[发明专利]散装材料传送系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括减重式送料器(loss-in-weight feeder)和其控制系统的材料传送系统。

背景技术

在一些散装材料传送系统中，一些材料在被放入材料容器中时，只有在一些协助下才能一致且均匀的流出。在一个示例中，一种困难的材料可在材料容器中形成自支撑拱形或是架桥，这将在材料容器的出料口完全堵塞材料的流动。该送料器可排出处在架桥下的松散材料，因此由送料器流出的材料流动可能在材料容器中仍然有大量材料的时候就被停止了。第二种失效模式被称作鼠洞，其为穿通材料的垂直取向的狭窄的隧道。鼠洞常形成在架桥之上且在材料容器的出料口处提供了受限制的材料流动通路。结果是在材料由顶部表面落入鼠洞中时出现零星或受限的材料的流动。通常流动在材料容器为空之前很久就已停止。较这些状况的程度轻的状况也可发生。在这些情形中，可形成架桥或鼠洞，其此后自动坍塌。尽管流进送料器的材料流动可能未被完全停止，其仍然影响送料器性能的一致性。

发明概述

本发明的方法的一个实施例涉及一种散装材料处理系统，其包括材料送料器、被配置为将材料排出至材料送料器的材料容器和被配置为振动该材料容器的振动器。该方法包括维持稳定的流动，其包括a)周期性地计算和送料器运行中送料器的材料流动特性相关的过程变量，b)测定在选定的时间区间中的过程变量斜率，该过程变量斜率被定义为该过程变量的变化率，c)测定在过程变量斜率和阈值之间的差值，以及d)基于测定的该过程变量斜率和阈值之间的差值调整该振动器的运行。

在一个实施例中，该过程变量斜率和阈值之间的差值标示了材料容器中恶化的流动状况。在另一个实施例中，该过程变量是由该公式计算得出的平均进料因子：

FFavg=Σn=1NMF%MSN]]>

其中FFavg是平均进料因子，MF是经过送料器的质量流速率且％MS是送料器的当前马达速度占送料器的最大马达速度的比例，而N是预设的时间区间的数目。

在本方法的一个实施例中，调整振动器的运行包括改变振动的幅度。在另一个实施例中，调整振动器的运行包括改变振动器的振动的频率，或者调整振动器的运行包括在过程变量斜率和阈值之间的差值小于零时以预设的数量增加振动的幅度。

在另一个实施例中，调整振动器的运行包括在过程变量斜率和阈值之间的差值小于零时增加振动的幅度，而在过程变量斜率和阈值之间的差值大于零时减少振动的幅度。

在一个实施例中，选定的时间区间至少部分地基于用户设定预设值，且该用户设定预设值至少部分地取决于流经送料器的材料的选定流动速率。

在一个实施例中，该方法还包括为振动器建立最小输出，并基于测定的在过程变量斜率和阈值之间的差值调整该振动器的最小输出。

在本方法的一个实施例中，振动器频率为可调的，且该方法还包括将振动器频率设定至由系统共振点决定的频率。在一个实施例中，调整振动器的运行发生在材料容器中显著的流动中断之前。

在本方法的一个实施例中，显著的流动中断的特征是流经材料容器的材料流动速率显著小于流经材料送料器的材料流动速率。该方法还包括响应材料容器中测定的流动状况来调整阈值。其中流动状况由在选定的周期中大致不变的过程变量标示。在一个实施例中，该流动状况由在选定的周期中大致不同的过程变量标示。

在一个实施例中，流动状况和重量干扰相关。在另一个实施例中，流动状况由一组状况中获得，其包括a)在由材料容器流出的质量流的变动超过预设的值，b)垂直隧道，c)架桥，和d)显著的不出现负面流动状况的时间。

在本方法一个实施例中，基于过程变量斜率和阈值之间的差值调整振动器的运行包括在测定的过程变量斜率和阈值之间的差值在选定的时间周期之后大于零时减少振动幅度和振动频率中的至少一个。该方法还包括基于材料容器中的填充水平调整振动器频率和振动器幅度中的至少一个。