[01132673]散状物料在线计量装备关键技术开发与应用

在电力、冶金、码头和矿山开采等行业中广泛采用电子皮带秤进行计量,随着节能降耗和工业生产自动化程度要求不断提高,迫切需要高精度在线计量装备。本项目从电子皮带秤仪表与校验装置、分炉分仓计量系统和电子皮带秤生产中的高精度动平衡测量技术三方面进行研究,为新型高精度电子皮带秤研究和生产提供了理论支撑和实践基础。 皮带秤仪表中采用四个压力传感器结构,不仅克服了皮带跑偏或物料在皮带上堆积偏向一侧对测量精度的影响,还能克服一路传感器时因传感器故障导致无法计量的问题。设计一种基于ARM的电子皮带秤仪表,具有计量、定量给料控制、故障诊断、网络通信等功能等多种功能,扩充了适用范围。另外,针对称量动态散状物料的电子皮带秤易累积误差的特点,需对其进行定期的校验和校准。传统的闭 环式链码校验装置以线性接触的形式被带动旋转,不仅会产生颤动产生撞击和粉尘危害,还会链码平移或跑偏,使得作用在皮带上的有效重量小于标准链码的重量,从而降低了校验的精度,通常校验的误差超过2%,无法满足需求。本项目创新性的提出一种采用带有可360度旋转的多个滚轮组的配重箱代替传统的闭环式链码,每个接触点可作360度自动调整方向,使得滚轮的切线运动方向与皮带输送的方向保持一致,有效避免了撞击和粉尘的危害,克服了震动产生的噪声等,大大提高了校验精度,校验精度达到0.5%。 在火电厂、冶金厂等输送煤炭等散料过程中,不仅需要计量总量,还需要单独计量每个料仓的物料量,便于配比或计算效率等。本项目提出一种分仓计量算法模型,只需根据主皮带上电子皮带秤的实时计量值和犁料器的开关状态便能计算出每个料仓的物料累计量。该方法不需要增加额外的计量设备,采用软件算法实现了精确的计量,在浙江长兴等多家火电厂投入使用,效果良好。 物料在线计量装备中的托辊、皮带输送机、测速滚轮等部件的生产过程中都需要高精度动平衡测量技术,本项目提出适用于非平稳转速和近频干扰下的不平衡信号提取方法,可以在复杂环境下提高测量精度和效率,对于旋转机械高精度动平衡测量测量提供了理论和技术支撑。该技术在制辊等行业中推广使用,获得客户的好评。 该研究成果已获得发明专利授权6项,实用新型专利授权3项,软件著作权登记3项;正式发表核心期刊论文8篇,其中EI收入3篇。参加国际学术会议3次,并进行论文报告,发表国际会议论文3篇。在中国国际博览会上展出成果1项。共培养了从事电子皮带秤仪表和动平衡测量方面的青年教师1人,研究生8人,本科生5人,形成了一支均有坚实理论基础和创新能力的优秀研究队伍。