CN1193732A - 冲击式流量计 - Google Patents

Abstract

谷类等粒状材料使用的冲击式流量计,具有粒状材料落下的供给装置、接受落下的粒状材料的倾斜的负荷检测板、检测作用于负荷检测板上的粒状材料的负荷的检测器。供给装置的底面部与负荷检测板的倾斜大致相同,将粒状材料向负荷检测板以大致相同的角度引导。粒状材料与装置的底面部接触，在其宽度方向疏展落下,粒状材料朝向负荷检测板的落下方向及位置大致一定。此外,在粒状材料的流下速度减弱的同时,速度的波动被平均化。

Description

冲击式流量计

本发明涉及一种测定或控制谷类等粒状材料的流量的冲击式流量计，特别是涉及一种使用倾斜的检测板的流量计。

本文使用的“粒状材料”一词不仅限于粒状材料，也有粉状材料的意义在内。

以往的冲击式流量计是将粒状材料落至冲击板或检测板，由其冲击力计算出流量的。检测板为使冲突的粒状材料不滞留而直接滑落为倾斜设置。这样的流量计例如见美国专利3,611,803、特开昭60-122324号公报、国际专利申请公报WO81/00312及WO93/22652。

还已知通过导入倾斜的斜路以替代将粒状材料从垂直上方直接向与检测板接触的方式。这样的流量计见国际专利申请公报WO93/22633或特公平8-12091。

图8示出了特公平8-12091号公报所提供的配置。其中具有1个或多于1个的斜路即倾斜的缓冲板，它设置于料斗101下方的粒状材料供给装置102下部的排出口103与检测板104之间的配置。由供给装置102落下的粒状材料与最初的缓冲板接触，而后沿后续缓冲板滑落，之后沿最后的缓冲板105滑动，落入检测板104上。图8中仅举例示出了最后的缓冲板105，此最终缓冲板与检测板104的倾斜方向相同。检测板104的上端设置在最终缓冲板105下端的正下方，检测板104上设有检测所受力在铅直方向分力的检测系即负荷计100。

以上结构的流量计具有以下作用。

(1)由于缓冲板105的存在，即使粒状材料流量改变，对于检测板104的落下位置(箭头106)及落下方向(箭头107)大致为一定。也就是由供给装置102落下的粒状材料的速度是均匀的。

(2)缓冲板105与检测板104的倾斜角度的差很小。这样，粒状材料以对检测板104很小的冲击落入，并滑移到检测板104上。在检测板104的倾斜角θD设定的比缓冲板105的倾斜角θB小时，能够随着粒状材料的移动对检测板104施加准静的力。

可是，以往的冲击式流量计多使用如图9所示的转闸型粒状材料供给装置。此供给装置的下部设有转闸102，通过转闸的回转开闭排出口。这样，根据转闸102的开度，产生原料滞留部分A与原料的易流部分C。C部分与A部分之间产生中界层B，此中界层B的厚度与轴闸102的开度同时变化。中界层B的厚度变化时，滞留部分A的安定角也变化，滞留部分A会急速崩塌。这样，此种供给装置中轴闸102的开度与原料的流量必定不一致，对于原料流量的测定精度会产生不好的影响。

此外，由于图8的流量计设有多个阶梯状缓冲板，加之为负荷计100设置在检测板104下方的构造，装置的高度h较大，装置整体大型化。

本发明的目的是鉴于上述问题，提供一种装置高度低的小型的，测定精度好的冲击式流量计。

本发明的另一目的是提供一种粒状材料供给装置的开度与粒状材料的输送流量保持一致，能够提高流量测定精度的冲击式流量计。

本发明的粒状材料冲击式流量计具有带供粒状材料落下的供给口并可改变通过此供给口的粒状材料流量的供给装置，设在接受由所述供给装置落下的粒状材料的负荷位置上的、倾斜的负荷检测板，检测加在所述负荷检测板上的负荷并变换成电气信号的负荷检测器，通过所述负荷检测器的电气信号计算粒状材料流量的计算装置。此流量计的特征为，供给装置大致为划定粒状材料的流路的槽状，具有大致与所述负荷检测板倾斜方向相同的平坦的底面部，所述供给口设置在所述底面部的倾斜方向的下端。

根据上述结构，供给装置的倾斜的底面部将粒状材料与负荷检测板大致相同方向倾斜地导入，与上述以往的缓冲板同样运动。因此，流量计中，缓冲板与粒状材料供给装置一体化构成，高度降低，能够实现装置整体的小型化。流入供给装置的粒状材料与底面部常接触地在宽度方向疏展地到达供给口。因此，落向负荷检测板的粒状材料的落下方向及位置为一定。即使向供给装置流入的粒状材料的速度有波动，在由供给口流出时，流下速度较小的同时，速度的波动被平均化，流量计测定精度良好。

供给装置的供给口为矩形，为降低粒状材料的落下冲击，最好接近于负荷检测板设置。详细来说，供给口与负荷检测板间的间隔可设定为检测板中检测的，倾斜面上施加的准静负荷大于由粒状材料的落下产生的冲击负荷。此间隔在例如最大测定范围为每时5吨的流量计中约为40mm。此场合，流量计能够在将近粒状材料秤量测定状态下测定，提高了测定精度。在提高冲击式流量计的测定精度上，有望计算出以排除冲击负荷的准静负荷为基准的流量。

在流量计中，最好应设置供给装置的供给口开闭装置。此开闭装置含有应开闭供给口以与底面部平行的可滑动的板部件，以及驱动板部件的驱动源。板部件最好配置在与底面部的倾斜方向相关的供给口上方，以向下移动时能够关闭此供给口。此场合，无论板部件在什么位置，粒装材料所有部分沿底面部及板部件滑落时，不会发生滞留。这样，供给口的开度与原料的流量一致，流量的测定精度进一步得以提高。

板部件最好在与底面部的倾斜方向相关的下端缘上形成缺口部。在此场合，板部件即使接近闭锁位置，也可以控制粒状材料流入到小流量域而不发生滞留。

负荷检测器最好在与粒状材料的供给装置大致相同的高度设置，并悬架着负荷检测板。这种配置与负荷检测器设置在检测板下的以往的流量计相比，降低了装置的高度，能够实现小型化。

本发明的上述以及其它的特点和优点将在下面的参照附图的说明中更加明确。附图说明如下：

图1为本发明实施例的冲击式流量计主要部分的纵剖面图；

图2为图1的流量计中粒状材料供给装置的剖面图，示出本装置开闭装置闭状态；

图3为示出图2的开闭装置开状态的剖面图；

图4为表示图1流量计的主要部分的立体图；

图5为表示图1的流量计的控制部的方框图；

图6为沿图3的VI-VI线所见的开闭装置的俯视图。

图7为表示图1的流量计中开闭板的开度与负荷检测器检测值关系的图表。

图8为表示以往的冲击式流量计中检测板与缓冲板的配置略图；

图9为以往的冲击式流量计中使用的粒状材料供给装置的剖面图。

以下参照附图对本发明实施例的冲击式流量计进行说明。

参照示出此流量计主要部分的图1及图4，流量计具有机台2，设在机台2上的机架4支持着粒状材料供给装置3与负荷检测板6。改变粒状材料流量的供给装置3位于机架4的上部，为划定粒状材料的流路的槽或管形状。供给装置3通过管状部件5连接到上方图中未示出的料斗上。负荷检测板6位于供给装置3的下方，承受由该装置落下的粒状材料F的负荷。

负荷检测板6为使粒状材料F在负荷检测板6的倾斜面上滑动以作用准静负荷，相对水平面呈倾斜的平坦形状。如图4所示，大略为三角形的支撑部件7A、7B分别安装在负荷检测板6宽度方向两侧。支撑部件7A、7B的上部分别形成把手部8A、8B，这些把手8A、8B上挂接着支撑部件9。作为负荷检测器工作的负荷计10的一端安装在支撑部件9上。负荷计10的另一端通过支撑部件11支撑在机架4上。因此，负荷计10为吊置负荷检测板6的形态。

粒状材料供给装置3的下端具有平坦的底面部12，此底面部12与负荷检测板6以相同程度倾斜。因在底面板12倾斜方向的下端将粒状材料F落入负荷检测板6上，底面部12具有一定宽度的矩形供给口13。这样，向粒状材料供给装置3内流入的粒状材料F在向底面部12滑动的同时在宽度方向(参照图6的符号M)疏展至供给口13。供给口3为降低粒状材料F落下的冲击，以接近于负荷检测板设置为好。例如在测定范围为5吨/时间单位的流量计的场合，供给口13与检测板6的间隔L(参照图2)设定为40mm。间隔L以施加在负荷检测板6上的粒状材料F准静的负荷，也就是与秤量测定相近的负荷大于粒状材料F落下的冲击负荷来设定，供给口13的大小以能够供给所希望最大流量来设定。

粒状材料供给装置3中，设有供给口的开闭装置16。开闭装置16由与底面部12平行滑动地开闭供给口13的板部件14、驱动板部件14的驱动装置15(本实施为控制电机)构成。驱动装置15也可由能够在设定位置停止的气缸等来代替。板部件14在底面部12的倾斜方向上具有比供给口13高的位置，能够下降以关闭供给口13。

开闭装置16驱动板部件14于供给口13关闭位置S(参照图2)与供给口13的打开位置0(参照图3)或它们间的任意位置，以控制粒状材料供给装置3的开度。即，在开闭装置16的控制电机15能在任意回转角度停止的同时，在电机轴17上安装了回转板18。回转板18通过驱动臂19与板部件14相连接。在控制电机15回转所定的角度时，驱动臂19向倾斜上方侧拉上使供给口13开启，或相反，驱动臂19向倾斜下方推下使供给口13关闭。

流量计1还有控制部分，图5表示了其控制部分。如前所述的作为负荷检测器工作的负荷计10输出对应于检测板受到的粒状材料的负荷模拟信号，通过A/D变换器20，连接于微处理器等计算控制装置21上。计算控制装置21根据负荷计的输入信号，计算出检测板上通过的粒状材料的流量。计算控制装置21与粒状材料供给装置3的控制电机15及表示计算结果的流量的表示装置22相连接。

以下对流量计1的动作加以说明。

流量计1开始动作时，粒状材料供给装置3如图2所示，使供给口13关闭，贮留料斗中的粒状材料F为装满状态。流量计起动时，计算控制装置21向控制电机15输出驱动信号。控制电机15使回转板18回转所定角度，通过驱动臂19，板部件14向倾斜上方移动，供给口13开启(参照图3)。这样，粒状材料F沿供给装置3的底面部12流下，由倾斜下方侧的供给口13落至负荷检测板6。

粒状材料F落至负荷检测板6时，负荷计10检测粒状材料F的负荷，对应检测结果输出模拟信号。此模拟信号由A/D变换器20进行A/D变换，输至计算控制装置21。计算控制装置21算出由检测信号得出的准静负荷，进一步根据预定的算式换算成流量。计算控制装置21在根据计算结果判断为必要时，驱动开闭装置16的控制电机15，调整板部件14的开度。此外，由计算控制装置21算出的流量由表示装置22表示。

本发明的主要特征为与粒状材料供给装置102及图8所示的其它设有多个缓冲板的以往例(技术)不同，而是如图1所示，在粒状材料供给装置3的下部设有与负荷检测板6相同程度倾斜的底面部12。即粒状材料供给装置与缓冲板一体化简化了结构，降低了装置的高度使装置整体得以小型化。在此供给装置中，从管状部件5流下的粒状材料F与底面部12常接触地在宽度方向疏展地到达供给口13，因此，粒状材料F朝向负荷检测板6的落下方向及位置大致一定，即使向供给装置3流入的粒状材料的速度有波动，在由供给口13流出时，流下速度较小的同时，速度的波动能够被平均化。

此外，粒状材料供给装置3将供给口13接近负荷检测板6，供给口13与负荷检测板6的落差L(见图2)至少为40MM。为此，粒状材料的落下冲击较小，作用于负荷检测板6的负荷与粒状材料F落下时的冲击负荷相比，粒状材料F在负荷检测板上滑动时的准静状态下的负荷的比例加大。这样，粒状材料F的流量可在与秤量测定相近的状态下检测。

粒状材料供给装置3在底部12的倾斜下方侧具有供给口13，此供给口13的开闭由与底面部12平行的滑动板部件14来进行。供给装置3内的粒状材料F沿整个底面部12向供给口13流下，由于板部件14的位置，原料的滞留部分(相当图9的A部分)不会发生。这样，供给装置3也就是板部件14的开度与原料的流量更加一致，提高了原料流量的测定精度，也能够提高供给口13的开闭精度。再者，供给口13与负荷检测板6的间隔为定值，无论板部件14在什么位置，粒状材料F的落下距离也是相同的。就是说粒状材料F的冲击负荷的大小与板部件14的开度成比例，也提高了向流量换算的精度(由图7说明)。

图7为表示板14的开度与负荷计10的检测值关系的图表，横轴表示开度，纵轴表示检测值。同图表中的实线M表示负荷检测板6受来自供给口13的粒状材料F的冲击负荷与粒状材料F的准静状态负荷之和的实际检测值。由于此冲击负荷与板部件14的开度成比例地变化，对于实线M的检测值，可预想出准静状态的负荷如虚线N所示变化。例如，由图7的图表可用M-N求出冲击负荷，判明此冲击负荷M-N与板部件14开度的比例。从而，例如通过算出供给口13的最大开度时的流量检测值产生的冲击负荷，可以预想出经过供给口13全开度区域里的冲击负荷的比率。因此，知道板部件14的开度，判明冲击负荷的预想值，就可以精确地算出准静状态的负荷及换算成流量。

开闭供给口13的板部件14如图6所示，其前端缘上，即与底面部12的倾斜方向相关的下端部上，最好设有缺口部14a，缺口部14a为随着朝板部件14的宽度方向中央、开度增大的大致山形。缺口部14a尺寸一例为：在板部件宽度为130mm时，开口宽100mm，中央上山形的最大高度或进深为10mm。但缺口部14a对应于处理的容量，也可采用上述以外的形状及其它尺寸。

在形成缺口部14a的场合，板部件14的闭锁位置设定为缺口部14a超过供给口13。由于这种结构，即使板部件14接近闭锁位置，也可以控制粒状材料F流入到小流量域，从而不会发生滞留。

在本实施例中，作为负荷检测器的负荷计10与粒状材料供给装置3大致在同一高度位置，由负荷检测板6悬架着。因此，比较起负荷计100在检测板104下配置的图8的以往例，流量计1的高度h降低了，装置得以小型化。

以上根据实施例对本发明进行了说明，本发明并不限于其特定的形态，在不超出所附权利要求的范围内，可变更各种特定形态，或者采取发明的其他形态。

Claims (7)

1、一种冲击式流量计，用于粒状材料的冲击式流量计，具有带供粒状材料落下的供给口并可改变通过此供给口的粒状材料流量的供给装置，设在接受由所述供给装置落下的粒状材料的负荷位置上的、倾斜的负荷检测板，检测加在所述负荷检测板上的负荷并变换成电气信号的负荷检测器，通过所述负荷检测器的电气信号计算粒状材料流量的计算装置，其特征为，所述供给装置大致为划定粒状材料的流路的槽状，具有大致与所述负荷检测板倾斜方向相同的平坦的底面部，所述供给口设置在所述底面部的倾斜方向的下端。

2、按照权利要求1所述的流量计，其特征为所述供给装置的供给口为矩形，为降低粒状材料的下落冲击，其位置接近于所述负荷检测板。

3、按照权利要求2所述的流量计，其特征为所述供给装置的供给口与所述负荷检测板的间隔约为40mm。

4、按照权利要求1所述的流量计，其特征为还具有所述供给装置供给口的开闭装置，此供给装置含有应开闭所述供给口并可与所述底面部平行滑动的板部件，和驱动所述板部件用的驱动装置。

5、按照权利要求4所述的流量计，其特征为所述板部件设置在与所述底面部的倾斜方向相关的所述供给口的上方，以向下方移动时关闭供给口。

6、按照权利要求4所述的流量计，其特征为所述板部件在所述底面部的倾斜方向相关的下端缘形成缺口部。

7、按照权利要求1所述的流量计，其特征为所述负荷检测器与所述供给装置设置在大致相同的高度，悬架着所述负荷检测板。

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