一种金属颗粒流量数值化检测方法以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金属颗粒流量数值化检测方法及装置，检测方法在金属颗粒流动通路的外部绕设线圈，依据单位时间内通过线圈的金属颗粒量变化导致的线圈电感变化得到电感增量与金属颗粒流量标定关系，以电感检测所述金属颗粒流量。本发明专利技术的检测方法具有设置合理、操作步骤简单、能够自动控制以及实现流量精准标定等优点，检测装置同样具备上述优点。检测装置同样具备上述优点。检测装置同样具备上述优点。

【技术实现步骤摘要】
一种金属颗粒流量数值化检测方法以及装置


[0001]本专利技术涉及检测标定设备
，尤其涉及一种金属颗粒流量数值化检测方法以及装置。

技术介绍

[0002]在工业生产领域中，常常会用到金属颗粒，使用过程中通常是大量金属颗粒做流动或喷射状使用，无法通过数量来统计用量。而金属颗粒在流动过程中不可能随时间保持完全一致的流量，也不能保证在一定空间内完全均匀的分布方式，因此金属颗粒的用量往往难以统计，仅可以通过大致调整下砂口口径、阀体的开度实现简易的调节，无法进行金属颗粒流量实时监控，不能形成对生产工艺有指导意义的反馈数据，设备控制较为粗放，数据化改进空间还很大。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种设置合理、操作步骤简单、能够自动控制以及实现流量精准标定的金属颗粒流量数值化检测方法，以及一种用于实现该检测方法的检测装置。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种金属颗粒流量数值化检测方法，在金属颗粒流动通路的外部绕设线圈，依据单位时间内通过线圈的金属颗粒量变化导致的线圈电感变化得到电感增量与金属颗粒流量标定关系，以电感检测所述金属颗粒流量。
[0005]作为上述标定方法的进一步改进：通过测定线圈电感增量与单位时间内通过线圈的金属颗粒量的多组对应值拟合得到所述电感增量与金属颗粒流量标定关系，且以所述金属颗粒流动通路上设置的阀体的开度调整单位时间内通过线圈的金属颗粒量。
[0006]每次调整单位时间内通过线圈的金属颗粒量时，通过以下步骤得到线圈电感增量与单位时间内通过线圈的金属颗粒量的该组对应值：S1：电感初值记录：记录阀体开度变化前的电感作为电感初值L
n
‑1；S2：阀体调节：控制阀体开启角度变为A
n
，当阀体开启到位后获取线圈电感，并等待线圈电感数值趋于平稳；S3：重量初值记录：获取金属颗粒已流出重量M
n0
，记录当前时刻为T
n0
；S4：获取对应值：当前阀体开启角度保持设定时间直至时刻T
n1
，获取电感L
n
，得到电感增量
∆
L
n
=L
n
‑
L
n
‑1；获取T
n1
时刻的金属颗粒已流出重量M
n1
，得到金属颗粒流量
∆
M
n
=（M
n1
‑
M
n0
）/（T
n1
‑
T
n0
）；得到对应值
∆
L
n
和
∆
M
n
。
[0007]在阀体保持角度为A
n
的设定时间内，即从时刻T
n0
至时刻T
n1
过程中，获取多次电感，并将各次获取的电感增量取平均值得到电感增量
∆
L
n
。
[0008]所述金属颗粒流动通路的末端接入高压水管路，高压水管路上设有流量计以及水
泵；方法还包括在步骤S1前的步骤S0：开机：开启水泵，通过高压水管路的流量计获取其流量，调节水泵使高压水管路的流量稳定于设定流量值Q后再执行步骤S1。
[0009]所述金属颗粒流动通路的末端连通至收集仓，收集仓上设有称重装置；M
n1
和M
n0
能通过分别获取称重装置重量减去高压水流量Q在时间上的积分得到，或通过获取称重装置在T
n0
时刻和T
n1
时刻的总重之差减去高压水流量Q在T
n0
至T
n1
时间上的积分直接获得（M
n1
‑
M
n0
）。
[0010]重复步骤S3～S4多次，相邻两次循环之间存在设定间隔时间，取每次得到的电感增量的平均值以及金属颗粒流量的平均值作为最终的对应值
∆
L
n
和
∆
M
n
。
[0011]依据多个线圈测定的电感增量
∆
L1、
∆
L2……∆
L
n
以及与其依次对应的各金属颗粒流量
∆
M1、
∆
M2……∆
M
n
，通过以下方案：
∆
M =
∆
L/ K得到电感增量与金属颗粒流量之间的标定系数：K = (
∆
M
’∆
M)
‑1∆
M
’∆
L其中，K为标定系数，
∆
M为矩阵[
∆
M1,
ꢀ∆
M2,
ꢀ…
,
ꢀ∆
M
n
]’
，
∆
L为矩阵[
∆
L1,
ꢀ∆
L2,
ꢀ…
,
ꢀ∆
L
n
]’
。
[0012]在得到电感增量和金属颗粒流量的标定关系后，再通过相同管径、不同下砂量的多个流动通路执行至少一次下砂过程，依据实际重量和下砂时间得到各流动通路的实际流量，依据标定关系和电感增量获取各流动通路的试验流量，将试验流量与实际流量比对，当二者误差小于设定误差范围时，判定标定关系可行，否则重新确定标定关系直至可行。
[0013]金属颗粒流动通路的外部绕设有沿轴向排布的多组线圈，每组对应值中的电感增量均为各组线圈电感增量的平均值。
[0014]本专利技术还提供了一种金属颗粒流量检测装置，包括料斗、供砂管、线圈和工控机，所述料斗的下砂口通过阀体连接供砂管，所述线圈绕设在作为金属颗粒流动通路的供砂管上；所述工控机内设有用于存储通过上述金属颗粒流量数值化检测方法得到的电感增量与金属颗粒流量标定关系的参数模块，所述线圈的两端连接电桥仪，所述电桥仪与工控机通信连接，将获取的电感信息发送至参数模块，由所述参数模块生成金属颗粒流量信息。
[0015]作为上述金属颗粒流量检测装置的进一步改进：所述供砂管的外部沿轴向绕设有多组线圈，降低因金属颗粒流量不均带来的误差。
[0016]金属颗粒流量检测装置还作为用于实现上述金属颗粒流量数值化检测方法的标定装置；所述供砂管的出口处设有收集仓，收集仓上设有称重装置，称重装置与工控机通信连接；所述阀体为与工控机通信连接、由工控机调节开度的电动阀；所述工控机还设有标定系统，所述标定系统包括：计时器：用于在待测下砂过程中计定起止时间，并发送至处理模块；电感模块：用于在下砂起止点过程中获取电桥仪中电感量，并发送至处理模块；称重模块：用于在下砂起止点获取称重装置中重量值，并发送至处理模块；处理模块：用于依据下砂起止点过程中的电感得到电感增量，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属颗粒流量数值化检测方法，其特征在于：在金属颗粒流动通路的外部绕设线圈（3），依据单位时间内通过线圈（3）的金属颗粒量变化导致的线圈（3）电感变化得到电感增量与金属颗粒流量标定关系，以电感检测所述金属颗粒流量。2.根据权利要求1所述的金属颗粒流量数值化检测方法，其特征在于：通过测定线圈（3）电感增量与单位时间内通过线圈（3）的金属颗粒量的多组对应值拟合得到所述电感增量与金属颗粒流量标定关系，且以所述金属颗粒流动通路上设置的阀体（11）的开度调整单位时间内通过线圈（3）的金属颗粒量。3.根据权利要求2所述的金属颗粒流量数值化检测方法，其特征在于，每次调整单位时间内通过线圈（3）的金属颗粒量时，通过以下步骤得到线圈（3）电感增量与单位时间内通过线圈（3）的金属颗粒量的该组对应值：S1：电感初值记录：记录阀体（11）开度变化前的电感作为电感初值L
n
‑1；S2：阀体（11）调节：控制阀体（11）开启角度变为A
n
，当阀体（11）开启到位后获取线圈（3）电感，并等待线圈（3）电感数值趋于平稳；S3：重量初值记录：获取金属颗粒已流出重量M
n0
，记录当前时刻为T
n0
；S4：获取对应值：当前阀体（11）开启角度保持设定时间直至时刻T
n1
，获取电感L
n
，得到电感增量
∆
L
n
=L
n
‑
L
n
‑1；获取T
n1
时刻的金属颗粒已流出重量M
n1
，得到金属颗粒流量
∆
M
n
=（M
n1
‑
M
n0
）/（T
n1
‑
T
n0
）；得到对应值
∆
L
n
和
∆
M
n
。4.根据权利要求3所述的金属颗粒流量数值化检测方法，其特征在于：在阀体（11）保持角度为A
n
的设定时间内，即从时刻T
n0
至时刻T
n1
过程中，获取多次电感，并将各次获取的电感增量取平均值得到电感增量
∆
L
n
。5.根据权利要求3所述的金属颗粒流量数值化检测方法，其特征在于：所述金属颗粒流动通路的末端接入高压水管路，高压水管路上设有流量计（82）以及水泵（83）；方法还包括在步骤S1前的步骤S0：开机：开启水泵（83），通过高压水管路的流量计（82）获取其流量，调节水泵（83）使高压水管路的流量稳定于设定流量值Q后再执行步骤S1。6.根据权利要求5所述的金属颗粒流量数值化检测方法，其特征在于：所述金属颗粒流动通路的末端连通至收集仓（5），收集仓（5）上设有称重装置（51）；M
n1
和M
n0
能通过分别获取称重装置（51）重量减去高压水流量Q在时间上的积分得到，或通过获取称重装置（51）在T
n0
时刻和T
n1
时刻的总重之差减去高压水流量Q在T
n0
至T
n1
时间上的积分直接获得（M
n1
‑
M
n0
）。7.根据权利要求3或4所述的金属颗粒流量数值化检测方法，其特征在于：重复步骤S3~S4多次，相邻两次循环之间存在设定间隔时间，取每次得到的电感增量的平均值以及金属颗粒流量的平均值作为最终的对应值
∆
L
n
和
∆
M
n
。8.根据权利要求2至6中任一项所述的金属颗粒流量数值化检测方法，其特征在于：依据多个线圈（3）测定的电感增量
∆
L1、
∆<...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯奔，毛桂庭，高静，刘智谋，宋紫棋，欧阳邓培，柯熠，韩德奎，高波，杨杰，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：