一种液态流体物料的动态称重系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种液态流体物料的动态称重系统，属于流体计量领域，动态称重系统在进料阀的出口处设置速度感应器、速度感应器的输出端连接计量单元，人机交互模块通过I/O端口与计量单元连接，计量单元和计量秤的输出端连接计量补偿单元，计量补偿单元的输出端连接控制器。本实用新型专利技术设计合理，实现了对流体物料的动态精确称重功能，保证了称重精度和称重速度，满足了对流体物料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。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种液态流体物料的动态称重系统，属于流体计量领域，
技术介绍
在工业生产过程中，经常需要对流体物料进行动态称重。虽然现有的定值闭环控制系统的控制性能指标是很高的，但是计量精确度问题一直都是定量计量控制的棘手问题。而影响动态称重的计量精度和速度的主要因素是落差量和冲击力所带来的干扰。现有文献和资料中，对这两个影响因素的处理方法有多种:对冲击力处理方法主要有“先快后慢、最后点动”的分级控制；或者计量控制策略上一般采用粗调、精调两级控制，同时采用减小流量，减小高度差等简单方法来实现。但是，结果冲击力总是存在的；对于落差量的处理一般采用系统自学习的方法或根据统计规律确定一个常数来近似计算，或采用一定的操作提前量，但是提前时间的多少很难确定。同时，现有技术在落差量和冲击力带来的干扰存在时，不能兼顾控制系统的精度和速度。目前，还没有同时考虑落差量和冲击力的系统。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种液态流体物料的动态称重系统，设计合理，实现了对流体物料的动态精确称重功能，保证了称重精度和称重速度，满足了对流体物料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。为解决其技术问题，本技术采取的技术方案:一种液态流体物料的动态称重系统包括定量标准量输入装置1、控制器2、进料阀3、计量桶4、计量秤5、在进料阀3的出口处设置速度感应器6、速度感应器6的输出端连接计量单元7，人机交互模块8通过I/O端口与计量单元7连接，计量单元7和计量秤5的输出端连接计量补偿单元9,计量补偿单元9的输出端连接控制器2。进料阀3可以用进料泵代替。计量单元7、计量补偿单元9采用单片机构建。速度感应器6为带有A/D转化的速度感应器。一种液态流体物料的动态称重方法，将流体冲击力、落差量这两个影响计量精度和速度的主要因素参与到流体物料的计量补偿计算中，与计量标准秤输出的虚假重量综合考虑，进行流体实际重量的计算；具体方法:首先，测出流体通过的管道管径d、液态物料的密度 P、液体物料的初始速度Vtl ；然后，结合计量秤的示数Gi+e￥，利用公式 6补棺后的_*盪爱 =C计S# + %差 —进行计算；=一去 MV4其中，d为管径(m) ； P为液态物料的密度(kg/m3) !Vc!为初始速度(m/s);m为空中流体物料的重量(kg)⑷为单位时间内通过管道横截面积的流体质量(kg/s)。在流体初始速度为零的条件下，等于，补偿算法是流体补偿后的输出重量等于标准计量秤的输出的虚假重量，即 L落差量 —r冲击力 f补偿后的输出重量 =G计量秤本技术的优点和积极效果是:本动态称重方法采用将冲击力、落差量参与到流体重量计量的补偿计算中，并动态实现补偿，使动态称重系统转变为定值闭环控制系统控制，克服了冲击力和空中物料质量(落差量)对精度的影响，保证了称重的精度和称重速度，满足了对流体物料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。附图说明图1是本技术的连接示意图。图中:1-定量标准量输入装置、2-控制器、3-进料阀、4-计量桶、5-计量秤、6_速度感应器、7-计量单元、8-人机交互模块、9-计量补偿单元。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详述，以方便技术人员理解。如图1所示，一种液态流体物料的动态称重系统包括定量标准量输入装置1、控制器2、进料阀3、计量桶4、计量秤5、在进料阀3的出口处设置速度感应器6、速度感应器6的输出端连接计量单元7 ，人机交互模块8通过I/O端口与计量单元7连接，计量单元7和计量秤5的输出端连接计量补偿单元9，计量补偿单元9的输出端连接控制器2。进料阀3可以用进料泵代替。计量单元7、计量补偿单元9采用单片机构建。速度感应器6为带有A/D转化的速度感应器。在动态称重中，每一个时刻，对于冲击力来说，冲击力的作用使计量秤5的输出大于计量桶4中流体本身的重量，相当于冲击力使计量桶4的重量值增大了 ；对于落差量而言，空中的物料还没有进入计量桶4中，但是总是要进入计量桶4的，相当于冲击力使计量桶4的重量值减小了 ；传统的计量中是不考虑这两个因素的，因此，本技术根据冲击力使计量提前，落差量使计量滞后的关系进行补偿，获取包装桶中真实流体重量和空中流体重量之和，并以此为新的控制量值进行控制计量，而不是简单的采用计量秤的输出量作为控制量，只要获得落差量与冲击力的偏差函数就可以把动态称重系统转变为定值控制系统。基于上述原因，本技术的具体实施过程:首先，测出流体通过的管道管径d、液体物料的密度P、液体物料的初始速度Vtl;然后，结合计量秤的示数，利用公式权利要求1.一种液态流体物料的动态称重系统，包括定量标准量输入装置、控制器、进料阀、计量桶、计量秤，其特征在于:在进料阀的出口处设置速度感应器、速度感应器的输出端连接计量单元，人机交互模块通过I/o端口与计量单元连接，计量单元和计量秤的输出端连接计量补偿单元，计量补偿单元的输出端连接控制器。2.根据权利要求1所述的一种液态流体物料的动态称重系统，其特征在于:进料阀用进料泵代替。3.根据权利要求1所述的一种液态流体物料的动态称重系统，其特征在于:计量单元、计量补偿单元采用单片机构建。4.根据权利要求1所述的一种液态流体物料的动态称重系统，其特征在于:速度感应器为带有 A/D转化的速度感应器。专利摘要本技术涉及一种液态流体物料的动态称重系统，属于流体计量领域，动态称重系统在进料阀的出口处设置速度感应器、速度感应器的输出端连接计量单元，人机交互模块通过I/O端口与计量单元连接，计量单元和计量秤的输出端连接计量补偿单元，计量补偿单元的输出端连接控制器。本技术设计合理，实现了对流体物料的动态精确称重功能，保证了称重精度和称重速度，满足了对流体物料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G01G17/06GK203100849SQ20132005169公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日专利技术者刘辉, 黄灿, 李江涛, 刘晓波, 胡丹书 申请人:昆明理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液态流体物料的动态称重系统，包括定量标准量输入装置、控制器、进料阀、计量桶、计量秤，其特征在于：在进料阀的出口处设置速度感应器、速度感应器的输出端连接计量单元，人机交互模块通过I/O端口与计量单元连接，计量单元和计量秤的输出端连接计量补偿单元，计量补偿单元的输出端连接控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，黄灿，李江涛，刘晓波，胡丹书，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：实用新型
国别省市：