[实用新型]一种液态流体物料的动态称重系统

说明书

本实用新型涉及一种液态流体物料的动态称重系统，属于流体计量领域，

在工业生产过程中，经常需要对流体物料进行动态称重。虽然现有的定值闭环控制系统的控制性能指标是很高的，但是计量精确度问题一直都是定量计量控制的棘手问题。而影响动态称重的计量精度和速度的主要因素是落差量和冲击力所带来的干扰。现有文献和资料中，对这两个影响因素的处理方法有多种：对冲击力处理方法主要有“先快后慢、最后点动”的分级控制；或者计量控制策略上一般采用粗调、精调两级控制，同时采用减小流量，减小高度差等简单方法来实现。但是，结果冲击力总是存在的；对于落差量的处理一般采用系统自学习的方法或根据统计规律确定一个常数来近似计算，或采用一定的操作提前量，但是提前时间的多少很难确定。同时，现有技术在落差量和冲击力带来的干扰存在时，不能兼顾控制系统的精度和速度。目前，还没有同时考虑落差量和冲击力的系统。

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种液态流体物料的动态称重系统，设计合理，实现了对流体物料的动态精确称重功能，保证了称重精度和称重速度，满足了对流体物料的动态精确称重的要求，同时，具有使用方便、适用范围广泛的特点。

为解决其技术问题，本实用新型采取的技术方案：一种液态流体物料的动态称重系统包括定量标准量输入装置1、控制器2、进料阀3、计量桶4、计量秤5、在进料阀3的出口处设置速度感应器6、速度感应器6的输出端连接计量单元7，人机交互模块8通过I/O端口与计量单元7连接，计量单元7和计量秤5的输出端连接计量补偿单元9，计量补偿单元9的输出端连接控制器2。

进料阀3可以用进料泵代替。

计量单元7、计量补偿单元9采用单片机构建。

速度感应器6为带有A/D转化的速度感应器。

一种液态流体物料的动态称重方法，将流体冲击力、落差量这两个影响计量精度和速度的主要因素参与到流体物料的计量补偿计算中，与计量标准秤输出的虚假重量综合考虑，进行流体实际重量的计算；具体方法：首先，测出流体通过的管道管径d、液态物料的密度                                                、液体物料的初始速度V₀；然后，结合计量秤的示数G_计量秤，利用公式

   进行计算；

其中，d为管径(m)；ρ为液态物料的密度(kg/m³)；V₀为初始速度（m/s）；m为空中流体物料的重量(kg)；M为单位时间内通过管道横截面积的流体质量(kg/s)。

在流体初始速度为零的条件下，G_落差量等于F_冲击力，补偿算法是流体补偿后的输出重量等于标准计量秤的输出的虚假重量，即

在流体初始速度为零的条件下，G_落差量等于F_冲击力，补偿算法是流体补偿后的输出重量等于标准计量秤的输出的虚假重量，即

   

本实用新型的优点和积极效果是：本动态称重方法采用将冲击力、落差量参与到流体重量计量的补偿计算中，并动态实现补偿，使动态称重系统转变为定值闭环控制系统控制，克服了冲击力和空中物料质量（落差量）对精度的影响，保证了称重的精度和称重速度，满足了对流体物料的动态精确称重的要求；同时，具有使用方便、适用范围广泛的特点。

图1 是本实用新型的连接示意图。

图中：1‑定量标准量输入装置、2‑控制器、3‑进料阀、4‑计量桶、5‑计量秤、6‑速度感应器、7‑计量单元、8‑人机交互模块、9‑计量补偿单元。

以下结合附图对本实用新型作进一步详述，以方便技术人员理解。

如图1所示，一种液态流体物料的动态称重系统包括定量标准量输入装置1、控制器2、进料阀3、计量桶4、计量秤5、在进料阀3的出口处设置速度感应器6、速度感应器6的输出端连接计量单元7，人机交互模块8通过I/O端口与计量单元7连接，计量单元7和计量秤5的输出端连接计量补偿单元9，计量补偿单元9的输出端连接控制器2。

进料阀3可以用进料泵代替。

计量单元7、计量补偿单元9采用单片机构建。

速度感应器6为带有A/D转化的速度感应器。