專利名稱：出料含水量檢測控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及回轉(zhuǎn)干燥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用來測量與控制回轉(zhuǎn)干燥過程的出料含水量測量控制裝置。
背景技術(shù)：
回轉(zhuǎn)干燥過程是化學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品、冶金、陶瓷、造紙、木材等行業(yè)必不可少的過程，
它主要在回轉(zhuǎn)干燥窯中進(jìn)行。目前常用的出料含水量測量方法分為直接測量法與間接測量法兩類，直接測量法 是用各種方法把水分從濕物料中排除棹，然后測量其重量或體積。間接測量法是以某種參數(shù)值隨含水量的變化而顯著變化的特點(diǎn)測量物料含水量。然而，目前傳統(tǒng)的直接測量法存在測量周期長，難以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)速度和連續(xù)化的要求等問題。例如，對(duì)于某些熱敏性樣品，采用直接測量法中的物料加熱法時(shí)，在高溫條件下易發(fā)生物質(zhì)分解，有的在烘干結(jié)束時(shí)出現(xiàn)樣品重新吸水現(xiàn)象；采用共沸蒸餾法過程中水與有機(jī)溶劑易發(fā)生乳化現(xiàn)象，樣品中水分可能沒有完全揮發(fā)出來或出現(xiàn)分離出來的水分粘結(jié)管壁現(xiàn)象，造成測量誤差；而化學(xué)干燥法、化學(xué)滴定法可測樣品數(shù)量少，試劑成本高。間接測量法雖然應(yīng)用廣泛，但導(dǎo)電率法的測量精度不高，易受溫度影響，樣品的導(dǎo)電率也各異。例如，電容法屬于容積式測量，測量值不僅對(duì)溫度敏感，還對(duì)物料容重十分敏感；微波法測量值與物料成分有夫，測量電路及信號(hào)處理較復(fù)雜，價(jià)格偏高；中子法造價(jià)高，有一定的放射危害，且測定的慢中子數(shù)有賴于標(biāo)準(zhǔn)曲線轉(zhuǎn)換成含水量，標(biāo)定過程會(huì)帶來誤差。如何將出料含水量的測量與控制融為一體，是實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)干燥過程優(yōu)化控制亟待解決的關(guān)鍵問題之一，因此，亟需一種用于回轉(zhuǎn)干燥過程的出料含水量檢測控制裝置來克服以上問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題之ー是需要提供一種能夠?qū)⒊隽虾康臏y量與控制融為一體的出料含水量檢測控制裝置，為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種出料含水量檢測控制裝置，該裝置包括信號(hào)采集系統(tǒng)，其用于采集關(guān)于影響出料含水量的信號(hào)；信號(hào)調(diào)理電路，耦接所述信號(hào)采集系統(tǒng)，包括信號(hào)放大器和濾波電路，所述信號(hào)調(diào)理電路用于將采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為放大的低噪聲信號(hào)；智能系統(tǒng)，耦接所述信號(hào)調(diào)理電路，所述智能系統(tǒng)包括水分檢測單元和水分控制單元，用于接收所述信號(hào)以獲取出料含水量的測量值，以及基于所述測量值和水分目標(biāo)值調(diào)節(jié)干燥過程中相關(guān)閥門的開度以控制出料含水量；通訊監(jiān)控系統(tǒng)，耦接所述智能系統(tǒng)，所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)，用干與所述智能系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。本實(shí)用新型提供的出料含水量檢測控制裝置，優(yōu)選地，所述智能系統(tǒng)還包括相應(yīng)的I/o電路。[0010]本實(shí)用新型提供的出料含水量檢測控制裝置，優(yōu)選地，所述智能系統(tǒng)為數(shù)字信號(hào)微處理器。本實(shí)用新型提供的出料含水量檢測控制裝置，優(yōu)選地，所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)通過采用USB接ロ與智能系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。本實(shí)用新型提供的出料含水量檢測控制裝置，優(yōu)選地，所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)還包括顯示單元以顯示所述測量值。本實(shí)用新型提供的出料含水量檢測控制裝置，優(yōu)選地，所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)還包括打印機(jī)，用于打印出料含水量的測量值。本實(shí)用新型提供的出料含水量檢測控制裝置，優(yōu)選地，所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)還包括報(bào)警單元，在所述出料含水量測量值為異常時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。本實(shí)用新型提供的出料含水量檢測控制裝置，優(yōu)選地，所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)還包括輸入單元，通過所述輸入單元輸入用來調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)干燥過程中相關(guān)閥門的開度的指令以控制出料含水量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型提供了一種用于測量與控制回轉(zhuǎn)干燥過程出料含水量的裝置。通過在該裝置內(nèi)部設(shè)置水分檢測單元與水分控制單元，使得在測量出料含水量時(shí)操作簡便，井能將檢測與控制融為一體，能利用檢測到的水分值去控制回轉(zhuǎn)干燥過程，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)干燥過程中物料水分的自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而達(dá)到保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，給用戶帶來顯著經(jīng)濟(jì)效益的目的。本實(shí)用新型提供的裝置應(yīng)答迅速，靈敏度高，再現(xiàn)性好，可測樣品數(shù)量多，能自動(dòng)顯示數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)ー步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例共同用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中圖I是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的出料含水量檢測控制裝置；圖2是根據(jù)圖I所示的出料含水量檢測控制裝置中的水分控制單元控制回轉(zhuǎn)干燥過程的示意圖。
具體實(shí)施方式
容易理解，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，在不變更本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出本實(shí)用新型的多個(gè)結(jié)構(gòu)方式。因此以下具體實(shí)施方式
以及附圖僅是本實(shí)用新型的技術(shù)方案的具體說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型的全部或者視為本實(shí)用新型技術(shù)方案的限定或限制。圖I是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的出料含水量檢測控制裝置，下面參考圖I詳細(xì)說明該裝置的各個(gè)組成部分及其功能。[0025]如圖I所示，用于回轉(zhuǎn)干燥過程的出料含水量檢測控制裝置主要包括以下部分信號(hào)采集系統(tǒng)(圖I中未示出)、信號(hào)調(diào)理電路10、智能系統(tǒng)11和通訊監(jiān)控系統(tǒng)12。下面詳細(xì)說明各個(gè)部分的主要功能。信號(hào)采集系統(tǒng)，其用于采集關(guān)于影響出料含水量的信號(hào)，一般，影響出料含水量的信號(hào)為入窯物料重量、入窯物料含水量、入窯物料溫度、物料干燥時(shí)間、煤氣流量和二次空
氣流量。信號(hào)調(diào)理電路10，其主要包括信號(hào)放大器和濾波電路，通過將采集的剔除異常值后的數(shù)據(jù)經(jīng)過信號(hào)放大器放大，然后將放大的信號(hào)經(jīng)過濾波器濾波后，以獲得放大的無噪聲信號(hào)輸出至智能系統(tǒng)11中。通過經(jīng)驗(yàn)將剔除異常值后的上述數(shù)據(jù)輸入至信號(hào)調(diào)理電路10中。智能系統(tǒng)11，耦接信號(hào)調(diào)理電路10，智能系統(tǒng)11主要包括水分檢測單元和水分控制単元，水分檢測單元用于接收來自信號(hào)調(diào)理電路10的信號(hào)并基于該信號(hào)獲取出料含水量的測量值，水分控制單元基于測量值和水分目標(biāo)值的偏差和偏差率調(diào)節(jié)干燥過程中相關(guān)閥門的開度以控制出料含水量。智能系統(tǒng)11還包括相應(yīng)的I/O電路，智能系統(tǒng)11利用相應(yīng)的I/O電路接收來自信號(hào)調(diào)理電路10的信號(hào)，將經(jīng)過放大后的低噪聲信號(hào)通過相應(yīng)的I/O電路進(jìn)入智能系統(tǒng)
11。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，智能系統(tǒng)11優(yōu)選地采用數(shù)字信號(hào)微處理器(digital signalprocessor,簡稱 DSP)，其芯片型號(hào)為 TMS320F2812DSP。更具體地，水分檢測單元將輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過歸ー化處理后，利用基于支持向量機(jī)建模的方法，確定出料含水量的值。水分控制單元根據(jù)出料含水量測量值與水分目標(biāo)值之間的偏差及偏差率，采用模糊控制的方法控制回轉(zhuǎn)干燥過程煤氣閥、二次空氣閥和其它相關(guān)閥門的開度，從而實(shí)現(xiàn)出料含水量自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。圖2是出料含水量檢測控制裝置中的水分控制單元控制回轉(zhuǎn)干燥過程的示意圖。如圖2所示，水分控制單元將從水分檢測單元獲取的出料含水量的測量值與水分目標(biāo)值的偏差及其偏差率AE模糊化后按照人為的經(jīng)驗(yàn)(模糊控制算法)直接進(jìn)行模糊推理，給出模糊輸出判決，再將其經(jīng)過運(yùn)算器轉(zhuǎn)化為精確量以控制回轉(zhuǎn)干燥過程煤氣閥、二次空氣閥和其它相關(guān)閥門的開度。通訊監(jiān)控系統(tǒng)12，耦接智能系統(tǒng)11，通訊監(jiān)控系統(tǒng)12包括計(jì)算機(jī)和顯示單元，用干與智能系統(tǒng)11進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊并顯示測量值。通訊監(jiān)控系統(tǒng)12通過采用USB接ロ實(shí)現(xiàn)與智能系統(tǒng)11之間的數(shù)據(jù)通訊。通訊監(jiān)控系統(tǒng)12還包括報(bào)警單元、打印機(jī)和輸入單元。通訊監(jiān)控系統(tǒng)12利用打印機(jī)打印出料含水量的值。在出料含水量測量值出現(xiàn)異常的情況下通過報(bào)警單元進(jìn)行聲光報(bào)警。利用計(jì)算機(jī)繪制實(shí)時(shí)曲線并可以把各種重要參數(shù)寫進(jìn)數(shù)據(jù)庫，以備事后查詢。操作員還可以根據(jù)實(shí)際情況通過輸入?yún)g元輸入調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)干燥過程相關(guān)閥門的開度的指令以控制出料含水量。本實(shí)用新型通過在裝置內(nèi)部設(shè)置水分檢測單元與水分控制單元，在測量出料含水量時(shí)，操作簡便，靈敏度高，并且將檢測與控制融為一體，能利用檢測到的出料含水量來控制回轉(zhuǎn)干燥過程，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)干燥過程中物料水分的自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而達(dá)到保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，給用戶帶來顯著經(jīng)濟(jì)效益的目的。當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng) 可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種出料含水量檢測控制裝置，其特征在于，包括 信號(hào)采集系統(tǒng)，其用于采集關(guān)于影響出料含水量的信號(hào)； 信號(hào)調(diào)理電路，耦接所述信號(hào)采集系統(tǒng)，包括信號(hào)放大器和濾波電路，所述信號(hào)調(diào)理電路用于將采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為放大的低噪聲信號(hào)； 智能系統(tǒng)，耦接所述信號(hào)調(diào)理電路，所述智能系統(tǒng)包括水分檢測單元和水分控制單元，用于接收所述信號(hào)以獲取出料含水量的測量值，以及基于所述測量值和水分目標(biāo)值調(diào)節(jié)干燥過程中相關(guān)閥門的開度以控制出料含水量； 通訊監(jiān)控系統(tǒng)，耦接所述智能系統(tǒng)，所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)，用于與所述智能系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于， 所述智能系統(tǒng)還包括相應(yīng)的I/O電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于， 所述智能系統(tǒng)為數(shù)字信號(hào)微處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于， 所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)通過采用USB接口與智能系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于， 所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)還包括顯示單元以顯示所述測量值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于， 所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)還包括打印機(jī)，用于打印出料含水量的測量值。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于， 所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)還包括報(bào)警單元，在所述出料含水量測量值為異常時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)目O
8.根據(jù)權(quán)利要求I至權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于， 所述通訊監(jiān)控系統(tǒng)還包括輸入單元，通過所述輸入單元輸入用來調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)干燥過程中相關(guān)閥門的開度的指令以控制出料含水量。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種出料含水量檢測控制裝置，該裝置包括信號(hào)采集系統(tǒng)，其用于采集關(guān)于影響出料含水量的信號(hào)；信號(hào)調(diào)理電路，包括信號(hào)放大器和濾波電路，用于將采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為放大的低噪聲信號(hào)；智能系統(tǒng)，包括水分檢測單元和水分控制單元，用于接收來自信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)，通過軟測量的方法以獲取出料含水量的測量值以及基于測量值和水分目標(biāo)值調(diào)節(jié)干燥過程中相關(guān)閥門的開度以控制出料含水量；通訊監(jiān)控系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)，用于與智能系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。本實(shí)用新型裝置使得在測量出料含水量時(shí)操作簡便，并能將檢測與控制融為一體，能利用檢測到的水分值去控制回轉(zhuǎn)干燥過程，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)干燥過程中物料水分的自動(dòng)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)F26B25/22GK202532871SQ201220193259
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者王欣, 秦斌 申請(qǐng)人:湖南工業(yè)大學(xué)