專利名稱：微機控制固體流量計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種計量固體粉粒狀流量的流量計，特別涉及到一種新型的在線連續計量粉狀、粒狀固體物料重量的水平力式微機控制固體流量計。
目前，在計量固體粉粒狀物料所用流量計，通常是采用簡易型固體粉粒狀流量計。現有這類型流量計，由于受溫度以及使用環境等因素的影響，使計量精度有一定誤差，同時對測量高溫物料時容易影響傳感器的輸出精度，更不適用于在線連續計量粉狀、粒狀固體物料的重量。因此，對于研制開發一種新型的在線連續計量粉狀、粒狀固體物料重量的水平力式微機控制固體流量計，是十分必要的。
本實用新型的目的為了克服上述技術存在的不足之處，而提供一種新型的在線連續計量粉狀、粒狀固體物料重量的水平力式微機控制固體流量計。它主要由機械結構測量部分(稱一次計量表)(1)、電器結構測量部分(稱二次計量表)(2)和一條電纜線(3)等部分所構成。它采用最先進技術，精心設計結構，將二次計量表與一次計量表組合成測量精度高、可以在線連續計量粉狀、粒狀固體物料重量的微機控制固體流量計。具有使用方便、穩定性高、重復性好、結構合理、緊湊簡潔以及易于實施等特點。
為了實現上述目的，該微機控制固體流量計的發明方案是在說明書附圖中，
圖1給出微機控制固體流量計的結構框圖，它主要由機械結構測量部分(稱為一次計量表)(1)、電器結構測量部分(稱為二次計量表)(2)和一條電纜線(3)等部分所構成。圖2給出該流量計的機械結構測量部分(稱一次計量表)(1)的結構示意圖，其一次計量表(1)主要由收料斗(4)、整流管(5)、箱體和底座(6)、檢測頭(7)、分料管(8)等部分所構成。圖3給出圖2中檢測頭(7)的機芯結構示意圖，圖4為圖3的俯視圖。它主要由箱殼(9)、彈簧片(10)、支座(11)、擺動梁(12)、左右擺動梁(13)、力敏傳感器(14)、傳力觸頭螺釘(15)、阻尼器(16)、檢測板(17)、檢測軸(18)、防塵套(19)、密封管(20)、密封圈(21)、砝碼拉桿(22)、限位螺釘(23)、進氣咀(24)、密封墊(25)、外套(26)、長膠墊(27)、長蓋板(28)、元膠墊(29)、元蓋板(30)、輸出插座(31)、和靜校機構(32)等零部件所構成。圖5給出該流量計的電器結構測量部分(稱二次計量表)(2)的結構示意圖，二次計量表(2)主要由激勵信號源(35)、力敏傳感器(36)、放大器(37)、V/F變換器(38)、信號源恒溫控制器(39)、專用微機(40)，六位LED累計量顯示器(41)、三位LED瞬時流量顯示器(42)、斷電保護數據的電磁計數器(43)、D/A轉換器(44)以及自動打印機(45)等終端部分所構成。其工作過程由一次計量表(安裝在現場)(1)、二次計量表(安裝在控制室內)(2)，通過一條長達150M的電纜線連接。該流量計是一臺機電結合的測量設備(如圖1所示)。當固體物料經收料斗(4)流經整流管(5)時，將物料整流成扁平均勻的料帶后，將物料自由下落沖擊在檢測板(17)上，由于整流的作用，此時物料的下落速度基本恒定。檢測板(17)與水平面成60°角斜置于箱體(6)中，物料落在檢測板(17)上所產生的水平分力推動檢測軸(18)(見圖4所示)，并帶動擺動梁(12)作(十)向水平移動，擺動梁(12)上的傳力觸頭螺釘(15)將物料沖擊檢測板(17)的水平力傳給力敏傳感器(14)。隨著物料沖擊檢測板(17)流量大小的變化，傳感器(14)輸出信號的大小也與之成比例的變化。這一變化的信號，經放大器(37)放大后，再經V/F(38)變換器轉換成脈沖式數字量，傳輸送給專用微機(40)，經過數據處理，分別通過六位LED(41)累計量顯示、三位LED(42)瞬時流量顯示、電磁計數器(43)斷電保存數據、自動打印機(45)打印生產報表以及D/A轉換器(44)轉換成標準電流信號等終端。有關圖1、圖2、圖3、圖4、圖5等的具體結構特征和實施方案在說明書中加以說明。
本實用新型的優點該流量計的結構設計合理，它主要由安裝在現場的機械結構測量部分(稱一次計量表)(1)和安裝在室內的電器結構測量部分(稱二次計量表)(2)，之間通過一條長達150M的電纜線連接所構成。采用二次計量表(2)與一次計量表(1)組合成測量精度高，可以直接在線連續計量粉狀、粒狀固體物料的重量。在二次計量表(2)中，應用恒溫控制器(39)、力敏傳感器(36)、脈沖輸出變送器、專用微機(40)數據處理等先進技術。具有使用方便、穩定可靠、重復性好、結構設計合理、緊湊簡潔以及易于生產實施等特點。可以廣泛用于計量粉狀、粒狀的礦物、電力業、制酒業、糧食、藥物等固體物料的重量。因此，有利于推廣和普及應用。
以下結合說明書附圖，對本實用新型的結構特征和實施方案作進一步說明。
圖1給出微機控制固體流量計的結構框圖。
圖2給出該流量計的機械結構測量部分(稱一次計量表)(1)的結構示意圖。
圖3給出圖2中檢測頭(7)的機芯結構示意圖。
圖4為圖3的俯視圖。
圖5給出該流量計的電器結構測量部分(稱二次計量表)的結構框圖。
圖6給出信號源恒溫控制器(39)的結構示意圖。
圖7給出脈沖輸出變送器的電路結構原理圖。
下面按照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7，先分別實施一次計量表(1)和二次計量表(2)，最后總組裝實施該流量計。
一、一次計量表(1)的實施先組裝檢測頭(7)，由彈簧片(10)、支架(11)、擺動梁(12)、左右擺動梁(13)先組成一個150x150x300(MM)的八角彈性框架，在支座(11)緊固在箱殼(9)后，安裝擺動梁(12)可以作水平方向左右移動與振擺。以下分別在支座(11)上裝有2個限位螺釘(23)，以限制擺動梁(12)的(+)(一)向移動。(一)向可使力敏傳感器(14)穩定在“0”上，(+)向可將力敏傳感器(14)限制在滿負載120％的位置上，從而保護力敏傳感器(14)因外力過大而受損害。當在靜校機構(32)上掛5克的初始砝碼(33)，通過砝碼(33)的拉桿(22)將擺動梁(12)向(+)向移動，調整二次計量表(2)的調零電位，使輸出為零。并調整限位螺釘(23)的(一)向螺釘與擺動梁(12)緊緊相接，即作為零點限位。再掛量程的120％的法碼，調整限位螺釘(23)的(+)向螺釘，也與擺動梁(12)緊緊相接，即作為超載120％的限制位置。在支座(11)上固裝一個力敏感傳感器(14)與裝配的擺動梁(12)上的傳力觸頭螺釘(15)相接，當擺動梁(12)受外力移動時，將力傳給力敏傳感受器(14)。在支座(11)上裝有一個固定的阻尼器(16)的外殼(26)，在擺動梁(12)上裝有阻尼器(16)的阻尼桿與阻尼板(16-1)，且懸吊于阻尼器(16)外殼(26)之內，在外殼(26)內充入適量的油。阻尼器(16)可減少由物料沖擊檢測板(17)引起的擺動脈沖，而提高檢測精度。在檢測軸(18)與箱殼(9)之間裝有防塵套(19)與密封管(20)，構成一個精巧的迷宮密封裝置，可以有效防止箱體(6)內物料的粉塵泄露到箱體(6)之外檢測頭(7)內，(6-1)為箱體側板。在組裝成檢測頭(7)后，接著進行一次計量表(1)的實施，因檢測板(17)是在封閉的箱體(4)中運行，以不受外界風力影響。與檢測頭(7)相連接的檢測軸(18)的外口處，裝有橡膠密封圈(7-1)密封，以防止物料的粉塵泄漏擴散到箱體(6)外面。用調整4個緊固螺栓(7-2)左、右、升、降移動，將檢測頭(7)緊固在箱體的底座(6)上水平狀態。然后分別將收料斗(4)、整流管(5)、箱體和底座(6)及分料管(8)的相互之間依次用緊固螺栓連接構成。其中(8-1)為標定料出口、(8-2)為管道料出口及(8-3)為手柄。按照上述組裝，即可構成一次計量表(1)。
二、二次計量表(2)的實施它主要由激勵信號源(35)、力敏傳感器(36)、放大器(37)(選用AD521)、V/F變換器(38)(選用V/FC32)、信號源恒溫控制器(39)、專用微機(40)、六位LED累計量顯示器(41)、三位LED瞬時顯示器(42)、斷電保護數據的電磁計數器(43)(選用404)、D/A轉換器(44)(選用DACO832)以及自動打印機(45)等終端所構成。(46)虛線內的部分裝在恒溫內盒(50)中，(47)為選擇補償曲線的程序開關、(48)為校零人機對話開關。圖6給出信號源恒溫控制器(39)的結構示意圖，它是由恒溫內盒(50)、制冷二極管(51)(采用TICA-12705)、絕熱板(52)(采用云母片材料)、散熱器(53)、恒溫外盒(54)、絕緣套管(55)、絕熱托條(56)、內盒固定螺釘(57)及保溫材料(58)等部分所構成。其中恒溫元件采用制冷二極管(51)，當通以直流時，相應的兩極板分別發生吸熱和放熱現象，在控制電路控制下，可以實現控制恒溫在20-38℃范圍內，任意選擇所需要的恒溫溫度，誤差小于±1℃，有恒溫速度快、效率高和穩定可靠的特點。由放大器(37)(采用AD521)和V/F變換器(38)(采用VFC32)組成的脈沖輸出變送器(如圖7所示)，安裝于力敏傳感器(36)附近，力敏傳感器(36)輸出的電壓或電流由放大器(37)直接放大，經V/F變換器(38)轉換成0-100KHz脈沖輸出，實現遠距離傳遞，以提高抗干擾能力。在測量中由于物料大小的變化影響測量精度，因此在專用微機(40)內存中設置一段4條曲線程序，提供在動態標定時選擇補償曲線，以保證在不同流量中的測量精度，提高了整機的測量精度。
按照上述將一次計量表(1)安裝在現場和二次計量表(2)安裝在控制室，并一條長達150M的電纜線(3)連結起來，經過調試，即可構成一種微機控制固體流量計。
權利要求1.一種微機控制固體流量計，其特征在于它主要由安裝在現場上的機械結構測量部分(稱為一次計量表)(1)、安裝在控制室內的電器結構測量部分(稱為二次計量表)(2)和一條長達150M的電纜線(3)部分所構成。
2.根據權利要求1所述的流量計，其特征在于一次計量表(1)中的檢測頭(7)是用調整4個緊固螺栓(7-2)左、右、升、降移動，將檢測頭(7)緊固在箱體的底座(6)上水平狀態，然后分別將收料斗(4)、整流管(5)、箱體和底座(6)及分料管(8)的相互之間依次用緊固螺栓連接構成，與檢測頭(7)相連接的檢測軸(18)的外口處，裝有橡皮密封圈(7-1)密封，以防物料的粉塵泄漏擴散到箱體(16)的外面。
3.根據權利要求2所述的流量計，其特征在于檢測頭(7)由彈簧片(10)、支座(11)、擺動梁(12)及左右擺動梁(13)組成一個150x150x300mm的八角彈性框架，在支座(11)緊固在箱殼(9)上后，擺動梁(12)可以作水平面方向左右移動與振動。
4.根據權利要求2所述的流量計，其特征在于在底坐(11)上裝有一個力敏傳感器(14)與裝配在擺動梁(12)上的傳力觸頭螺釘(15)相接，當擺動梁(12)受外力移動時，將力傳遞給力敏傳感器(14)。
5.根據權利要求2所述的流量計，其特征在于在底座(11)上裝有一個固定的阻尼器(16)的外殼(26)，在擺動梁(12)上裝有阻尼器(16)的阻尼桿和阻尼板(16-1)，且懸吊于阻尼器(16)的外殼(26)之內，在外殼(26)內充有適量油。
6.根據權利要求2所述的流量計，其特征在于在檢測軸(18)與箱殼之間裝有防塵套(19)與密封管(20)構成一個精巧的迷宮式密封裝置。
7.根據權利要求1所述的流量計，其特征在于二次計量表(2)中的信號源恒溫控制器(39)的恒溫元件采用TICA-12705制冷二極管(51)，兩極板采用云母片材料絕熱板(52)，在控制電路控制下，可實現控制恒溫在20-38℃(范圍內。
8.根據權利要求1、7所述的流量計，其特征在于由放大器(37)AD521和V/F變換器(38)V/FC32組成的脈沖輸出變送器，安裝于力敏傳感器(36)附近，力敏傳感器(36)輸出的電壓或電流由放大器(3)直接放大，經V/F變換器(38)轉換成0--100KHz脈沖輸出，實現遠距離傳遞，以提高抗干擾能力。
專利摘要一種微機控制固體流量計。主要由安裝在現場的一次計量表和安裝在控制室內的二次計量表及其之間通過一條電纜線連接所構成。一次計量表由收料斗、整流管、料箱、檢測頭等組成。二次計量表由放大器、V/F變換器、恒溫控制器、專用微機和LED顯示器等終端構成。采用二次計量表和一次計量表組合成測量精度高,可以在線連續計量粉狀、粒狀固體物料的重量。具有使用穩定可靠、重復性好、結構合理及易于實施等特點。
文檔編號G01G11/00GK2315550SQ98200638
公開日1999年4月21日 申請日期1998年1月20日 優先權日1998年1月20日
發明者王化滋, 張秉祥, 李富國, 盛繼國 申請人:深圳元亨電子資訊有限公司