專利名稱：高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體計(jì)量領(lǐng)域，尤其是一種高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常需要對(duì)流體原料進(jìn)行動(dòng)態(tài)稱重。低粘性流體使用流 量計(jì)或齒輪泵便可以實(shí)現(xiàn)精確的動(dòng)態(tài)計(jì)量，但是，使用流量計(jì)或齒輪泵不能對(duì)粘性高達(dá) lOOOOcps的流體進(jìn)行精確的動(dòng)態(tài)計(jì)量。雖然采用雙速閥門可以對(duì)高粘性流體進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì) 量，但是，采用雙速閥門進(jìn)行高粘性流體稱重存在稱重精度低及滯后嚴(yán)重等問(wèn)題。因此，現(xiàn) 有技術(shù)不能對(duì)高粘性流體進(jìn)行精確的動(dòng)態(tài)稱重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、能夠保證稱重精度 及稱重速度的高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及其方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，包括高粘性流體料桶、秤體、重量顯示儀，秤體的輸 出端與重量顯示儀相連接，該秤體的輸出端還連接一稱重控制器，該稱重控制器的輸出控 制端與變頻器的輸入端相連接，該變頻器的輸出端與高粘性流體桶泵相連接，該高粘性流 體桶泵通過(guò)插入到高粘性流體料桶中的泵桿將高粘性流體泵入秤體。而且，所述的秤體的輸出端與重量顯示儀及稱重控制器通過(guò)PR0FIBUS-DP總線方 式相連接。而且，所述的稱重控制器還設(shè)有通信口與上位控制機(jī)相連接。而且，所述的稱重控制器由可編程控制器構(gòu)成。一種高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重方法，包括以下步驟
⑴稱重控制器根據(jù)高粘性流體的原料重量，確定變頻器的初始頻率并通過(guò)變頻器控制 高粘性流體桶泵的泵速，從高粘性流體料桶向秤體內(nèi)泵入高粘性流體；
⑵秤體將稱重信號(hào)反饋給稱重控制器，稱重控制器根據(jù)控制參數(shù)采用動(dòng)態(tài)差值補(bǔ)償法 并通過(guò)變頻器控制高粘性流體桶泵的泵速；
⑶當(dāng)稱重控制器檢測(cè)到重量信號(hào)接近目標(biāo)值時(shí)，采用測(cè)定最小流量法并通過(guò)變頻器降 低高粘性流體桶泵的泵速。而且，所述的控制參數(shù)包括高粘性流體的原料重量、高粘性流體料桶內(nèi)的液位、高 粘性流體桶泵的泵速。而且，所述的控制參數(shù)是由稱重控制器設(shè)置或者由上位控制機(jī)設(shè)置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
1、本動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)由稱重控制器、變頻器、高粘性流體桶泵及秤體構(gòu)成一閉環(huán)系統(tǒng)，秤 體能夠?qū)⒎Q重信號(hào)及時(shí)地反饋給稱重控制器，稱重控制器采用動(dòng)態(tài)差值補(bǔ)償和測(cè)定最小流 量動(dòng)態(tài)算法并通過(guò)變頻器控制高粘性桶泵的泵速，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高粘性流體的動(dòng)態(tài)精確稱重功能，保證了稱重精度和稱重速度，滿足了對(duì)高粘性流體的動(dòng)態(tài)精確稱重的要求。2、本動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)可以通過(guò)稱重控制器或上位控制機(jī)設(shè)置高粘性流體的原料重量及其各種控制參數(shù)，適應(yīng)于各種不同高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重，具有使用方便、適用范圍廣 泛的特點(diǎn)。3、本動(dòng)態(tài)稱重方法采用動(dòng)態(tài)插值補(bǔ)償方法來(lái)對(duì)剩余物料重量進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，在稱重控制器檢測(cè)到重量信號(hào)接近目標(biāo)值時(shí)，采用測(cè)定最小流量法并通過(guò)變頻器降低高粘性流 體桶泵的泵速，使其減慢直到呈斷續(xù)滴定狀態(tài)，克服了沖擊力和預(yù)留物料質(zhì)量對(duì)精度的影 響，保證了稱重的精度。4、本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高粘性流體的動(dòng)態(tài)精確稱重功能，保證了稱重精度和稱重速度，滿足了對(duì)高粘性流體的動(dòng)態(tài)精確稱重的要求，同時(shí)具有使用方便、適用范圍廣 泛的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的稱重系統(tǒng)連接示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述。一種高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，如圖1所示，由上位控制機(jī)、稱重控制器、變頻器、高粘性流體桶泵、高粘性流體料桶、秤體、重量顯示儀連接構(gòu)成。上位控制機(jī)與稱重控制 器的通信接口相連接，實(shí)現(xiàn)上位控制機(jī)對(duì)稱重控制器的控制功能。稱重控制器由可編程控 制器構(gòu)成，稱重控制器內(nèi)內(nèi)置有動(dòng)態(tài)稱重控制程序，上位控制機(jī)及稱重控制器設(shè)有人機(jī)接 口，通過(guò)上位控制機(jī)和稱重控制器可以設(shè)置高粘性流體的原料重量及其各種控制參數(shù)。該 稱重控制器的輸出控制端與變頻器的輸入端相連接，該變頻器的輸出端與高粘性流體桶泵 相連接，由該變頻器控制高粘性流體桶泵的泵速；該高粘性流體桶泵通過(guò)泵桿插入高粘性 流體料桶中，通過(guò)高粘性流體桶泵將高粘性流體從高粘性流體料桶泵入秤體。實(shí)現(xiàn)將高粘 性流體從高粘性流體料桶向秤體的泵取過(guò)程并控制高粘性流體的流速；秤體采用高精度秤 體能夠提供較高的稱重精度，該秤體的輸出端通過(guò)PR0FIBUS-DP總線方式同時(shí)與重量顯示 儀及稱重控制器，秤體輸出的重量信號(hào)通過(guò)PR0FIBUS-DP總線傳送給重量顯示儀進(jìn)行實(shí)時(shí) 顯示并反饋給稱重控制器，由稱重控制器動(dòng)態(tài)計(jì)算稱重差值和流體流速，然后通過(guò)控制變 頻器以調(diào)節(jié)高粘性流體桶泵的泵速，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高粘性流體的動(dòng)態(tài)精確稱重功能。根據(jù)上述高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重方法，該高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重方法是由安裝在稱重控制器內(nèi)的控制程序?qū)崿F(xiàn)的，包括以下步驟
⑴稱重控制器根據(jù)高粘性流體的原料重量，確定變頻器的初始頻率并通過(guò)變頻器控制高粘性流體桶泵的泵速，從高粘性流體料桶向秤體內(nèi)泵入高粘性流體。⑵秤體將稱重信號(hào)反饋給稱重控制器，稱重控制器根據(jù)控制參數(shù)采用動(dòng)態(tài)差值補(bǔ)償法并通過(guò)變頻器控制高粘性流體桶泵的泵速；
在本步驟中，控制參數(shù)包括高粘性流體的原料重量、高粘性流體料桶內(nèi)的液位、高粘性流體桶泵的泵速，上述控制參數(shù)是由稱重控制器設(shè)置或者由上位控制機(jī)設(shè)置。⑶當(dāng)稱重控制器檢測(cè)到重量信號(hào)接近目標(biāo)值時(shí)，采用測(cè)定最小流量法并通過(guò)變頻器降低高粘性流體桶泵的泵速，使得高粘性流體泵取速度減慢直到呈斷續(xù)滴定狀態(tài)，采用這種方法克服了沖擊力和預(yù)留物料質(zhì)量對(duì)精度的影響，保證了稱重的精度。通過(guò)上述三個(gè)步驟，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高粘性流體的動(dòng)態(tài)精確稱重功能。同時(shí)，為了直觀地 顯示稱重重量，秤體在將稱重信號(hào)反饋給稱重控制器的同時(shí)，還向重量顯示儀發(fā)送稱重信 號(hào)，由重量顯示儀實(shí)時(shí)顯示秤體所稱重量。本發(fā)明所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此發(fā)明并不限于具體實(shí)施 方式中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方 式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
一種高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，包括高粘性流體料桶、秤體、重量顯示儀，秤體的輸出端與重量顯示儀相連接，其特征在于該秤體的輸出端還連接一稱重控制器，該稱重控制器的輸出控制端與變頻器的輸入端相連接，該變頻器的輸出端與高粘性流體桶泵相連接，該高粘性流體桶泵通過(guò)插入到高粘性流體料桶中的泵桿將高粘性流體泵入秤體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于所述的秤體的輸 出端與重量顯示儀及稱重控制器通過(guò)PR0FIBUS-DP總線方式相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于所述的稱重控制 器還設(shè)有通信口與上位控制機(jī)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于所述 的稱重控制器由可編程控制器構(gòu)成。
5.一種高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重方法，其特征在于包括以下步驟⑴稱重控制器根據(jù)高粘性流體的原料重量，確定變頻器的初始頻率并通過(guò)變頻器控制 高粘性流體桶泵的泵速，從高粘性流體料桶向秤體內(nèi)泵入高粘性流體；⑵秤體將稱重信號(hào)反饋給稱重控制器，稱重控制器根據(jù)控制參數(shù)采用動(dòng)態(tài)差值補(bǔ)償法 并通過(guò)變頻器控制高粘性流體桶泵的泵速；⑶當(dāng)稱重控制器檢測(cè)到重量信號(hào)接近目標(biāo)值時(shí)，采用測(cè)定最小流量法并通過(guò)變頻器降 低高粘性流體桶泵的泵速。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重方法，其特征在于所述的控制參數(shù) 包括高粘性流體的原料重量、高粘性流體料桶內(nèi)的液位、高粘性流體桶泵的泵速。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重方法，其特征在于所述的控制 參數(shù)是由稱重控制器設(shè)置或者由上位控制機(jī)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高粘性流體的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)的秤體輸出端同時(shí)與重量顯示儀及稱重控制器相連接，該稱重控制器的輸出控制端通過(guò)變頻器與高粘性流體桶泵相連接，該高粘性流體桶泵通過(guò)插入到高粘性流體料桶中的泵桿將高粘性流體泵入秤體；該方法使用高粘性流體桶泵將高粘性流體泵取到秤體內(nèi)，秤體將稱重信號(hào)反饋給稱重控制器中，稱重控制器根據(jù)控制參數(shù)采用動(dòng)態(tài)差值補(bǔ)償法和測(cè)定最小流量法并通過(guò)變頻器控制高粘性流體桶泵的泵速。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高粘性流體的動(dòng)態(tài)精確稱重功能，保證了稱重精度和稱重速度，滿足了對(duì)高粘性流體的動(dòng)態(tài)精確稱重的要求，同時(shí)具有使用方便、適用范圍廣泛的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01G13/24GK101799312SQ20101012096
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者付連昆, 劉全璽, 盧佩, 李智輝, 陳寧 申請(qǐng)人:天津科技大學(xué)