器、细粉分离器、粉料斗、风机、阀以及管线，研磨机具有进料口、出料口、筒体、主轴承、辅轴承、浆片、珠体、主轴、筒体摆动带轮以及管轴齿轮，主轴在主轴电机的带动下旋转，筒体摆动带轮在步进电机的带动下周期性的以一定的角度进行往复转动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于研磨机械，特别涉及一种多传感器监控的研磨化工机械系统。
技术介绍
目前，化学品的研磨机械的生产技术力量薄弱、生产线自动化程度低、人工操作多、工序分散、工作环境差的落后生产途中，生产过程存在的问题有如下几点。研磨加工效率低下，研磨产品单一，无法根据需要适时调整机械；自动控制程度低，操作人员手工操作效率低下；在化学品研磨过程中，化学品会产生热量，需要停机冷却，不能实时降温；生产过程中某些参数的调节和监控主要依靠有经验的操作工人监视，使得生产信息及过程数据不能准确，不能及时调整。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种多传感器监控的研磨化工机械系统，其能够加快研磨生产的效率，提供不同颗粒大小的成品粉料，实现了研磨生产的自动化。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种多传感器监控的研磨化工机械系统，包括研磨部分和控制系统两部分，研磨部分包括原料斗、给料机、集合器、送料带、研磨机、珠体分离器、粗粉分离器、细粉分离器、粉料斗、风机、阀以及管线，原料通过给料机进入集合器，与其他的粉料集合经过送料带进入研磨机，研磨机将物料研磨后形成初加工粉料，通过管线进入珠体分离器，将珠体分离并退回研磨机中，分离后的初加工粉料通过管线进入粗粉分离器，将尺寸过大的初加工粉料分离并通过管线进入集合器，经过粗粉分离器的初加工粉料形成初分离粉料，通过管线直接进入粉料斗形成最终粉料，或者通过管线进入细粉分离器，进一步将初分离粉料筛选形成最终粉料，并将尺寸不合规定的粉料返回集合器，细粉分离器和集合器之间设置有气动泵浦，以便于粉料顺畅快速的通过管路；其中，研磨机具有进料口、出料口、筒体、主轴承、辅轴承、浆片、珠体、主轴、筒体摆动带轮以及管轴齿轮，原料通过筒体的进料口进入筒体内部，进料口外部套设辅轴承，筒体内的浆片与主轴固定连接，主轴为中空管状结构，并在表面形成多个通孔，主轴一端伸出形成出料口，主轴承套设在主轴上，管轴齿轮套设在主轴上，管轴齿轮与主轴电机上的驱动齿轮啮合，主轴在主轴电机的带动下旋转，筒体摆动带轮与筒体固定连接，筒体摆动带轮通过皮带与外部的步进电机连接，筒体摆动带轮在步进电机的带动下周期性的以一定的角度进行往复转动；控制系统包括传感器、主控器、执行装置、显示装置以及通讯装置，传感器将测量得到模拟信号传输给采样芯片，采样芯片对传感器的模拟信号进行采样，再通过A/D转换器转换为数字信号传递给主控器，主控器将得到的信号进行处理后控制执行装置进行相应的动作，并将相应的参数显示在显示装置上，通讯装置与主控器连接，通讯装置为GPRS收发装置，进而实现无人远程监控；传感器包括测速传感器、转速传感器、重量传感器、温度传感器、压力传感器、振动传感器、音频传感器、负载估计模块，测速传感器安装在送料带上以测量送料带的速度，重量传感器安装在原料斗和粉料斗上以测量原料和加工后的粉料重量，温度传感器安装在研磨机的废水出口处以测量水温，压力传感器安装在研磨机的出料口处以测量出料口压力，振动传感器以及音频传感器安装在研磨机的基座上以测量研磨机的机械振动信号和噪声信号，负载估计模块设置在主轴电机和电源之间以测量电机的电流和电压的负载，转速传感器设置在主轴上以测量主轴的转速。本专利技术的有益效果：1.对制粉的有效加工，并且可以根据需求加工不同的粉料；2.加大了对原料的加工力度，从而提高粉碎效率；3.实现了对筒体温度的控制；4.实现了颗粒的精细化研磨；5.自动化控制，减少了人工设定的反复修改带来的效率上浪费以及精度的不准确；6.实时监控料位情况，防止料位过高或过低的情况出现。附图说明图1为本专利技术的研磨部分结构示意图；图2为本专利技术的研磨机结构示意图；图3a为本专利技术的分散盘结构尺寸示意图一；图3b为本专利技术的分散盘结构尺寸示意图二图4为本专利技术的主轴电机的驱动示意图；图5本专利技术的模糊控制器的示意图；具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步的说明。本专利技术的实施例参考图1-5所示。一种多传感器监控的研磨化工机械系统，其包括研磨部分和控制系统两部分，研磨部分包括原料斗、给料机、集合器、送料带、研磨机、珠体分离器、粗粉分离器、细粉分离器、粉料斗、风机、阀以及管线，如图所示，原料通过给料机进入集合器，与其他的粉料集合经过送料带进入研磨机，研磨机将物料研磨后形成初加工粉料，通过管线进入珠体分离器，将珠体分离并退回研磨机中，分离后的初加工粉料通过管线进入粗粉分离器，将尺寸过大的初加工粉料分离并通过管线进入集合器，经过粗粉分离器的初加工粉料形成初分离粉料，通过管线直接进入粉料斗形成最终粉料，或者通过管线进入细粉分离器，进一步将初分离粉料筛选形成最终粉料，并将尺寸不合规定的粉料返回集合器，细粉分离器和集合器之间设置有气动泵浦，以便于粉料顺畅快速的通过管路。通过上述多个管线的多循环设置，实现了对制粉的有效加工，并且可以根据需求加工不同的粉料。其中，研磨机具有进料口、出料口、筒体、主轴承、辅轴承、浆片、珠体、主轴、筒体摆动带轮以及管轴齿轮，原料通过筒体的进料口进入筒体内部，进料口外部套设辅轴承，筒体内的浆片与主轴固定连接，主轴为中空管状结构，并在表面形成多个通孔，主轴一端伸出形成出料口，主轴承套设在主轴上，管轴齿轮套设在主轴上，管轴齿轮与主轴电机上的驱动齿轮啮合，主轴在主轴电机的带动下旋转，筒体摆动带轮与筒体固定连接，筒体摆动带轮通过皮带与外部的步进电机连接，筒体摆动带轮在步进电机的带动下周期性的以一定的角度进行往复转动。上述结构中，主轴和筒体同时旋转，较以往单一的主轴或者筒体的旋转的技术方案，加大了对原料的加工力度，从而提高粉碎效率。控制系统包括传感器、主控器、执行装置、显示装置以及通讯装置，传感器将测量得到模拟信号传输给采样芯片，采样芯片对传感器的模拟信号进行采样，再通过A/D转换器转换为数字信号传递给主控器，主控器将得到的信号进行处理后控制执行装置进行相应的动作，并将相应的参数显示在显示装置上，通讯装置与主控器连接，通讯装置为GPRS收发装置，进而实现无人远程监控。进一步的说，原料的粒度为450微米以上，经过粗粉分离器分离的粉料的粒度为50微米以下，经过细粉分离器分离的粉料的粒度为1微米以下。进一步的说，细粉分离器分离参数可调节。进一步的说，珠体为人造玻璃珠或者钢珠。通过上述分离器的设置使该研磨设备适于油漆涂料、磨制颜料、染料、药物或胶悬剂等多种不同颗粒度要求的化工材料的研磨制造。进一步的说，气动泵浦是气动双隔膜泵，流量可调，采用压缩空气作为压力，工作压力范围为0.5-0.7Mpa。进一步的说，筒体具有双层桶壁，双层桶壁形成容置腔，容纳冷却水，筒体的外层桶壁上设置冷水入口、废水出口。通过设置双层桶壁的筒体以及相应的入水和出水口，实现了对筒体温度的控制。进一步的说，主轴在主轴电机的带动下周期性的交替正反向旋转，且正反向旋转的交替周期与筒体摆动带轮的往复运动周期相同。进一步的说，主轴与筒体摆动带轮的运动方向相反。通过上述运动方向的设置，进一步提高了粉碎效率。进一步的说，研磨机体内的主轴上的浆片为多个分散盘，主轴转动时，机体内的珠体在分散盘的带动下对压入筒内的浆料进行分散研磨，分散盘共有3片，每个分散盘上具有5个以中心轴为圆心均匀排列的通孔，分散盘直径100cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多传感器监控的研磨化工机械系统，其特征在于：包括研磨部分和控制系统两部分，研磨部分包括原料斗、给料机、集合器、送料带、研磨机、珠体分离器、粗粉分离器、细粉分离器、粉料斗、风机、阀以及管线，原料通过给料机进入集合器，与其他的粉料集合经过送料带进入研磨机，研磨机将物料研磨后形成初加工粉料，通过管线进入珠体分离器，将珠体分离并退回研磨机中，分离后的初加工粉料通过管线进入粗粉分离器，将尺寸过大的初加工粉料分离并通过管线进入集合器，经过粗粉分离器的初加工粉料形成初分离粉料，通过管线直接进入粉料斗形成最终粉料，或者通过管线进入细粉分离器，进一步将初分离粉料筛选形成最终粉料，并将尺寸不合规定的粉料返回集合器，细粉分离器和集合器之间设置有气动泵浦，以便于粉料顺畅快速的通过管路；其中，研磨机具有进料口、出料口、筒体、主轴承、辅轴承、浆片、珠体、主轴、筒体摆动带轮以及管轴齿轮，原料通过筒体的进料口进入筒体内部，进料口外部套设辅轴承，筒体内的浆片与主轴固定连接，主轴为中空管状结构，并在表面形成多个通孔，主轴一端伸出形成出料口，主轴承套设在主轴上，管轴齿轮套设在主轴上，管轴齿轮与主轴电机上的驱动齿轮啮合，主轴在主轴电机的带动下旋转，筒体摆动带轮与筒体固定连接，筒体摆动带轮通过皮带与外部的步进电机连接，筒体摆动带轮在步进电机的带动下周期性的以一定的角度进行往复转动；控制系统包括传感器、主控器、执行装置、显示装置以及通讯装置，传感器将测量得到模拟信号传输给采样芯片，采样芯片对传感器的模拟信号进行采样，再通过A/D转换器转换为数字信号传递给主控器，主控器将得到的信号进行处理后控制执行装置进行相应的动作，并将相应的参数显示在显示装置上，通讯装置与主控器连接，通讯装置为GPRS收发装置，进而实现无人远程监控；传感器包括测速传感器、转速传感器、重量传感器、温度传感器、压力传感器、振动传感器、音频传感器、负载估计模块，测速传感器安装在送料带上以测量送料带的速度，重量传感器安装在原料斗和粉料斗上以测量原料和加工后的粉料重量，温度传感器安装在研磨机的废水出口处以测量水温，压力传感器安装在研磨机的出料口处以测量出料口压力，振动传感器以及音频传感器安装在研磨机的基座上以测量研磨机的机械振动信号和噪声信号，负载估计模块设置在主轴电机和电源之间以测量电机的电流和电压的负载，转速传感器设置在主轴上以测量主轴的转速。...

【技术特征摘要】
1.一种多传感器监控的研磨化工机械系统，其特征在于：包括研磨部分和控制系统两部分，研磨部分包括原料斗、给料机、集合器、送料带、研磨机、珠体分离器、粗粉分离器、细粉分离器、粉料斗、风机、阀以及管线，原料通过给料机进入集合器，与其他的粉料集合经过送料带进入研磨机，研磨机将物料研磨后形成初加工粉料，通过管线进入珠体分离器，将珠体分离并退回研磨机中，分离后的初加工粉料通过管线进入粗粉分离器，将尺寸过大的初加工粉料分离并通过管线进入集合器，经过粗粉分离器的初加工粉料形成初分离粉料，通过管线直接进入粉料斗形成最终粉料，或者通过管线进入细粉分离器，进一步将初分离粉料筛选形成最终粉料，并将尺寸不合规定的粉料返回集合器，细粉分离器和集合器之间设置有气动泵浦，以便于粉料顺畅快速的通过管路；其中，研磨机具有进料口、出料口、筒体、主轴承、辅轴承、浆片、珠体、主轴、筒体摆动带轮以及管轴齿轮，原料通过筒体的进料口进入筒体内部，进料口外部套设辅轴承，筒体内的浆片与主轴固定连接，主轴为中空管状结构，并在表面形成多个通孔，主轴一端伸出形成出料口，主轴承套设在主轴上，管轴齿轮套设在主轴上，管轴齿轮与主轴电机上的驱动齿轮啮合，主轴在主轴电机的带动下旋转，筒体摆动带轮与筒体固定连接，筒体摆动带轮通过皮带与外部的步进电机连接，筒体摆动带轮在步进电机的带动下周期性的以一定的角度进行往复转动；控制系统包括传感器、主控器、执行装置、显示装置以及通讯装置，传感器将测量得到模拟信号传输给采样芯片，采样芯片对传感器的模拟信号进行采样，再通过A/D转换器转换为数字信号传递给主控器，主控器将得到的信号进行处理后控制执行装置进行相应的动作，并将相应的参数显示在显示装置上，通讯装置与主控器连接，通讯装置为GPRS收发装置，进而实现无人远程监控；传感器包括测速传感器、转速传感器、重量传感器、温度传感器、压力传感器、振动传感器、音频传感器、负载估计模块，测速传感器安装在送料带上以测量送料带的速度，重量传感器安装在原料斗和粉料斗上以测量原料和加工后的粉料重量，温度传感器安装在研磨机的废水出口处以测量水温，压力传感器安装在研磨机的出料口处以测量出料口压力，振动传感器以及音频传感器安装在研磨机的基座上以测量研磨机的机械振动信号和噪声信号，负载估计模块设置在主轴电机和电源之间以测量电机的电流和电压的负载，转速传感器设置在主轴上以测量主轴的转速。2.根据权利要求1所述的一种多传感器监控的研磨化工机械系统，其特征在于：测速传感器、重量传感器、温度传感器、压力传感器、振动传感器、音频传感器通过采样芯片将信号输入主控器，负载估计模块经过带通滤波器将信号输入主控器。3.根据权利要求2所述的一种送料速度模糊控制的研磨化工机械，其特征在于：通过机械振动信号和噪声信号判断筒体中的料位，具体步骤如下：步骤1，将机械振动信号和噪声信号进行滤波，去除无用信号，并获取机械振动频率函数fz和噪声频率函数fc；步骤2，计算声级， L = 10 * ( lg | d F ( f z ) d t | + lg Re [ H e ( f c ) e - j 90 ] + lg ( aσ r a d f z ) - lgη s ...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷正，赵凯，刘芳，许晨，李健，李云龙，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东;37