一种高精度粉体计量配料系统及计量配料方法

摘要

本发明公开了一种高精度粉体计量配料系统，连接在储料仓和分散装置之间，所述高精度粉体计量配料系统包括一缓冲仓，所述缓冲仓连接在储料仓下方，所述缓冲仓内设有第一称重装置，所述缓冲仓下方出口连接一螺旋送料器，所述螺旋送料器设有第二称重装置，所述螺旋送料器出口与分散装置连接，所述高精度粉体计量配料系统还包括设置在储料仓出料口的下料装置，所述下料装置、螺旋送料器、第一称重装置和第二称重装置与一控制装置连接；还公开了一种高精度粉体计量配料方法；能够提升最终计量的精准度，采用多段速计量，提高生产效率，变频送料，提高配料精度。

说明书

技术领域

本发明涉及配料技术领域，尤其涉及一种高精度粉体计量配料系统及计量配料方法。

背景技术

粉体计量的常规方式主要有：1、外部称重分开独立计量，再人工配料；2、在目标容器采用动载称直接计量；3、失重计量，二次转料。

然而以上几种常规粉体计量方式有如下缺点：

1、外部计量，人工配料，存在计量完成人工漏配料风险；计量数据较难保留，与系统无法联动；开放式计量系统，物料准确性由人工保持，有错料风险。

2、动载计量，在目标容器里面采用增量计量，一般目标容器较大，其他物料多，基数大，造成增量计量误差大，配比不准确。

3、失重计量，二次转料，容易在二次转料过程中造成物料的沾壁，计量准确的物料没能完全进入目标容器。

发明内容

鉴于目前存在的上述不足，本发明提供一种高精度粉体计量配料系统及计量配料方法，能够提升最终计量的精准度，采用多段速计量，提高生产效率，变频送料，提高配料精度。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种高精度粉体计量配料系统，连接在储料仓和分散装置之间，所述高精度粉体计量配料系统包括一缓冲仓，所述缓冲仓连接在储料仓下方，所述缓冲仓内设有第一称重装置，所述缓冲仓下方出口连接一螺旋送料器，所述螺旋送料器设有第二称重装置，所述螺旋送料器出口与分散装置连接，所述高精度粉体计量配料系统还包括设置在储料仓出料口的下料装置，所述下料装置、螺旋送料器、第一称重装置和第二称重装置与一控制装置连接。

依照本发明的一个方面，所述下料装置包括活化料斗、下料阀门和控制下料阀门开启关闭的下料驱动器，所述下料驱动器与控制装置连接。

依照本发明的一个方面，所述第一称重装置包括第一称重传感器，用于获取粉体由储料仓掉落至缓冲仓后缓冲仓新增的重量值。

依照本发明的一个方面，所述第二称重装置包括第二称重传感器，用于获取螺旋送料器送出粉体到分散装置后失去的重量值。

依照本发明的一个方面，所述高精度粉体计量配料系统还包括告警装置，所述告警装置与控制装置连接。

依照本发明的一个方面，所述高精度粉体计量配料系统还包括震动下料装置，用于催动粉体运动。

依照本发明的一个方面，所述螺旋送料器包括驱动电机、送料螺杆和出料阀门，所述驱动电机在一次送料过程中的输出频率设置为先高后低。

一种高精度粉体计量配料方法，所述高精度粉体计量配料方法包括以下步骤：

控制储料仓底部阀门开启，进行重力落料至缓冲仓；

通过缓冲仓中的第一称重装置进行增量称重，待增加的重量达到预定的值时控制储料仓底部阀门关闭；

控制缓冲仓的出料阀门开启，控制螺旋送料器的出料阀门开启，通过第二称重装置进行失重称重；

以先高后低的输出频率控制螺旋送料器输出进行送料；

实时检测第二称重装置称重的数值，在达到预定值时控制螺旋送料器停止送料并关闭螺旋送料器的出料阀门。

依照本发明的一个方面，第一称重装置增加的重量达到预定的值为配料目标值的1.1～1.3倍。

依照本发明的一个方面，所述以先高后低的输出频率控制螺旋送料器输出进行送料具体为：初始以较高的输出频率控制螺旋送料器进行送料，在第二称重装置称重的数值达到预定的提前量时，降低频率以较低的输出频率控制螺旋送料器进行送料。

本发明实施的优点：通过在一套系统中采用中间缓冲仓进行第一次计量，然后采用螺旋送料器进行第二次计量，最终实现精准配料；第一次计量时采用增量计量方式，并设定计量的预定值，预定值为配料目标值的1.1～1.3倍，有助于失重计量的精准度，并预设提前量控制储料仓底部阀门的提前关闭，使得最终落料在配料目标值的1.1～1.3倍之间；进一步的，第二次计量采用用螺杆方式配料，提高出料精度，每个螺杆的叶片送料量，是系统的固有误差，一般远远小于配料误差；同时采用快慢速进行送料，设定高频率启动送料螺杆，将物料配送至目标容器；在失重量达到预设的提前量时，降低频率，采用低频率进行螺杆输出；当失重量达到预设的关闭提前量时，关闭螺杆出料阀，关闭电机，关闭缓冲仓出料阀门；系统可设置自动配料过程，完成整个配料过程有序的自动配料，实现全自动生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述的一种高精度粉体计量配料系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种高精度粉体计量配料系统，连接在储料仓1和分散装置2之间，所述高精度粉体计量配料系统包括一缓冲仓3，所述缓冲仓连接在储料仓下方，所述缓冲仓内设有第一称重装置31，所述缓冲仓下方出口连接一螺旋送料器4，所述螺旋送料器设有第二称重装置41，所述螺旋送料器出口与分散装置连接，所述高精度粉体计量配料系统还包括设置在储料仓出料口的下料装置11，所述下料装置11、螺旋送料器4、第一称重装置31和第二称重装置41与一控制装置连接。

在实际应用中，所述下料装置11包括活化料斗111、下料阀门112和控制下料阀门开启关闭的下料驱动器113，所述下料驱动器与控制装置连接。

在实际应用中，所述第一称重装置包括第一称重传感器，用于获取粉体由储料仓掉落至缓冲仓后缓冲仓新增的重量值。

在实际应用中，所述第二称重装置包括第二称重传感器，用于获取螺旋送料器送出粉体到分散装置后失去的重量值。

在实际应用中，所述高精度粉体计量配料系统还包括告警装置5，所述告警装置与控制装置连接。

在实际应用中，所述高精度粉体计量配料系统还包括震动下料装置6，用于催动粉体运动。所述震动下料装置6包括气锤61、电磁阀62和减压阀63，所述气锤连接在需驱动粉体下落的部位，所述气锤通过电磁阀与减压阀连接，所述减压阀与气源连接，所述电磁阀与控制装置连接。所述震动下料装置为多个，分别设置在储料仓上、储料仓与缓冲仓连接的管道上、缓冲仓上、缓冲仓与螺旋送料器连接的管道上、螺旋送料器与分散装置连接的管道上。

在实际应用中，所述螺旋送料器4包括驱动电机42、送料螺杆43和出料阀门44，所述驱动电机在一次送料过程中的输出频率设置为先高后低。

实施例二

一种高精度粉体计量配料方法，所述高精度粉体计量配料方法包括以下步骤：

步骤S1：控制储料仓底部阀门开启，进行重力落料至缓冲仓；

先在上部的粉体原材料仓即储料仓中放置粉体物料，并通过震动下料装置催动粉体均匀；然后设置初始状态，计量系统清零；

由上位系统即控制装置发出指令，PLC控制原料仓底部阀门开启，进行重力落料至中间缓冲仓。在此过程中，通过震动下料装置催动连接管道中的粉体下落，防止粘壁。

步骤S2：通过缓冲仓中的第一称重装置进行增量称重，待增加的重量达到预定的值时控制储料仓底部阀门关闭；

本次采用增量计量方式，下料过程，系统实时监测第一称重装置，可根据提前量计算真实的下料量；系统在下料过程中可由PLC控制及时关闭下料阀来进行第一次计量，误差不能过大。

在实际应用中，由于下料过程环境系统的抖动，可设置静置时间，确保PLC与称重仪表之间的数据抓取准确。

抓取缓冲仓第一称重装置的称重计量值与配料目标值进行比对，当称重值大于目标值1.1倍，且小于目标值的1.3倍时，开始进行精准配料过程。

步骤S3：控制缓冲仓的出料阀门开启，控制螺旋送料器的出料阀门开启，通过第二称重装置进行失重称重；

本次采用失重计量方式，PLC打开缓冲仓的出料阀门，螺旋送料器的出料阀门，同时启动第二称重装置进行失重计量。

步骤S4：以先高后低的输出频率控制螺旋送料器输出进行送料；

首先，设定高频率启动螺旋送料器，将物料配送至目标容器；在失重量达到预设的提前量时，降低频率，采用低频率进行螺杆输出。在本实施例中，设定50Hz启动螺旋送料器，将物料配送至分散装置；在失重量达到预设的提前量时，降低频率，采用20Hz进行螺杆输出。

步骤S5：实时检测第二称重装置称重的数值，在达到预定值时控制螺旋送料器停止送料并关闭螺旋送料器的出料阀门。

在步骤S4执行时，当失重量达到预设的关闭提前量时，关闭螺旋送料器的出料阀门，关闭螺旋送料器，关闭缓冲仓出料阀门。

在整个过程中，采用震动下料器进行催动下料，防止粉体粘壁。

在预设的静置时间后，读取缓冲仓的称重值，并与一开始设定的配料目标量进行对比。当误差在可控范围时，本次配料结束；否则启动报警等其他应急预案。

配料量与第一次称重的目标量偏差不宜过大，一般在1.1----1.3倍之间，有助于失重计量的精准度。

第二次称重采用快慢速方式进行，可加快生产配料过程。

采用螺杆方式配料，提高出料精度，每个螺杆的叶片送料量，是系统的固有误差，一般远远小于配料误差。

本发明实施的优点：通过在一套系统中采用中间缓冲仓进行第一次计量，然后采用螺旋送料器进行第二次计量，最终实现精准配料；第一次计量时采用增量计量方式，并设定计量的预定值，预定值为配料目标值的1.1～1.3倍，有助于失重计量的精准度，并预设提前量控制储料仓底部阀门的提前关闭，使得最终落料在配料目标值的1.1～1.3倍之间；进一步的，第二次计量采用用螺杆方式配料，提高出料精度，每个螺杆的叶片送料量，是系统的固有误差，一般远远小于配料误差；同时采用快慢速进行送料，设定高频率启动送料螺杆，将物料配送至目标容器；在失重量达到预设的提前量时，降低频率，采用低频率进行螺杆输出；当失重量达到预设的关闭提前量时，关闭螺杆出料阀，关闭电机，关闭缓冲仓出料阀门；系统可设置自动配料过程，完成整个配料过程有序的自动配料，实现全自动生产。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。