專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高精度電子皮帶秤及其稱(chēng)重算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于動(dòng)態(tài)連續(xù)稱(chēng)量的電子皮帶秤，特別是一種煙草生產(chǎn)過(guò)程中用于流量測(cè)算的高精度電子皮帶秤及其稱(chēng)重算法。
背景技術(shù)：
電子皮帶秤的計(jì)量是以線分布密度代替體分布按流量進(jìn)行測(cè)量的，皮帶瞬時(shí)流量計(jì)算如下式Q(t) = q(t)v(t) (kg/h)。其中q是稱(chēng)量段單位長(zhǎng)度上的重量，ν是皮帶運(yùn)行速度。皮帶秤的流量是速度與重量的乘積，因此皮帶秤的精度是由速度和精度來(lái)決定的?，F(xiàn)有電子皮帶秤的張緊結(jié)構(gòu)不能很好的保持皮帶張力保持恒定，容易導(dǎo)致稱(chēng)量不靈敏。此外， 還缺乏皮帶糾偏系統(tǒng)，當(dāng)皮帶糾偏時(shí)，會(huì)使皮帶張力產(chǎn)生變化，張力的變化直接導(dǎo)致稱(chēng)重精度下降。由于電子皮帶秤存在著隨機(jī)誤差，用標(biāo)準(zhǔn)重量重復(fù)兩次通過(guò)電子皮帶秤時(shí)，電子皮帶秤會(huì)顯示兩個(gè)不同的測(cè)量值。如圖1所示，目前常用的一種定標(biāo)法是將事先準(zhǔn)備好的標(biāo)準(zhǔn)重量Ws通過(guò)電子皮帶秤，得到顯示重量W1,然后通過(guò)簡(jiǎn)單的函數(shù)法計(jì)算出電子皮帶秤的斜率K1，通過(guò)定標(biāo)W1這點(diǎn)精度得到了提高，得到的顯示重量W1就等于標(biāo)準(zhǔn)重量ws。但進(jìn)行另一重量稱(chēng)量時(shí)，上次測(cè)出的斜率K1值并不適用，出現(xiàn)誤差。因此，用函數(shù)求解法測(cè)量曲線的最大問(wèn)題在于有η個(gè)定標(biāo)點(diǎn)就產(chǎn)生η條測(cè)量曲線，而每條測(cè)量曲線都顧此失彼，因此單點(diǎn)定標(biāo)法不能解決隨機(jī)誤差的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種高精度電子皮帶秤及其稱(chēng)重算法，能有效提升電子皮帶秤的稱(chēng)重精度和測(cè)速精度。為此，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案一種高精度電子皮帶秤，包括安裝在機(jī)架上的托輥、皮帶、電機(jī)，其特征在于所述的托輥包括稱(chēng)重托輥和設(shè)在皮帶兩端的主托輥、副托輥，所述的主托輥與電機(jī)相連，所述的副托輥外連一速度傳感器，所述副托輥的下部設(shè)有一定桿， 一根一端固定的鋼繩依次繞過(guò)副托輥和定桿與一配重塊相接，所述的稱(chēng)重托輥下部設(shè)有稱(chēng)重傳感器，所述的稱(chēng)重傳感器、電機(jī)、速度傳感器與一控制器相接。采用恒力式皮帶張緊機(jī)構(gòu)使皮帶的張力始終保持恒定，采用鋼繩牽引配重塊，能有效避免采用鏈條帶來(lái)的稱(chēng)量不靈敏的缺陷。在皮帶無(wú)載荷時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)配重塊，可使稱(chēng)重傳感器為“零載荷”，使電子皮帶秤具有極高的靈敏度。并且稱(chēng)重托輥與稱(chēng)重傳感器沒(méi)有直接的硬連接，避免了稱(chēng)重傳感器的側(cè)向受力。稱(chēng)重傳感器只受到垂直力，而不受皮帶在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的切向力，提升稱(chēng)重精度。速度傳感器選用光電編碼器，由于這類(lèi)編碼器是精細(xì)的速度傳感器，電機(jī)的轉(zhuǎn)速通常為托輥轉(zhuǎn)速的50倍，所以光電編碼器安裝在托輥上能有效提升光電編碼器的壽命。所述的機(jī)架上設(shè)有檢測(cè)皮帶走向的光電管，所述的光電管與一智能糾偏系統(tǒng)相接，所述的糾偏系統(tǒng)連接一糾偏電機(jī)，該糾偏電機(jī)與安裝在皮帶下方的一個(gè)糾偏托輥相連。 當(dāng)光電管檢測(cè)到皮帶跑偏后，將信號(hào)傳遞到智能糾偏系統(tǒng)，由糾偏系統(tǒng)精確計(jì)算出直線糾偏電機(jī)期望的進(jìn)退距離，再將指令法到糾偏電機(jī)，最后由糾偏托輥完成對(duì)皮帶的糾偏。一種高精度電子皮帶秤稱(chēng)重算法在于將η個(gè)標(biāo)準(zhǔn)重量WS1、WS2、……、WSn通過(guò)電子皮帶秤進(jìn)行稱(chēng)重，得到η個(gè)測(cè)量值W1I2……Wn，再對(duì)η個(gè)標(biāo)準(zhǔn)重量求平均值得到S1，對(duì)η個(gè)測(cè)量值求平均值得到S2，用S1除以S2得到斜率K ；若經(jīng)電子皮帶秤測(cè)量得到測(cè)量數(shù)值為W， 則經(jīng)測(cè)算后準(zhǔn)確的測(cè)量值為Wtl = KW。采用本算法求解電子皮帶秤的測(cè)量曲線的最大優(yōu)點(diǎn)在于有η個(gè)定標(biāo)點(diǎn)只產(chǎn)生一條測(cè)量曲線，這條測(cè)量曲線能兼顧每個(gè)定標(biāo)點(diǎn)，而且定標(biāo)點(diǎn)越多產(chǎn)生的測(cè)量曲線精度也越高，因此多點(diǎn)定標(biāo)法能有效減少隨機(jī)誤差的影響，從而提高電子皮帶秤的測(cè)量精度。本發(fā)明的電子皮帶秤采用的是一種杠桿式原理的稱(chēng)重系統(tǒng)，皮帶始終保持張緊狀態(tài)，在皮帶無(wú)載荷時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)稱(chēng)重配重塊，使稱(chēng)重傳感器為“零載荷”，提升了電子皮帶秤的靈敏度。并且稱(chēng)重傳感器只有垂直受力，不受皮帶在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的切向力。本發(fā)明的另一大改進(jìn)點(diǎn)在采用多點(diǎn)定標(biāo)算法，重復(fù)η次通過(guò)電子皮帶秤的標(biāo)準(zhǔn)重量與電子皮帶秤對(duì)應(yīng)的η個(gè)顯示值，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的回歸分析法來(lái)計(jì)算斜率K值，采用多點(diǎn)定標(biāo)法只產(chǎn)生一條測(cè)量曲線，改善了稱(chēng)重精確度，有效減少隨機(jī)誤差的影響，提升測(cè)算效率。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明皮帶張緊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明杠桿稱(chēng)重系統(tǒng)原理圖；圖4為本發(fā)明糾偏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1.皮帶2.主托輥3.副托輥4.電機(jī)5.速度傳感器6.稱(chēng)重傳感器7.稱(chēng)重托輥8.控制器9.鋼繩10配重塊11.頂桿12.光電管13.糾偏系統(tǒng)14.糾偏電機(jī)15.糾偏托輥。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2和圖3所示的高精度電子皮帶秤，主要由安裝在機(jī)架(圖中未示)上的托輥、皮帶1、電機(jī)4構(gòu)成，托輥包括稱(chēng)重托輥7和設(shè)在皮帶1兩端的主托輥2和副托輥 3，主托輥2與電機(jī)4相連，副托輥3外連一速度傳感器5，副托輥3的下部設(shè)有一定桿11， 一根一端固定的鋼繩9依次繞過(guò)副托輥3和定桿11與一配重塊10相接，稱(chēng)重托輥7下部設(shè)有稱(chēng)重傳感器6，該稱(chēng)重傳感器6、電機(jī)4、速度傳感器5與一控制器8相接，控制器外連可觸控的顯示屏。如圖4所示，機(jī)架上設(shè)有檢測(cè)皮帶1走向的光電管12，光電管12與一智能糾偏系統(tǒng)13相接，糾偏系統(tǒng)13又連接一糾偏電機(jī)14，該糾偏電機(jī)14與安裝在皮帶1下方的一個(gè)糾偏托輥15相連。本發(fā)明的電子皮帶秤采用的是一種多點(diǎn)定標(biāo)法，原理是將η個(gè)標(biāo)準(zhǔn)重量WS1、 Ws2>……、Wsn通過(guò)電子皮帶秤進(jìn)行稱(chēng)重，得到η個(gè)測(cè)量值Wp W2……Wn，再對(duì)η個(gè)標(biāo)準(zhǔn)重量求平均值得到S1，對(duì)η個(gè)測(cè)量值求平均值得到S2，用S1除以S2得到斜率K ；若經(jīng)電子皮帶秤測(cè)量得到測(cè)量數(shù)值為W，則經(jīng)測(cè)算后準(zhǔn)確的測(cè)量值為Wtl = KW。本發(fā)明的電子皮帶秤采用的是一種杠桿式原理的稱(chēng)重系統(tǒng)，皮帶始終保持張緊狀態(tài)在皮帶無(wú)載荷時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)稱(chēng)重配重塊，使稱(chēng)重傳感器為“零載荷”，提升了電子皮帶秤的靈敏度。并且稱(chēng)重傳感器只有垂直受力，不受皮帶在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的切向力。本發(fā)明的另一大改進(jìn)點(diǎn)在采用多點(diǎn)定標(biāo)算法，重復(fù)η次通過(guò)電子皮帶秤的標(biāo)準(zhǔn)重量與電子皮帶秤對(duì)應(yīng)的 η個(gè)顯示值，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的回歸分析法來(lái)計(jì)算斜率K值，采用多點(diǎn)定標(biāo)法只產(chǎn)生一條測(cè)量曲線，改善了稱(chēng)重精確度，有效減少隨機(jī)誤差的影響，提升測(cè)算效率。
權(quán)利要求
1.一種高精度電子皮帶秤，包括安裝在機(jī)架上的托輥、皮帶(1)、電機(jī)(4)，其特征在于所述的托輥包括稱(chēng)重托輥(7)和設(shè)在皮帶(1)兩端的主托輥(2)、副托輥(3)，所述的主托輥(2)與電機(jī)(4)相連，所述的副托輥(3)外連一速度傳感器(5)，所述副托輥(3)的下部設(shè)有一定桿(11)，一根一端固定的鋼繩(9)依次繞過(guò)副托輥(3)和定桿(11)與一配重塊(10)相接，所述的稱(chēng)重托輥(7)下部設(shè)有稱(chēng)重傳感器(6)，所述的稱(chēng)重傳感器(6)、電機(jī) (4)、速度傳感器(5)與一控制器(8)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電子皮帶秤，其特征在于所述的機(jī)架上設(shè)有檢測(cè)皮帶 (1)走向的光電管(12)，所述的光電管(12)與一智能糾偏系統(tǒng)(13)相接，所述的糾偏系統(tǒng) (13)連接一糾偏電機(jī)(14)，該糾偏電機(jī)(14)與安裝在皮帶(1)下方的一個(gè)糾偏托輥(15) 相連。
3.一種高精度電子皮帶秤的稱(chēng)重算法，其特征在于將η個(gè)標(biāo)準(zhǔn)重量WS1、WS2、……、WSn 通過(guò)電子皮帶秤進(jìn)行稱(chēng)重，得到η個(gè)測(cè)量值W1、W2……Wn，再對(duì)η個(gè)標(biāo)準(zhǔn)重量求平均值得到 S1，對(duì)η個(gè)測(cè)量值求平均值得到S2，用S1除以S2得到斜率K ；若經(jīng)電子皮帶秤測(cè)量得到測(cè)量數(shù)值為W，則經(jīng)測(cè)算后準(zhǔn)確的測(cè)量值為Wtl = KW。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高精度電子皮帶秤及其稱(chēng)重算法?，F(xiàn)有電子皮帶秤的張緊結(jié)構(gòu)不能很好的保持皮帶張力保持恒定，容易導(dǎo)致稱(chēng)量不靈敏。本發(fā)明包括安裝在機(jī)架上的托輥、皮帶、電機(jī)，其特征在于所述的托輥包括稱(chēng)重托輥和設(shè)在皮帶兩端的主托輥、副托輥，所述的主托輥與電機(jī)相連，所述的副托輥外連一速度傳感器，所述副托輥的下部設(shè)有一定桿，一根一端固定的鋼繩依次繞過(guò)副托輥和定桿與一配重塊相接，所述的稱(chēng)重托輥下部設(shè)有稱(chēng)重傳感器，所述的稱(chēng)重傳感器、電機(jī)、速度傳感器與一控制器相接。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)稱(chēng)重配重塊，使稱(chēng)重傳感器為“零載荷”，提升了電子皮帶秤的靈敏度。并且稱(chēng)重傳感器只有垂直受力，不受皮帶在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的切向力。
文檔編號(hào)G01G11/12GK102322925SQ20111014360
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者何忠新, 倪增興, 龐捷, 張利娜, 王建平, 章習(xí), 鐘敏捷 申請(qǐng)人:杭州四五○九機(jī)電設(shè)備有限公司