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专利名称：一种变倾角电子皮带秤及其称量方法

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN201710390671.7

专利申请（专利权）人：山东钢铁股份有限公司
权利人地址：山东省莱芜市钢城区府前大街99号

专利发明（设计）人：贾友剑,徐春玲,王尚东,侯纪宝

专利摘要：本申请实施例公开了一种变倾角电子皮带秤及其称量方法，包括：在变倾角电子皮带秤的传输皮带与秤框之间设置压力传感器、速度传感器和角度传感器；通过压力传感器、速度传感器和角度传感器分别获得所述传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量；变倾角电子皮带秤的积算仪表根据所述皮带的承重、带速和角度偏倚量与预设的角度偏倚量对应的偏倚值获得传输皮带传输物料的变倾角累计料量。本申请通过角度传感器实时获得传输皮带的倾角偏倚量，并根据倾角偏倚量的大小匹配出对应的预设偏倚值，从而可以在可以不需要调整变倾角电子皮带秤的情况下获得传输皮带的实际变倾角累计料量，从而避免了因多次调整电子皮带秤带来的抖动导致测量不准确的问题。

主权利要求：一种变倾角电子皮带秤及其称量方法
技术领域
[0001] 本申请涉及电子称量技术领域，尤其涉及一种变倾角电子皮带秤及其称量方法。
背景技术
[0002] 电子皮带秤是目前较为普及应用的一种计量设施，多用于物料输送、配料生产中的动态物流计量，一般啊电子皮带秤包括传输皮带、压力传感器和速度传感器。电子皮带秤的基本计量原理是通过压力传感器获取皮带的承重，通过速度传感器得出皮带的带速，根据获得的皮带承重和皮带带速计算得出实际料流量，对实际料流量与单位时间的乘积进行累计得出累计料量。
[0003] 传统的电子皮带秤包括水平电子皮带秤、小倾角电子皮带称和大倾角电子皮带秤，水平电子皮带称和小倾角电子皮带秤一般压力与皮带上实际承重是比较吻合。大倾角电子皮带秤，由于倾角比较大，所以大倾角电子皮带秤往往存在比较大的偏倚，稳定性较差。为了解决大倾角电子皮带秤的问题，现有技术中还存在一种变倾角的电子皮带称，便倾角电子皮带秤一旦发生角度的偏倚就会进行调整，从而保证了电子皮带称发生偏倚的问题。
[0004] 但是现有的电子皮带秤在物料传输过程中，不可避免的会存在电子皮带秤自身传输皮带的波动和由于运动产生的偏倚，因此变倾角电子皮带秤会在传输过程中不断的对电子皮带秤的传输皮带倾角进行调整，以得到准确的测量值。但是频繁进行倾角调整会使得电子皮带稳定性变差，使获得的传输物料的重量忽轻忽重，导致称量数据不准确。
发明内容
[0005] 本申请提供了一种变倾角电子皮带秤及其称量方法，以解决现有技术中变倾角电子皮带秤稳定性差，称量不准确的问题。
[0006] 一种变倾角电子皮带秤的称量方法，所述方法包括：在变倾角电子皮带秤的传输皮带与秤框之间设置压力传感器、速度传感器和角度传感器；通过压力传感器、速度传感器和角度传感器分别获得所述传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量；变倾角电子皮带秤的积算仪表根据所述传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量与预设的倾角偏倚量对应的偏倚值获得传输皮带传输物料的变倾角累计料量。
[0007] 优选地，所述在变倾角电子皮带秤的传输皮带与秤框之间设置压力传感器、速度传感器和角度传感器，包括：将所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器固定在所述秤框上，使所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器的检测端与所述传输皮带相接触。
[0008] 优选地，所述通过压力传感器、速度传感器和角度传感器分别获得所述传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量，包括：通过与所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器电连接的PLC控制机分别获得所述所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器测得的传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量。
[0009] 优选地，所述变倾角电子皮带秤的积算仪表根据所述传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量与预设的倾角偏倚量对应的偏倚值获得传输皮带传输物料的水平料流量，包括：所述积算仪表通过与自身电连接的PLC控制机获得传输皮带的承重、带速和倾角偏倚；通过所述传输皮带的承重和带速获得水平料流量；根据所述水平料流量和所述倾角偏倚量对应的偏倚值获得变倾角料流量；将所述变倾角料流量与瞬时抽样间隔时间进行乘积、加和操作，获得变倾角累计料量。

[0010] 优选地，所述将所述变倾角料流量与瞬时抽样间隔时间进行乘积、加和操作，获得变倾角累计料量，包括：将传输皮带传输物料的时间量化为N个时间间隔，所述时间间隔等于所述瞬时抽样间隔时间；将所述变倾角料流量与所述瞬时抽样间隔时间进行乘积获得瞬时抽样间隔时间的传输料量；将N个时间间隔的传输料量进行加和操作，获得变倾角累计料量。
[0011] 一种变倾角电子皮带秤，包括：秤框和传输皮带，所述秤框固定安装在取料机悬臂上，所述传输皮带与所述秤框活动连接，所述秤框包括第一秤框和第二秤框，所述传输皮带设置在所述第一秤框和所述第二秤框之间，所述传输皮带与所述第二秤框之间依次设置有压力传感器、速度传感器和角度传感器，所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器设置在同一直线上，所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器形成的直线与所述传输皮带平行；所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器均与PLC控制机电连接，所述PLC控制机与工程微机电连接，所述工程微机与素数PLC控制机之间设置有积算仪表，所述积算仪表分别与所述工程微机和所述PLC控制机电连接。
[0012] 优选地，所述角度传感器设置有多个，多个所述角度传感器均匀设置在所述传输皮带与所述第二秤框之间。
[0013] 优选地，所述第一秤框与所述第二秤框活动连接。
[0014] 优选地，所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器的固定端与所述第二秤框相连接，所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器的测量端与所述传输皮带相接触。
[0015] 优选地，所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器与所述第二秤框之间设置有固定装置，所述固定装置分别连接所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器的固定端和所述第二秤框。
[0016] 由上述技术方案可知，本申请提供的一种变倾角电子皮带秤及其称量方法，包括：在变倾角电子皮带秤的传输皮带与秤框之间设置压力传感器、速度传感器和角度传感器；
通过压力传感器、速度传感器和角度传感器分别获得所述传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量；变倾角电子皮带秤的积算仪表根据所述传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量与预设的倾角偏倚量对应的偏倚值获得传输皮带传输物料的变倾角累计料量。本申请通过角度传感器实时获得传输皮带的倾角偏倚量，并根据倾角偏倚量的大小匹配出对应的预设偏倚值，从而可以在可以不需要调整变倾角电子皮带秤的情况下获得传输皮带的实际变倾角累计料量，从而避免了因多次调整电子皮带秤带来的抖动导致测量不准确的问题。

附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本申请一种变倾角电子皮带秤的结构示意图；
[0019] 图2为本申请提供的变倾角电子皮带秤称量方法一个实施例的流程图；
[0020] 图1?2中符号表示为：1?秤框，2?传输皮带，3?第一秤框，4?第二秤框，5?压力传感器，6?速度传感器，7?角度传感器，8?PLC控制机，9?工程微机，10?积算仪表，11?固定装置。
具体实施方式
[0021] 参见图1，为本申请提供的一种变倾角电子皮带秤的结构示意图。如图1所示，本申请实施例提供的变倾角电子皮带秤，包括：秤框1和传输皮带2，所述秤框1固定安装在取料机悬臂上，所述传输皮带2与所述秤框1活动连接，所述传输皮带2还与堆取料机活动连接。
[0022] 所述秤框1包括第一秤框3和第二秤框4，所述第一秤框3与所述第二秤框4活动连接，所述第一秤框3与所述第一秤框4通过卡扣或螺丝连接在一起，所述传输皮带2设置在所述第一秤框3和所述第二秤框4之间。将秤框1分为两部分，方便后期如果传输皮带出现问题，方便进行维修。
[0023] 所述传输皮带2与所述第二秤框4之间依次设置有压力传感器5、速度传感器6和角度传感器7，所述压力传感器5、所述速度传感器6和所述角度传感器7设置在同一直线上，所述压力传感器5、所述速度传感器6和所述角度传感器7形成的直线与所述传输皮带2平行。所述压力传感器5、所述速度传感器6和所述角度传感器7的固定端与所述第二秤框4相连接，所述压力传感器5、所述速度传感器6和所述角度传感器7的测量端与所述传输皮带2相接触。保证三种传感器形成的直线与传输皮带2平行，考虑到三种传感器的测量端均能与传输皮带2接触到。本实施例中角度传感器7设置有多个，这样可以准确测量到电子皮带秤的倾角偏倚量。

[0024] 进一步地，所述压力传感器5、所述速度传感器6和所述角度传感器7与所述第二秤框4之间设置有固定装置11，所述固定装置11分别连接所述压力传感器5、所述速度传感器7和所述角度传感器7的固定端和所述第二秤框4。所述固定装置11还可以对所述压力传感器5、所述速度传感器6和所述角度传感器7进行调节，如果任何一个传感器检测因没有接触到传输皮带2导致检测不准确，可以通过固定装置11进行调节。

[0025] 所述压力传感器5、所述速度传感器6和所述角度传感器7均与PLC控制机8电连接，所述PLC控制机8与工程微机9电连接，所述工程微机9与所述PLC控制机8之间设置有积算仪表10，所述积算仪表10分别与所述工程微机9和所述PLC控制机8电连接。
[0026] 参见图2，为本申请本申请提供的变倾角电子皮带秤称量方法一个实施例的流程图。如图2所示，所述方法包括：
[0027] S101，在变倾角电子皮带秤的传输皮带与秤框之间设置压力传感器、速度传感器和角度传感器。将所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器固定在所述秤框上，使所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器的检测端与所述传输皮带相接触。其中所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器通过固定装置固定在秤框上，所述固定装置可以进行上下调节，这样如果任何一个传感器与所述传输皮带接触不良，可以及时进行调整，避免了因传感器与传输皮带的基础问题导致测量不准确的问题。

[0028] S102，通过压力传感器、速度传感器和角度传感器分别获得所述传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量。具体包括：通过与所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器电连接的PLC控制机分别获得所述所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器测得的传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量。PLC控制机控制所述压力传感器、所述速度传感器和所述角度传感器进行相关数据的测量，同时将测量到的数据进行收集并传输给积算仪表，工程微机控制积算仪表完成对测量数据的分析。
[0029] S103，变倾角电子皮带秤的积算仪表根据所述传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量与预设的倾角偏倚量对应的偏倚值获得传输皮带传输物料的变倾角累计料量。所述积算仪表通过与自身电连接的PLC控制机获得传输皮带的承重、带速和倾角偏倚，通过所述传输皮带的承重和带速获得水平料流量，根据所述水平料流量和所述倾角偏倚量对应的偏倚值获得变倾角料流量。将传输皮带传输物料的时间量化为N个时间间隔，所述时间间隔等于所述瞬时抽样间隔时间，将所述变倾角料流量与所述瞬时抽样间隔时间进行乘积获得瞬时抽样间隔时间的传输料量，将N个时间间隔的传输料量进行加和操作，获得变倾角累计料量。
[0030] 积算仪表通过对测得的传输皮带的承重、带速进行计算得出水平料流量，水平料流量＝传输皮带的承重/带速；对水平料流量与单位时间的乘积进行累计得出水平累计料量，水平累计料量＝∑(水平料流量*瞬时抽样间隔时间)。工控微机通过对传输皮带倾角进行幅度判定，采用“定间隔调偏倚”的方法，选定合理偏倚，计算并输出变倾角料流量和累计料量。其中包括判定原则、函数公式如下：
[0031] 间隔：取正常上料过程中，测得倾角传输皮带倾角极差的1?3倍值，为“定间隔调偏倚”的间隔值。如：间隔值为∠1°时，从∠?15°?∠+15°可均分为上下分别15共计30个间隔；间隔值为∠1.5°时，从∠?15°?∠+15°可均分为上下分别10共计20个间隔。如果测得正常上料倾角传输皮带倾角极差为0.5°，定间隔值为0.5°，从∠?11.5°?∠+11.5°可均分为上下分别23共计46个间隔。

[0032] 空载倾角皮带处于间隔中心值时，取正常上料过程中，通过实物校秤标定每一间隔对应的偏倚值，偏倚值＝实物重量/水平累计料量。传输皮带倾角＝空载传输皮带倾角。在上料前，连续取若干个测得的传输皮带倾角，计算其平均值，即为传输皮带倾角。例如：在上料前，连续取10个(10秒/次)测得的传输皮带倾角，计算其平均值，即为传输皮带倾角。工控微机利用在线监控软件编辑公式，根据传输皮带倾角位于选取对应间隔、偏倚值。需要注意的是，传输皮带倾角允许范围∠±15°，超出此波动范围的倾角皮带秤瞬时计量值极不稳定，计量误差极大，且一般大型机具考虑到作业安全功能，悬臂俯仰角度一般也设置在∠±
15°内。变倾角料流量＝水平料流量*对应偏倚值，变倾角累计料量＝∑(变倾角料流量*瞬时抽样间隔时间)。

[0033] 从上述实施例可以看出，本申请提供的一种变倾角电子皮带秤及其称量方法，包括：在变倾角电子皮带秤的传输皮带与秤框之间设置压力传感器、速度传感器和角度传感器；通过压力传感器、速度传感器和角度传感器分别获得所述传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量；变倾角电子皮带秤的积算仪表根据所述传输皮带的承重、带速和倾角偏倚量与预设的倾角偏倚量对应的偏倚值获得传输皮带传输物料的变倾角累计料量。本申请通过角度传感器实时获得传输皮带的倾角偏倚量，并根据倾角偏倚量的大小匹配出对应的预设偏倚值，从而可以在不需要调整变倾角电子皮带秤的情况下获得传输皮带的实际变倾角累计料量，从而避免了因多次调整电子皮带秤带来的抖动导致测量不准确的问题。
[0034] 具体实现中，本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的呼叫方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read?onlymemory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：randomaccessmemory，简称：RAM)等。
[0035] 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0036] 本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0037] 以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

专利地区：山东

专利申请日期：2017-05-27

专利公开日期：2023-07-14

专利公告号：CN107024262B