[发明专利]一种料重测量装置及方法

说明书

本发明提出的一种新型料重测量装置及方法，通过测量传感器的形变量和温度，然后根据温度对形变量的影响，计算标准形变量，从而计算仓内物料重量。本发明根据实验室及现场采集数据制成形变量温度影响计算方法，从而消除温度影响，提高测量精度。本发明的测量不受外界温度影响，不受仓内粉尘、物料密度、物料介电常数影响，测量精度高，其测量精度可以控制在2％以内；安装维护简便，无须登高作业，不改变料仓原有结构，安装过程中不需要停产。

技术领域

本发明涉及料重测量技术领域，更具体的说是涉及一种料重测量装置及方法。

背景技术

在混凝土生产过程中，水泥、粉煤灰、矿粉等粉料仓准确计量是保证正常生产，及时补料的重要条件。

料仓内物料测量的常用方法有：常规称重方法，雷达、超声波料位计，电容式料位计，重锤式料位计等。但受测量原理、安装维护等条件的制约，应用都不理想。常规称重方法安装复杂，需要截腿等大规模改造，料仓有倾覆风险；雷达、超声波等测料仓内某个点的高度，易受挂壁、架桥、粉尘等影响，测量不准确，且安装需要登高作业，安全性得不到保障；电容式料位计，易受物料介电常数影响，长期稳定性差；重锤式料位计容易出现乱线、埋锤等问题。

贴片式料位测量装置克服了以上几种常用方法的不足，是一种较为精确且安装方便的分料仓重量测量装置。该技术利用料仓料位变化，引起支撑结构产生微小形变，来测量料仓料位。然而，由于光照和气温变化等原因，会引起料仓支撑柱的热胀冷缩，导致贴片的形变，从而产生测量误差。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种料重测量装置及方法，能够有效的消除由温度变化导致的测量误差。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种料重测量装置，包括物料仓、测量仪表、贴片式传感器和安装组件，所述物料仓底部设有多个支撑柱，测量仪表安装在物料仓上，贴片式传感器通过安装组件固定安装在每个支撑柱上；所述贴片式传感器包括弹性体、应变传感组件和温度测量组件，应变传感组件和温度测量组件安装在弹性体内，弹性体通过安装组件固定安装在每个支撑柱上，所述应变传感器组件用于测量支撑柱的形变量，温度测量组件用于测量支撑柱的温度，应变传感组件和温度测量组件共同通过一根多芯屏蔽线向测量仪表发送形变量和温度数据，测量仪表通过内置的料重测量方法，根据形变温度影响，计算标准形变量，从而计算仓内物料重量。

进一步，所述支撑柱为空心钢管、工字钢、槽钢，支撑柱的材质为Q235碳钢或其它金属材料。

另外，在上述料重测量装置的基础上，本发明还提供了一种料重测量方法，包括如下步骤：

步骤1：通过物料仓的材质和机械尺寸，计算出每吨重量的应变量；

步骤2：根据支撑柱和弹性体的材质在不同温度范围下的线膨胀系数和杨氏模量，得出温度形变影响公式；

步骤3：测得标准空料仓应变值A0_t和温度t0，物料仓内打入已知重量为W0的物料后，测得应变值A1_t和温度t，计算得出每吨标准应变值A_t；

步骤4：通过每吨标准应变值A_t，得出温度t，应变值A_t下物料仓内物料的实际重量W_t的计算公式。

进一步，所述步骤1具体包括：

设料仓的容量为Q(t)，支撑柱为空心钢管，共m个，直径为d(mm)，壁厚为f(mm)，材质为Q235碳钢(弹性模量为λ＝2.12×10⁵(Mpa))；设每个支撑柱管壁的截面积为S，则有S＝π*((d/2)²-(d/2-f)²)mm²；则m个支撑柱管壁的压强P为：

P＝Q*1000/(m*S)MPa