误差调整方法和定量给料机转让专利
申请号 : CN202011251539.6
文献号 : CN112067099B
文献日 : 2021-03-12
发明人 : 李太友 , 冯化一 , 王君振 , 刘化男
申请人 : 天津美腾科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种误差调整方法,用于定量给料机,其特征在于,包括以下几个步骤:在每个数据获取周期内,实时获取每个工作周期内周期物料的计量值对,计量值对包括称重计量值和真实计量值,每个数据获取周期包括若干工作周期;
当每个数据获取周期结束时,确定数据获取周期内每个真实计量值与称重计量值之间的计量值对偏差;
基于所述计量值对偏差和预设动态称重系数调整规则,重新确定并调整与称重计量值相关的动态称重系数的参数值,以缩小所述计量值对偏差;
所述基于所述计量值对偏差和预设动态称重系数调整规则,重新确定并调整与称重计量值相关的动态称重系数的参数值,包括:对所有计量值对偏差进行平均值计算,得到平均计量值对偏差;
若所述平均计量值对偏差超出预设允许误差范围,则利用如下动态称重系数确定公式重新确定并调整动态称重系数的参数值;
所述公式为:
其中, 为每个数据获取周期内的真实计量值的总和; 为动态称重系数; 为一个数据获取周期内,第 个称重计量值,单位为吨(t);为动态零点,即皮带匀速空转一周,皮带称重传感器实时测量得到的平均重量,单位为吨(t); 为称重传感器的称量距离,单位为米(m); 为在一个数据获取周期内,第 个称重计量值对应的皮带速度,单位为米/小时(m/h); 为相邻两个称重计量值的获取时间间隔。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,实时获取每个工作周期内周期物料的真实计量值,包括:
确定周期物料的称重计量值对应的属性标签;
基于所述属性标签,获取与属性标签相对应的真实计量值。
3.一种定量给料机,其特征在于,包括控制器(9)、输送带(4)、若干称重托辊单元(11)和物联网模块(10),所述控制器(9)分别与所述若干称重托辊单元(11)和所述物联网模块(10)电连接,所述控制器(9)执行上述权利要求1-2任一项所述的误差调整方法;
所述若干称重托辊单元(11)用于实时获取所述输送带(4)上每个周期内周期物料的称重计量值,并发送给所述控制器(9);
所述物联网模块(10)用于获取所述每个周期内周期物料的真实计量值,并发送给所述控制器(9);
所述输送带(4)包括向内一侧的传动面和向外一侧的承载面。
4.根据权利要求3所述的定量给料机,其特征在于,所述称重托辊单元(11)包括若干称重托辊本体(3)和若干缓冲托辊本体(12),所述称重托辊本体(3)和所述缓冲托辊本体(12)的辊筒一端分别与所述传动面接触,所述缓冲托辊本体(12)的另一端与机架(1)固定连接,所述称重托辊本体(3)的另一端与所述机架(1)之间设有称重传感器(2),所述称重传感器(2)与所述控制器(9)电连接。
5.根据权利要求3所述的定量给料机,其特征在于,所述定量给料机还包括用于获得属性标签的扫描装置,所述扫描装置与所述控制器(9)电连接。
6.根据权利要求3所述的定量给料机,其特征在于,所述输送带(4)上设有用于检测带速的速度传感器(7),所述速度传感器(7)与所述传动面接触,所述输送带(4)与调频减速电机传动连接。
7.根据权利要求3所述的定量给料机,其特征在于,所述定量给料机还包括体积测定传感器,所述体积测定传感器包括若干红外发射器(5),所述红外发射器(5)位于所述承载面的一侧上方。
8.根据权利要求3所述的定量给料机,其特征在于,所述定量给料机还包括出料整形闸板(6),所述出料整形闸板(6)上设有用于穿过所述输送带(4)的闸门(8),所述闸门(8)的边缘与所述输送带(4)之间存在用于物料通过的间距。
9.根据权利要求4所述的定量给料机,其特征在于,所述输送带(4)边缘处设有导轨,所述导轨固设于所述机架(1)上,所述导轨包括用于向下挤压所述输送带(4)的下挤压面,所述下挤压面与所述承载面接触。
说明书 :
误差调整方法和定量给料机
技术领域
背景技术
其配置主要有输送带、机架、缓冲托辊、托辊、称重托辊单元、减速电机等组成。现有的定量
给料机在运行过程中存在针对物料重量的测量误差,由于这种误差产生的诱因较多,如环
境,运行时间等,导致给料机在运行过程中误差程度逐渐增加,同时给料机没有校对和自动
调节功能,使用期间需要经常人工调校、标定。
发明内容
周,皮带称重传感器实时测量得到的平均重量,单位为吨(t); 为称重传感器的称量距离,
单位为米(m); 为在一个数据获取周期内,第 个称重计量值对应的皮带速度,单位为米/
小时(m/h); 为相邻两个称重计量值的获取时间间隔。
上述各个方案任一项所述的误差调整方法;
的另一端与机架固定连接,所述称重托辊本体的另一端与所述机架之间设有所述称重传感
器。
于压力与电信号之间的转换损耗具有不确定性,某一时期内预设的动态称重系数无法应对
损耗的实时改变,可能产生补偿不足或补偿值过量甚至与损耗叠加的情况,使得通过电信
号所得到的此物料的称重计量值趋近于此物料的真实计量值,提高了给料机的重量测定准
确度。
附图说明
附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前
提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
辊本体。
具体实施方式
术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范
围。
以是汽车车厢,也可以是火车车厢等。例如,定量给料机的目标重量为50t,一个工作周期可
以是称重计量值达到50t对应的工作时间;再例如,一个车厢承载物料的重量可以是10t,一
个工作周期可以是一个10t级车厢完成给料对应的工作时间,也可以是5个10t级车厢完成
给料对应的工作时间等。为了保证动态称重系数调整的准确性,优选的,每个数据获取周期
可以包括多个工作周期,其包括的工作周期越多,动态称重系数调整的越准确。
量工具称量得到的物料称量值,其反映的是物料的真实重量。
定量给料机的称重计量值越大,动态称重系数越小,称重计量值越小。利用称重计量值和真
实计量值的计量值对偏差,可以确定定量给料机的动态称重系数是否准确,即若计量值对
偏差超出可接受范围,则可以确定定量给料机的动态称重系数不准确,反之,则可以确定定
量给料机的动态称重系数准确,示例性的,计量值对偏差超出可接受范围可以是每个数据
获取周期内,每个计量值对偏差均大于预设计量值对偏差阈值,也可以是预设数目个计量
值对偏差大于预设计量值对偏差阈值,也可以是每个计量值对偏差的平均值大于预设计量
值对偏差阈值,还可以是每个计量值对偏差的均方根值大于预设计量值对偏差阈值等。并
且,基于上述计量值对之间的关系,可以调整动态称重系数的参数值,以使称重计量值与真
实计量值之间的差值在预设范围内。示例性的,若计量值对偏差超出可接受范围,且称重计
量值小于真实计量值,则需要将动态称重系数的参数值调大,使得称重计量值趋近于真实
计量值,若计量值对偏差超出可接受范围,且称重计量值大于真实计量值,则需要将动态称
重系数的参数值调小,使得称重计量值趋近于真实计量值。
得到平均计量值对偏差;若所述平均计量值对偏差超出预设允许误差范围,则可以利用如
下动态称重系数确定公式重新确定并调整动态称重系数的参数值;
周,皮带称重传感器实时测量得到的平均重量,单位为吨(t); 为称重传感器的称量距离,
单位为米(m); 为在一个数据获取周期内,第 个称重计量值对应的皮带速度,单位为米/
小时(m/h); 为相邻两个称重计量值的获取时间间隔(即数据获取周期内的一个工作周
期)。
后,优选可以在数据库中自动修改和保存该动态称重参数,当进入下一个数据获取周期时
直接调用新的动态称重参数进行称重计量值的确定,从而实现更高的称重精度。针对每个
数据获取周期,定量给料机均从数据库重新调用动态称重系数,并基于该动态称重系数确
定称重计量值,以及称重计量值与真实计量值之间的计量值对偏差是否在可接受范围,若
不可接受,则利用上述动态称重系数确定公式重新计算动态称重系数,并保存在数据库中,
在下一个数据获取周期到来时调用。
料机精度所需调整的动态称重系数的参数值。
平均值计算,得到加权平均计量值对偏差;若所述加权平均计量值对偏差超出预设允许误
差范围,则利用预先创建的动态称重系数确定公式重新确定并调整动态称重系数的参数
值。
称重计量值之间的数值大小越接近,则对误差的加权系数越大,越能够凸出此误差对称重
计量值的影响。
差进行均方根误差计算,得到均方根计量值对偏差;若所述均方根计量值对偏差超出预设
允许误差范围,则利用预先创建的动态称重系数确定公式重新确定并调整动态称重系数的
参数值等。可以理解的是,上述预设动态称重系数调整规则可以是根据现有误差确定方法,
对各计量值对偏差进行误差调整的规则。
周期包括若干工作周期;当每个数据获取周期结束时,确定数据获取周期内每个真实计量
值与称重计量值之间的计量值对偏差;基于所述计量值对偏差和预设动态称重系数调整规
则,重新确定并调整与称重计量值相关的动态称重系数的参数值,以缩小所述计量值对偏
差,上述针对动态称重系数进行实时的调整,调整的过程不需要操作者的介入,调整依据来
自于称重计量值与真实计量值之间的比较,避免了由于压力与电信号之间的转换损耗具有
不确定性,某一时期内预设的动态称重系数无法应对损耗的实时改变,可能产生补偿不足
或补偿值过量甚至与损耗叠加的情况,使得通过电信号所得到的此物料的称重计量值趋近
于此物料的真实计量值,提高了给料机的重量测定准确度。
送带4、若干称重托辊单元11和物联网模块10,所述控制器9分别与所述若干称重托辊单元
11和所述物联网模块10电连接,所述控制器9执行本发明实施例任一所述的误差调整方法;
所述若干称重托辊单元11用于实时获取所述输送带4上每个周期内周期物料的称重计量
值,并发送给所述控制器9;所述物联网模块10用于获取所述每个周期内周期物料的真实计
量值,并发送给所述控制器9。其中,输送带4包括用于与物料接触的承载面和用于传动的传
动面,称重托辊单元11位于传动面一侧。
体12的另一端与机架1固定连接,称重托辊本体3的另一端与机架1之间设有称重传感器2。
的称重托辊本体3,称重托辊本体3的一端为辊筒,辊筒与输送带4的传动面接触,以起到支
撑和传动输送带4的作用,称重托辊本体3的另一端固定称重传感器2,称重传感器2放置在
机架1上,物料经过输送带4时,输送带4将物料的压力传递至称重托辊本体3再传递至称重
传感器2。由于第一称重托辊单元11位于输送带4的端部,因此第一称重托辊单元11还包括
机头改向滚筒,用于支撑输送带4。第二称重托辊单元11同样包括两个以上的称重托辊本体
3,并且在称重托辊本体3与机架1之间设有称重传感器2,其作用与第一称重托辊单元11内
的称重托辊本体3一致。
装置如地磅等对重量的测量精度远大于给料机,因此利用称重装置对物料的重量进行测量
以获得真实计量值,在测量时获取该真实计量值所对应的属性标签,即车牌号,将真实计量
值与属性标签共同上传至物联网端,建立数据库,按需进行调取。
速度,相对速度乘以时间得到物料通过红外传感器的长度,长度截面面积之间通过一定的
累加运算即得到物料的体积。
而受到出料整形闸板6的板面的阻挡,未受到阻挡的物料通过闸门8随输送带4输送至出料
端,为保证受到阻挡的物料随后可通过闸门8,本方案中的出料整形闸板6朝向进料端的一
端板面与输送带4的前进方向粗存在夹角,当物料被板面阻挡时,同时受到输送带4的承载
面的摩擦力,该摩擦力作用于物料上,使得物料堆积在板面上,由于板面存在夹角,因此物
料对板面的挤压力产生垂直于板面的第一分力和平行与板面的第二分力,在第二分力的作
用下,位于闸门8外板面上的物料逐渐向闸门8处靠拢,当通过闸门8的物料逐渐减少,物料
的截面尺寸小于闸门8的尺寸时,位于闸门8外板面上堆积的这部分物料可作为补充随后续
物料通过闸门8。
使得输送带4的传动面与称重托辊本体3接触。避免了由于输送带4的张紧而导致输送带4与
称重托辊本体3脱离,影响物料的称重。
内置数据库或通过物联网实时获取所需的标准数据,该标准数据即为真实计量值,以完成
对获取数据的对比,并根据对比结果输出执行信号,执行信号可控制定量给料机的运行或
逻辑算法中动态称量系数的调整。
形变量转换为电信号的转换过程中存在一定的能量损耗,即压力的一部分作用于承重传感
器内的形变体,使其发生弹性形变,另一部分在形变过程中或在传递过程中由于摩擦产生
热量或转换为传递途径中的各个结构的内能等因素而损耗,因此实际的压力在转换为电信
号的过程中存在损耗,电信号所反映的压力值小于实际的压力值,因此,在控制器9内的逻
辑算法中存在动态称重系数,该系数的作用是对损耗进行补偿,以使得通过电信号所得到
的此物料的称重计量值趋近于此物料的真实计量值。由于压力与电信号之间的转换损耗具
有不确定性,与给料机的所处工况,如温度、湿度等因素或与给料机的使用时间存在相关
性,因此压力与电信号之间的损耗实时改变,则某一时期内预设的动态称重系数无法应对
损耗的实时改变,可能产生补偿不足或补偿值过量甚至与损耗叠加的情况。
“定量”只用于物料转运过程的计量,目的是提高作业效率,重量并不用于商业结算。因此,
输送走的这部分物料,或直接销售或投入生产,通常还有其他的称重方式,比如说用地磅、
衡器等来得到“真实”的重量,即真实计量值的数据来自于给料机系统的外部,本方案中获
取该数据的方式是通过物联网,本发明中的控制器9具有物联网模块10,可从物联网中获取
此物料的真实计量值,以作为和称重计量值比较的依据。
值,只需要获得此批次物料的批次编号,再通过控制器9内的数据匹配,得到此批次编号对
应的真实计量值,再将真实计量值与此批次的称重计量值进行比较。本发明中的属性标签
即为不同物料的批次编号,该属性标签具有唯一性,不同属性标签对应不同的真实计量值,
因此在将物料进行称重获得称重计量值前后,可通过此物料的属性标签得到此物料的真实
计量值。
后从物联网中获取同一车牌车辆在其他更高精度的称重装置中得到的真实计量值,即可进
行对比。
比数据后,计算平均称重误差,判断误差是否超过预定阈值;4、若误差超过预定阈值,则需
要进行误差纠正,误差纠正逻辑为反方向调整动态称重系数,即误差为正,则调小该系数;
误差为负,则调大该系数;5、纠正后,将在下一次工作时生效。
械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元
件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体
含义。
便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、
“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
行了详细的说明,本领域技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭
露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变
化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术
方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之
内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。