粉末称重混合装置及其方法制造方法及图纸

一种粉末测量设备和粉末测量混合装置，其粉末由供料漏斗传输到测量漏斗中，粉末流速由接在漏斗上的流量调节器控制。对测量漏斗的重量进行监测。控制器把测得重量与目标重量进行比较产生一个偏差以及一个偏差的时间变化量。控制器根据模糊推理进行操作，以得出在下一个控制周期中所希望的流速。该所希望的流速被输送到流量调节器。可以使用几个带有流量调节器的供料漏斗。在混合测量的不同阶段，控制器的输出在不同的流量调节器之间转换。另外，在几个不同供料漏斗间可移动测量漏斗，以避免使用复杂管路。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

Powder weighing mixing device and method thereof

A powder measuring device and a powder measuring mixing device whose powder is transferred from a feeding hopper to a measuring funnel, and the powder flow rate is controlled by a flow regulator attached to a funnel. Monitor the weight of the funnel. The controller compares the measured weight with the target weight to produce a deviation and the time variation of a deviation. The controller operates on the basis of fuzzy inference to obtain the desired flow velocity in the next control cycle. The desired flow velocity is fed to the flow regulator. Several feeding hoppers with flow regulators can be used. At different stages of the hybrid measurement, the controller outputs are converted between different flow regulators. In addition, movable measuring funnels can be moved between several different feed hoppers to avoid the use of complex pipes.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了一种粉末称重方法，更准确地说，是涉及了一种精度高、应用范围广和工作时间短的称重方法，该方法是在称重设置值和实际称重值的基础上，使用模糊推理的方法，改变随后周期的粉末供料流速来实现的。本专利技术还涉及粉末称重混合机，在将各种粉末称重后，该混合机将它们混合起来，然后得到新的物质。传统的粉末称重方法是利用主要包括测力传感器的称量系统来进行称重的。已有的控制系统是靠在上述计算称重周期中被称重物质根据所花费时间得出的平均流量和总的出料重量来调整在随后的称重周期中所花时间和流量的系统。然后，这些系统在平均流量的基础上得出与目标重量的偏差，这些控制系统已在日本特许(OPI)公开148019/81号和155412/81号专利中所公开。也可参见日本特许公开(OPI)29114/82号专利。到目前为止，还没有能按照在接收容器中称出的实际重量值来顺序地改变流速的闭环称重控制方法。而且，在传统的粉末称重混合机内，当粉末从几个送料容器(或几个罐)中被送到一个接收容器的时候，每台送料容器都须有一个单独的称重设备与之相连。比如，在附图说明图1中，两台粉末容器就必须使用两台称重设备。对于这些各个单独设置的称重设备的闭环控制(本专利技术的特征之一)，就需要有用于流量预测控制的双环路控制功能。这就是说，由于粉末的流量是随着存留在送料容器内的粉末量，目标重量，以及粉末的各种物理性能变化值的变化而改变，所以用单一的控制功能不可能进行所希望的高精度称重。另外，还有一些称重方法可实现改变到接近于设定的目标重量的较慢流速的高精度称重，这种方法是利用具有改变到不同流速的固定状态的性能的装置完成的。该方法已为日本特许出愿公开(OPI)72015/82号申请所公开。另一方面，改变流速的流量调节器可以串联设置。但是这里为有控制功能也需要用双环控制。使用双环控制功能的原因在于，如当使用离散式控制装置时，可以计算出带有单一控制装置的控制功能，因此，事实上不需要两台控制装置。然面从软件和输入、输出的数量的观点上看，这仍可看作是两台控制装置。此外，还有一些与上述方法有关的预测在终止称重和刚要停止流动时流入到称重容器中的数量的方法。由于传统的称重控制方法在给定的范围内有固定的称重状态，这些方法有的具有固定的流速，有的将流速分成两级并在两级之间变动，它们有如下缺陷(1)称重精确度由于存在粉末物理性质方面的干扰和变化，所以有时精度不能保证。因此，选择输送设备时，将根据粉末的物理性质的不同而选用不同的输送装置，比如，若是颗粒状粉末，就采用闸板式的，因为这种粉末有较好的流动特性；若是流动特性差的粉末，就采用螺旋送料器。但是按照单个的法则是不能确定粉末的流动特性的，而流动特性是随着粉末的阻力、粉末的形式和振动等干扰因素而变化的。吸湿粉末和易形成分流的粉末的流动特性尤其要随着存料条件而变化。因此，在能长时期存储于送料容器中粉末的这种系统中，粉末的流动特性还要随着环境状态，比如温度、湿度以及振动器，用于加快粉末流动特性的气锤等辅助设备所产生的振动而引起的变化而改变。这样，称重的精确度便随着送料的流动状态而下降。因此，必须对储存数量加以限制，并对设备的安装条件加以限制，这使得零部件的初始投资和操作费用增加。这些限制对保持称重的精确性来说是必要的。(2)称重范围称重范围窄。原因在于，即使在系统的一部分流动停止后，还存在着由系统的延迟引起的残余流入量。由于总量是靠流速来确定的，所示当流速固定时，流入的容许总量可由缩小称重范围来保证。因而，即使是在对相同的粉末称重时，如果称重设置值有很大的偏差，称重设备必须适合每个称重范围，这样设备的组件数目也要增加。(3)称重时间称重时间受目标重量支配。当目标重量小时，称重时间就短，而目标重量值大时，称重时间就长。根据目标重量，所需的称重设备采用适合于生产周期的称重时间，而且称重设备的组件数目也因此而增加。此外，如果当几种粉末要混合成一种新的混合粉末，几个目标重量是不一致时，系统的生产能力由原先未混合的材料来确定，这些材料需要最长的称重持续时间。此外，在传统的粉末称重混合机中，由于上述原因，对于各送料容器，都需要安装许多称重设备的各自独立的控制元件。为了提高生产能力，取得每个最佳称重时间，需要安装上述控制元件，所以使系统较为复杂，而且称重设备还要增加许多组成部分。基于上述事实，本专利技术要提供一种非常经济的粉末称重混合机(1)由于减少了设备组件的数量，因而使初始投资减少；(2)由于减少了设备组件的数量，从而减少了花费在维护设备方面的劳动；(3)由于减少了设备组件的数量，提高了可靠性，从而减少了生产事故；(4)由于减少了原材料的损耗，从而减少了操作费用。该称重控制设备不只是不受由于粉末物理特性上的干扰和偏差引起的流速改变的影响，使称重的精度得以提高，而且还保证了有较宽的称重范围。该称重设备可在不受目标重量大小支配的情况下，在短时间内完成称重。这样，便可以构成一个系统，该系统在减少了原材料损耗的同时，提高了生产能力和简化了组成部分。基于以上考虑，本专利技术是要提供一种粉末称重方法，该方法不受由于粉末物理特性上的干扰和偏差引起的流速改变的影响，来实现高精度称重，该方法确保了一个较宽的称重范围，而且还能在不受目标重量大小支配的短时间内完成称重。本专利技术的上述任务是靠使用粉末混合机来完成的，该混合机利用了称重控制设备，而该控制设备采用闭环控制和在模糊推理基础上的控制，使得流速时刻都可以变化。这种混合设备可以减少上述的称重控制设备中的组成部分的数量。本专利技术的粉末称重混合机是使用了如下基本结构构成的1.几个送料容器是储存需要称重粉末的几个容器。该容器的容量应当与生产规模相适应。本专利技术没有对容器内的存放材料的数量加以限制。从理论上说，称重也可以在村料的存放量减少到零的情况下进行。而且，只要测量不受材料的物理特性(比如颗粒的大小，等等)的影响，任何粉末都可以在存放量减少到零的情况下进行称重，并且能使粉末流出。2.流量调节器流量调节器的数量与送料容器的数量相一致。例如，调节器靠控制螺旋送料器的旋转圈数来控制流量。使用有开口的闸板时，利用一个位置命令改变开口大小来改变流量。此外，螺旋送料器和开口闸板的流动特性，解释在旋转计数率和开口度都在稍大于零并且流动是出现在最大速度和最大开口度的大约10％的情况下，为什么外流不会发生的原因。交流伺服电机或类似装置可用来作为驱动器。(3)几个接收容器容器的容量与生产的规模相适应。(4)几个检测器安装在几个接收容器上，检测器称出送到接收容器内的粉末的重量。对于可以混合在一起的粉末，可在一个接收容器内进行累积称重。(5)称重控制设备控制设备采用闭环控制和改变流速的方式进行操作。这种控制采用模糊推理的控制系统，允许流量调节器内的粉末随流速发生变化。这就是说，在流量调节器中粉末输送的初始速度是由流量调节器内的流量特性和称重设置值来确定的。此后，输送速度的改变便由以实际称重值和称重设置值为根据的模糊控制来确定。(6)转换设备把称重控制设备的输入量转换成与前述的流量调节器相联的几个输出量中的一个输出量。(7)移动设备用来输送接收容器的移动设备。使用自动送料机或可用来进行输送的其它输送装置。但是也存在接收容器本身就具有输送功能和输送本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末称重方法，由下列步骤组成：设置所测量粉末的目标重量；用一个流量调节器调节由送料容器输送到接收容器粉末的流速；测量输送到所说接收容器中的粉末重量；确定在所说的测量重量与所说的目标重量之间的偏差；确定所述偏差的时间变 化量；根据所说偏差及所说的偏差的时间变化量，使用模糊推理得出在下一个控制周期中所希望的粉末流速；以及在所说下一个控制周期中，对应于所希望流速再次调整流速，并且重复所说的测量步骤，所说的两个确定值步骤，及所说的执行步骤；在所说的流 量调节器中有一个死区，在该死区内，所说的调节器的初始运动产生了基本为零的流速，而且在使用模糊推理的过程中所说的死区也与零流速有关。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：口登，松井敬三，小林忠造，大西弘志，
申请(专利权)人：富士胶片公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]