本發明涉及(ji)氣力輸送,尤(you)其指一種(zhong)絲管智(zhi)能(neng)測速裝置、測速方法及(ji)絲管風量(liang)平衡控(kong)制(zhi)方法。
背景技術:
1、目前,國內(nei)卷煙廠絲管(guan)流(liu)(liu)速(su)檢(jian)測(ce)大多數采用嵌入式(shi)(shi)節流(liu)(liu)管(guan)與差(cha)壓(ya)變送器相結合的方(fang)式(shi)(shi),這種結構是在節流(liu)(liu)管(guan)入口(kou)圓管(guan)與嵌入式(shi)(shi)喉管(guan)處分別安裝兩個測(ce)壓(ya)點,利(li)用相同(tong)流(liu)(liu)量的混合氣(qi)體經過(guo)不(bu)同(tong)管(guan)截面(mian)時流(liu)(liu)速(su)不(bu)一樣,從而會在兩個檢(jian)測(ce)口(kou)處產生壓(ya)差(cha),通(tong)過(guo)差(cha)壓(ya)變壓(ya)器把數值傳輸給cpu,再根據伯努利(li)方(fang)程換算成流(liu)(liu)速(su),從而得出管(guan)內(nei)流(liu)(liu)量。
2、這種(zhong)結(jie)構的(de)(de)(de)缺陷與(yu)不(bu)(bu)足(zu)在于(yu)(yu)(yu):一是嵌入(ru)式喉管(guan)由于(yu)(yu)(yu)管(guan)本身的(de)(de)(de)圓度(du)及加(jia)工誤差(cha)(cha)(cha)(cha),不(bu)(bu)可(ke)避免地在管(guan)內壁形成或大(da)(da)或小的(de)(de)(de)臺(tai)階,影響(xiang)煙(yan)絲及氣(qi)(qi)體順(shun)滑流(liu)通(tong),嚴重(zhong)時(shi)會(hui)形成堵(du)料;二是差(cha)(cha)(cha)(cha)壓(ya)(ya)變(bian)(bian)送(song)(song)(song)(song)器對被(bei)檢(jian)(jian)(jian)空氣(qi)(qi)潔凈度(du)要求很高,如果(guo)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)口(kou)積塵(chen)或堵(du)塞(sai)嚴重(zhong)影響(xiang)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)精度(du),而真(zhen)實使用場景(jing)是被(bei)檢(jian)(jian)(jian)氣(qi)(qi)體為(wei)煙(yan)絲與(yu)空氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)混合氣(qi)(qi)體,空氣(qi)(qi)含塵(chen)量(liang)大(da)(da),檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)口(kou)不(bu)(bu)加(jia)過(guo)濾會(hui)堵(du)塞(sai)差(cha)(cha)(cha)(cha)壓(ya)(ya)變(bian)(bian)送(song)(song)(song)(song)器,加(jia)過(guo)濾則容(rong)易堵(du)塞(sai)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)口(kou);三是兩(liang)個(ge)測(ce)(ce)(ce)壓(ya)(ya)點壓(ya)(ya)差(cha)(cha)(cha)(cha)較(jiao)小(正常情況≤200pa),為(wei)保證檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)精度(du)選取差(cha)(cha)(cha)(cha)壓(ya)(ya)變(bian)(bian)送(song)(song)(song)(song)器量(liang)程一般不(bu)(bu)超1000pa,但當兩(liang)個(ge)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)口(kou)其中某一個(ge)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)口(kou)堵(du)塞(sai)時(shi),兩(liang)者壓(ya)(ya)差(cha)(cha)(cha)(cha)超過(guo)5000pa,大(da)(da)幅度(du)超量(liang)程容(rong)易損壞(huai)差(cha)(cha)(cha)(cha)壓(ya)(ya)變(bian)(bian)送(song)(song)(song)(song)器的(de)(de)(de)彈性(xing)元件,使之產生塑性(xing)變(bian)(bian)形,從而導致檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)數(shu)據不(bu)(bu)準(zhun);四(si)是由于(yu)(yu)(yu)在送(song)(song)(song)(song)絲過(guo)程中管(guan)內負壓(ya)(ya)時(shi)刻(ke)處于(yu)(yu)(yu)變(bian)(bian)化(hua)之中,兩(liang)個(ge)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)點的(de)(de)(de)初始(shi)壓(ya)(ya)差(cha)(cha)(cha)(cha)值(zhi)也會(hui)不(bu)(bu)斷變(bian)(bian)化(hua),系統(tong)負壓(ya)(ya)大(da)(da)幅波動時(shi)尤為(wei)明(ming)顯,所以(yi)僅(jin)以(yi)兩(liang)者變(bian)(bian)化(hua)的(de)(de)(de)差(cha)(cha)(cha)(cha)值(zhi)來(lai)計算風速是不(bu)(bu)準(zhun)確(que)的(de)(de)(de)。
3、中國專利(li)cn?101862035?a公開了一種差壓式(shi)(shi)風速檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)控(kong)(kong)制裝置,其測(ce)(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)方式(shi)(shi)也是通(tong)過(guo)(guo)設置一個(ge)分體(ti)式(shi)(shi)文氏管(guan)式(shi)(shi)流量(liang)計測(ce)(ce)(ce)壓組件(jian)與一個(ge)差壓傳(chuan)感器(qi),通(tong)過(guo)(guo)控(kong)(kong)制器(qi)比較兩檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)點(dian)的(de)(de)風量(liang),在核定(ding)卷煙(yan)機集(ji)絲箱、煙(yan)絲輸送管(guan)道的(de)(de)漏風量(liang)后,進行參數修(xiu)正。這種結構(gou)由于無法脫離兩個(ge)間隔檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)點(dian)的(de)(de)設定(ding),因此(ci)同樣會出現(xian)上(shang)述的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)數據不(bu)準(zhun)的(de)(de)情況。可(ke)見,目前普(pu)遍的(de)(de)情況為:絲管(guan)流量(liang)計檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)風速并(bing)不(bu)準(zhun)確,使用一段時間后檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)口積塵或(huo)堵(du)塞檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)準(zhun)度更是大幅下降,檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)不(bu)準(zhun)必然會導致風量(liang)控(kong)(kong)制不(bu)準(zhun),所以如何(he)確保風速檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)準(zhun)確穩(wen)定(ding)成(cheng)為煙(yan)絲風送過(guo)(guo)程中風量(liang)控(kong)(kong)制急需解(jie)決(jue)的(de)(de)問題。
技術實現思路
1、本發明的(de)(de)目的(de)(de)之(zhi)一(yi)在于(yu)提供一(yi)種絲管智能測速裝置,以長期穩定準確地檢(jian)測出絲管內的(de)(de)流(liu)速流(liu)量。
2、為了解決上述技(ji)術問題,本(ben)發明采用如下技(ji)術方案:絲管智能(neng)測速裝(zhuang)置(zhi),包括:
3、擴流腔,設置(zhi)在絲(si)管上部以形成一段(duan)平滑過(guo)渡的擴流區(qu)域(yu);
4、測速(su)機(ji)(ji)構,包括安裝(zhuang)于擴流腔(qiang)的(de)(de)壓力(li)傳感(gan)器(qi)(qi)和推拉力(li)傳感(gan)器(qi)(qi),所(suo)述壓力(li)傳感(gan)器(qi)(qi)用(yong)于檢測絲(si)管內的(de)(de)空(kong)氣負壓大小,所(suo)述推拉力(li)傳感(gan)器(qi)(qi)連接有(you)伸入擴流腔(qiang)的(de)(de)杠桿(gan)機(ji)(ji)構,以(yi)用(yong)于檢測絲(si)管內杠桿(gan)機(ji)(ji)構的(de)(de)風阻(zu)大小;
5、控制(zhi)器,用(yong)于接收測速機構的信號并計算出絲管內的風(feng)速。
6、優選(xuan)地,所述杠桿機構包括吊掛在擴(kuo)(kuo)流腔(qiang)內的(de)配重球(qiu)(qiu)以及(ji)連接配重球(qiu)(qiu)與推拉力傳感(gan)器的(de)連桿,所述擴(kuo)(kuo)流腔(qiang)的(de)頂部還(huan)安裝(zhuang)有(you)連接配重球(qiu)(qiu)與連桿的(de)支座。
7、更優選地,還包括一段用(yong)于連(lian)接絲管的(de)圓管,所述擴流(liu)腔設置在圓管的(de)上部(bu)。
8、更優選地(di),所述壓力傳(chuan)感器(qi)通過一個(ge)變送器(qi)連接控制器(qi)。
9、更優(you)選地(di),所(suo)(suo)述(shu)擴流腔包括入口(kou)(kou)擴張段(duan)(duan)(duan)、直線(xian)段(duan)(duan)(duan)和(he)出口(kou)(kou)收縮段(duan)(duan)(duan),各段(duan)(duan)(duan)之間平滑過渡連接,所(suo)(suo)述(shu)壓(ya)力傳感(gan)器(qi)安(an)裝在入口(kou)(kou)擴張段(duan)(duan)(duan),所(suo)(suo)述(shu)杠(gang)桿機構安(an)裝在直線(xian)段(duan)(duan)(duan)。
10、更優(you)選地,所述直(zhi)線段(duan)腔內截(jie)面積為絲管(guan)腔內截(jie)面積的1.5至2倍。
11、更優選地,所述擴流腔、壓力傳(chuan)感器、推拉(la)力傳(chuan)感器、控制器、連(lian)桿、支座以及變送(song)器均集成在罩殼內(nei)。
12、另外,本發(fa)明還提供一(yi)種上述(shu)的絲管(guan)智能測(ce)速(su)裝置的測(ce)速(su)方法,包括以下(xia)步(bu)驟:
13、s1、通(tong)過壓力傳感(gan)器檢(jian)測擴流腔的空(kong)氣負壓;
14、s2、利(li)用(yong)推拉力傳感(gan)器檢測擴(kuo)流腔內配(pei)重球阻力;
15、s3、將檢測的信(xin)號傳輸至控(kong)制器;
16、s4、控制器根據空氣阻(zu)力公式計(ji)算出絲管內的風速。
17、同時(shi)(shi),本發明還提供一種絲管風量(liang)平衡(heng)(heng)控制方(fang)法(fa),其基于上述的絲管智能(neng)測(ce)速(su)裝(zhuang)置的測(ce)速(su)方(fang)法(fa),在計(ji)算(suan)出絲管的風速(su)后,將計(ji)算(suan)結果(guo)實時(shi)(shi)反饋給外(wai)圍的風量(liang)平衡(heng)(heng)控制裝(zhuang)置,風量(liang)平衡(heng)(heng)控制裝(zhuang)置通過反饋的實時(shi)(shi)數(shu)據與設定值比(bi)較(jiao)來進行調節,以調節風量(liang)確保絲管內流速(su)流量(liang)穩定。
18、此外,本發明(ming)還(huan)提供一種卷煙廠絲(si)管(guan)流速(su)檢測系統,其(qi)包括(kuo)上(shang)述的絲(si)管(guan)智能測速(su)裝置。
19、與現有技(ji)術相(xiang)比(bi),本發明通(tong)過利用擴流(liu)(liu)腔(qiang)(qiang)內(nei)的(de)杠桿機構在(zai)不同(tong)風(feng)速(su)(su)條(tiao)件(jian)下的(de)阻力變化,轉換為電信號后結(jie)合壓力傳感器的(de)數據從而(er)能(neng)夠準確(que)計算出絲管內(nei)的(de)實時風(feng)速(su)(su),這(zhe)巧妙(miao)利用了擴流(liu)(liu)腔(qiang)(qiang)內(nei)流(liu)(liu)體降(jiang)(jiang)速(su)(su)分(fen)層的(de)原理,煙絲由于密(mi)度大,在(zai)流(liu)(liu)速(su)(su)下降(jiang)(jiang)后沿著腔(qiang)(qiang)體底部滑行,而(er)空氣由于密(mi)度小可以從整個(ge)腔(qiang)(qiang)體通(tong)過,從而(er)有效避免煙絲沖擊杠桿機構影(ying)響測量(liang)結(jie)果,使(shi)得本發明的(de)裝置能(neng)夠長期穩定且準確(que)地檢測出絲管內(nei)的(de)流(liu)(liu)速(su)(su)流(liu)(liu)量(liang)。
1.絲管智能測速裝置,其特(te)征(zheng)在于,包括:
2.根據權利要求(qiu)1所述的(de)絲管智(zhi)能測(ce)速裝置,其(qi)特(te)征在于:所述杠桿(gan)機(ji)構包括吊掛在擴流腔(1)內的(de)配重(zhong)球(6a)以(yi)及連(lian)接配重(zhong)球(6a)與(yu)推拉力傳感(gan)器(4)的(de)連(lian)桿(gan)(6b),所述擴流腔(1)的(de)頂部還安裝有(you)連(lian)接配重(zhong)球(6a)與(yu)連(lian)桿(gan)(6b)的(de)支座(6c)。
3.根據權利要求2所述的絲管(guan)智能測速裝置,其特征在于:還包(bao)括一段(duan)用于連接絲管(guan)的圓管(guan)(2),所述擴流(liu)腔(1)設置在圓管(guan)(2)的上部。
4.根(gen)據權利要(yao)求3所述(shu)的(de)絲(si)管智能測(ce)速裝(zhuang)置,其特征在于:所述(shu)壓(ya)力傳感器(3)通過一(yi)個變送器(8)連(lian)接控制器(5)。
5.根據(ju)權利要求4所述的絲管智能測速裝(zhuang)置,其特征在于:所述擴(kuo)流腔(1)包括入口(kou)(kou)擴(kuo)張段(duan)(duan)、直(zhi)線段(duan)(duan)和出口(kou)(kou)收縮段(duan)(duan),各段(duan)(duan)之間平滑過渡連接,所述壓力(li)傳感器(3)安裝(zhuang)在入口(kou)(kou)擴(kuo)張段(duan)(duan),所述杠桿機構安裝(zhuang)在直(zhi)線段(duan)(duan)。
6.根據權利要(yao)求(qiu)5所述的(de)絲(si)(si)管智(zhi)能測速(su)裝(zhuang)置,其特(te)征在于:所述直線段腔內截面積為絲(si)(si)管腔內截面積的(de)1.5至(zhi)2倍。
7.根據權(quan)利要求(qiu)6所(suo)述的絲管智能測速裝(zhuang)置(zhi),其特征在于:所(suo)述擴(kuo)流腔(1)、壓力(li)傳感器(3)、推(tui)拉(la)力(li)傳感器(4)、控制器(5)、連桿(6b)、支(zhi)座(6c)以及變送器(7)均集成(cheng)在罩(zhao)殼(ke)(8)內。
8.一種權(quan)利要求2-7中任意一項所述的絲管智(zhi)能測速裝(zhuang)置的測速方法,其特征在于,包括以下步驟:
9.一(yi)種(zhong)絲管風(feng)(feng)量(liang)平(ping)衡控制(zhi)方法,其特(te)征在于:基(ji)于權利要求8所(suo)述的(de)絲管智能測(ce)速(su)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)測(ce)速(su)方法,在計(ji)算出(chu)絲管的(de)風(feng)(feng)速(su)后(hou),將計(ji)算結果實(shi)時反饋(kui)給外(wai)圍的(de)風(feng)(feng)量(liang)平(ping)衡控制(zhi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi),風(feng)(feng)量(liang)平(ping)衡控制(zhi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)通過反饋(kui)的(de)實(shi)時數據與設定值比較來進行調節,以調節風(feng)(feng)量(liang)確保絲管內流(liu)速(su)流(liu)量(liang)穩定。
10.一種(zhong)卷煙(yan)廠絲(si)管(guan)流速(su)檢測系統,其特(te)征(zheng)在于:包括權利要求1-7中任意(yi)一項所述的絲(si)管(guan)智能測速(su)裝置(zhi)。