一種復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統的制作方法

一種復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統，該復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統包括：進料機構、混料槽、旋轉噴頭、漿料導管、旋轉噴頭電機和控制系統。本發明能夠生產體積大小均勻，有利于提高施肥效果的復合肥的生產系統；本發明控制系統可控制復合肥的漿料粘度，從而使復合肥顆粒大小均勻、易于吸收，利用率高、養分均勻。
【專利說明】一種復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統

【技術領域】
[0001] 本發明屬于復合肥生活【技術領域】，尤其涉及一種復合肥漿料粘度和顆粒體積大小 的控制系統。

【背景技術】
[0002] 我國是一個人口眾多的國家，糧食生產在農業生產的發展中占有重要的位置。通 常增加糧食產量的途徑是擴大耕地面積或提高單位面積產量。根據我國國情，繼續擴大耕 地面積的潛力已不大，雖然我國尚有許多未開墾的土地，但大多存在投資多、難度大的問 題。這就決定了我國糧食增產必須走提高單位面積產量的途徑。施肥不僅能提高土壤肥力， 而且也是提高作物單位面積產量的重要措施。因此化肥是農業生產最基礎且最重要的物質 投入。據聯合國糧農組織（FA0)統計，化肥在對農作物增產的總份額中約占40%?60%。
[0003] 中國能以占世界7 %的耕地養活了占世界22 %的人口，可以說化肥起到舉足輕重 的作用。
[0004] 目前，市面上出現了各種各樣的化肥，主要有單質化肥和含有氮、磷、鉀及其他養 分元素的復合化肥。復合肥的生產方法主要有團粒法、料漿法、擠壓法和殘混法等，主要是 將尿素、硝酸銨、重鈣、氯化鉀、等進行二次加工，制成含有氮、磷、鉀等多種元素的復合肥。 復合肥的加工采用的是高塔造粒技術，造粒設備多為熔融料漿噴灑造粒設備，一般采用的 熔融料漿噴灑造粒設備有旋轉式差動噴頭造粒機、固定噴頭造粒機和振動噴頭造粒機，其 中，旋轉式噴頭造粒機的應用最為廣泛。復合肥的造粒原理為將熔融料漿通過專門造粒噴 頭以細射流液柱的形式噴出，噴出的液柱在空氣中接觸時，斷裂成為液滴，進而冷凝成球形 顆粒，然后通過傳送帶及時將冷凝成的球形顆粒傳送出來。
[0005] 在復合肥的生產過程中，復合肥漿料的粘度為粘合成球創造條件，如果沒有粘度 顆粒就造不出來，如果粘度過高，則易產生大球，從而導致生產出來的復合肥顆粒大小不均 勻。在現有的生產設備中，無論采取旋轉式差動噴頭造粒機、固定噴頭造粒機、振動噴頭造 粒機或是其他造粒機，由于混合槽中復合肥漿料的壓力在不斷變化，因此導致了復合肥漿 料的粘度也跟著不斷變化，又由于復合肥的顆粒大小與復合肥漿料的粘度相關，進而導致 了生產出來的復合肥的顆粒大小不均勻。復合肥的顆粒大小不均勻將造成復合肥的養分不 均勻，容易影響農作物的生長效率和降低農作物的產量。在給農作物施肥的時候還存在溶 解速度不一致，造成小顆粒融解太快而大顆粒的難以溶解，使農作物不能完全吸收所施加 的肥料，導致肥料的利用率不高，造成浪費。另，復合肥顆粒大小的均勻性不僅在質量上對 復合肥造成重大的影響，也給復合肥的推廣和銷售帶來負面的影響，在同等質量的情況下， 人們都會購買顆粒均勻的復合肥。
[0006] 因此急需一種能夠控制復合肥的漿料粘度，從而使生產出來的復合肥的顆粒大小 均勻的控制系統。
[0007] 現實的生產經驗是：無論采取旋轉式差動噴頭造粒機、固定噴頭造粒機和振動噴 頭造粒機生產造粒或是其他造粒機，由于在混合槽中的復合肥漿料溫度或者壓強不能一直 保持一致，或是造粒機的噴頭轉速不均勻，導致了生產出來的復合肥顆粒總是不能很好地 控制顆粒體積的大小。顆粒體積的大小不均勻的復合肥首先是引起市場賣相不高，更重要 的是溶解速度不一致，造成小顆粒融解太快而大顆粒的難以溶解。于是，不能達到在恰當的 時機讓農作物及時吸收預定的復合肥的量，從而不能達到預期的施肥目的，降低了施肥的 效果。影響農作物的生長效率和降低農作物的產量。


【發明內容】

[0008] 本發明實施例的目的在于提供一種復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統， 旨在提供能夠控制復合肥的漿料粘度，從而使生產出來的復合肥顆粒大小均勻、易于吸收， 進而使復合肥的利用率高、養分均勻，并使施肥效果和銷售量得到大幅度提高，能夠生產顆 粒大小均勻、有利于提高施肥效果的復合肥的生產系統。
[0009] 本發明實施例是這樣實現的，一種復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統， 該復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統包括：進料機構、混料槽、旋轉噴頭、漿料導 管、旋轉噴頭電機和控制系統；
[0010] 進料機構給混料槽進料，混料槽具有與漿料導管連通的出料口，漿料導管的一端 與出料口連通，漿料導管的另一端與旋轉噴頭連通，混料槽內的復合肥漿料通過漿料導管 進入旋轉噴頭電機帶動的旋轉噴頭進行造粒，控制系統分別與進料機構和旋轉噴頭電機電 連接，其特征在于：控制系統包括靜態測試裝置及靜態粘度控制系統，靜態粘度控制系統包 括溫度傳感器、溫度傳感器處理裝置、信號放大裝置、轉速控制器及進料比例控制器，靜態 測試裝置具有至少兩個呈中空結構的靜態容器，靜態容器與混料槽連通，靜態容器將從混 料槽內分流出來的復合肥漿料變為靜止狀態，溫度傳感器對應安裝于靜態容器內并將檢測 到的復合肥漿料的溫度的高低通過檢測電流的形式輸出，溫度傳感器處理裝置接收檢測電 流并形成檢測電流信號，并通過信號放大裝置形成控制信號，控制信號輸出到轉速控制器 及進料比例控制器，轉速控制器控制旋轉噴頭電機的轉速，進料比例控制器控制復合肥漿 料的進料比例；
[0011] 控制系統還包括靜態測試裝置及靜態粘度控制系統，靜態粘度控制系統包括壓力 傳感器、壓力傳感器處理裝置、信號放大裝置、轉速控制器及進料比例控制器，靜態測試裝 置具有至少兩個呈中空結構的靜態容器，靜態容器與混料槽連通，靜態容器將從混料槽內 分流出來的復合肥漿料變為靜止狀態，壓力傳感器對應安裝于靜態容器內并將檢測到的復 合肥漿料的壓力的大小以檢測電流的形式輸出，壓力傳感器處理裝置接收檢測電流并形成 檢測電流信號，并通過信號放大裝置形成控制信號，控制信號輸出到轉速控制器及進料比 例控制器，轉速控制器控制旋轉噴頭電機的轉速，進料比例控制器控制復合肥漿料的進料 比例。
[0012] 進一步，靜態測試裝置還包括測試控制器及靜態測試選擇開關，靜態容器開設有 入口和出口，入口與混料槽連通，出口與漿料導管連通，入口和出口處分別安裝有靜態測試 選擇開關，測試控制器與靜態測試選擇開關電連接并控制靜態測試開關打開或關閉。
[0013] 進一步，靜態測試裝置還抽漿泵及靜態測試分流管，靜態測試分流管連通靜態容 器的入口與混料槽及連通靜態容器的出口與漿料導管，抽漿料泵安裝于靜態測試分流管上 并與測試控制器電連接。
[0014] 進一步，轉速控制器包括施密特觸發器和變頻器，變頻器與旋轉噴頭電機電連接， 施密特觸發器接收控制信號并輸出脈沖寬度調制信號，變頻器接收脈沖寬度調制信號以控 制旋轉噴頭電機的轉速，信號放大裝置通過施密特觸發器及變頻器與旋轉噴頭電機電連 接。
[0015] 進一步，施密特觸發器由555集成電路構成，555集成電路的電源端和復位端外接 低壓直流電源，低壓直流電源還串聯有第一電阻及第二電阻且還與555集成電路的接地端 電連接，555集成電路的觸發端和閥值電壓端均電連接于第一電阻及第二電阻之間，第一電 阻及第二電阻之間作為施密特觸發器的輸入端。
[0016] 進一步，還包括反相器，反相器電連接于信號放大裝置與施密特觸發器之間。
[0017] 進一步，信號放大裝置包括第一級放大電路及第二級放大電路；
[0018] 第一級放大電路包括第一集成塊及第三電阻，第一集成塊具有輸入端、反饋端及 輸出端，第一集成塊的輸入端及反饋端分別與壓力傳感器處理裝置的兩差分輸出端電連 接，第三電阻外接于第一集成塊的輸入端與輸出端之間，第一集成塊的反饋端對地外接有 高阻值電阻，第一級放大電路的放大倍數由第三電阻控制；第二級放大電路包括第二集成 塊及第四電阻，第四電阻外接于第二集成塊的輸入端與輸出端之間，第二集成塊的輸入端 對地外接有高頻電容，第二級放大電路的放大倍數由外接第四電阻控制。
[0019] 進一步，第一級放大電路的輸出端與第二級放大電路的輸入端之間電連接有串聯 的第五電阻和滑動電阻。
[0020] 進一步，滑動電阻與第二級放大電路的輸入端之間并聯有可調節阻值的第一電位 器，第一電位器兩端分別電連接有與低壓直流電源電連接的第二電位器和第三電位器。
[0021] 進一步，進料機構包括氮漿料槽、磷漿料槽、鉀漿料槽、氮漿料流量開關、磷漿料流 量開關及鉀漿料流量開關，進料比例控制器能分別通過氮漿料流量開關、磷漿料流量開關 及鉀漿料流量開關調節復合肥漿料的進料比例。
[0022] 本發明提供的復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統，包括溫度傳感器裝 置、溫度傳感器處理裝置、信號放大裝置、轉速控制器及進料比例控制器，所述溫度傳感器 裝置置于所述混料槽內，將檢測到的復合肥漿料的溫度的高低通過檢測電流的形式輸出， 所述溫度傳感器處理裝置接收所述檢測電流并形成檢測電流信號，并通過所述信號放大裝 置形成控制信號，所述控制信號輸出到所述轉速控制器及所述進料比例控制器，所述轉速 控制器控制所述旋轉噴頭電機的轉速，所述進料比例控制器控制所述復合肥漿料的進料比 例。由于復合肥漿料在所述旋轉噴頭的旋轉下向外噴出，并形成復合肥顆粒，復合肥顆粒體 積的大小與復合肥漿料的粘度及所述旋轉噴頭的轉速的大小有關。而在一定的溫度范圍 內，復合肥漿料的粘度與其溫度成反比而與旋轉噴頭的轉速成正比。因此，所述溫度傳感器 裝置測試復合肥漿料的溫度變低時，側會通過所述旋轉噴頭轉速控制系統降低所述旋轉噴 頭的轉速的同時所述進料比例控制器升高所述復合肥漿料的粘度，而所述溫度傳感器裝置 測試復合肥漿料的溫度變高時，則會通過所述旋轉噴頭轉速控制系統提升所述旋轉噴頭的 轉速的同時所述進料比例控制器降低所述復合肥漿料的粘度，以達到保持復合肥顆粒體積 大小均勻一致。
[0023] 與現有技術相比，本發明還包括分別與所述進料機構和旋轉噴頭電機電連接的漿 料粘度控制裝置，所述漿料粘度控制器包括壓力傳感器、壓力傳感器處理裝置、信號放大裝 置、轉速控制器及進料比例控制器，所述壓力傳感器設于所述靜態容器內。在復合肥的生產 過程中，復合肥漿料在所述旋轉噴頭的旋轉下向外噴出形成復合肥顆粒。由于復合肥的顆 粒大小與復合肥的漿料粘度大小有關，而復合肥的漿料粘度大小與壓力的大小、旋轉噴頭 的轉速及所述進料機構內各種養分元素的進料比例有關，其中，壓力與粘度成正比關系，轉 速與粘度成反比關系，即壓力越大，復合肥的漿料粘度就越大，轉速越快粘度就越小。因此， 本發明所述復合肥漿料粘度的控制系統先利用壓力傳感器檢測混料槽內的復合肥漿料的 壓力，然后通過所述壓力傳感器處理裝置和所述信號放大裝置把檢測到的壓力大小以控制 信號的形式傳送到所述轉速控制器和所述進料比例控制器，由所述轉速壓力傳感器控制所 述旋轉噴頭電機的轉速，從而控制所述旋轉噴頭的轉速，同時由所述進料比例控制器控制 所述進料機構內各種養分元素的進料比例，從而改變復合肥的漿料粘度大小，進而使生產 出來的復合肥顆粒大小均勻、易于吸收，進而使復合肥的利用率高、養分均勻，并使施肥效 果和銷售量得到大幅度提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是本發明實施例提供的復合肥顆漿料粘度的控制系統的結構示意圖；
[0025] 圖2是本發明實施例提供的復合肥顆漿料粘度的控制系統的靜態粘度控制系統 的結構模塊圖；
[0026] 圖3是本發明實施例提供的圖2所示所述轉速控制器的結構模塊圖；
[0027] 圖4是本發明實施例提供的復合肥顆漿料粘度的控制系統的施密特觸發器的電 路原理圖；
[0028] 圖5是本發明實施例提供的復合肥顆漿料粘度的控制系統的信號放大裝置與施 密特觸發器連接的結構模塊圖；
[0029] 圖6是本發明實施例提供的復合肥顆漿料粘度的控制系統的信號放大裝置的電 路原理圖；
[0030] 圖7是本發明實施例提供的復合肥顆粒體積大小控制系統的示意圖；
[0031] 圖8是本發明實施例提供的復合肥顆粒體積大小控制系統的粘度控制系統的結 構模塊圖；
[0032] 圖9是本發明實施例提供的復合肥顆粒體積大小控制系統的信號放大裝置的電 路原理圖；
[0033] 圖10是本發明實施例提供的復合肥顆粒體積大小控制系統的施密特觸發器的電 路原理圖。
[0034] 圖11是本發明實施例提供的復合肥顆粒體積大小控制系統的信號放大裝置與施 密特觸發器連接的結構模塊圖。

【具體實施方式】
[0035] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明 進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于 限定本發明。
[0036] 下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。
[0037] 如圖1所示，本發明實施例的復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統包括： 進料機構、混料槽、旋轉噴頭、漿料導管及旋轉噴頭電機，混料槽內的復合肥漿料通過漿料 導管進入旋轉噴頭電機帶動的旋轉噴頭進行造粒，其中，包括控制系統，控制系統包括溫度 傳感器裝置、溫度傳感器處理裝置、信號放大裝置、轉速控制器及進料比例控制器，溫度傳 感器裝置將檢測到的復合肥漿料的溫度的高低通過檢測電流的形式輸出，溫度傳感器處理 裝置接收檢測電流并形成檢測電流信號，并通過信號放大裝置形成控制信號，控制信號輸 出到轉速控制器及進料比例控制器，控制旋轉噴頭電機的轉速及復合肥漿料的進料比例。 控制系統進一步的包括復合肥漿料粘度的控制系統和復合肥顆粒體積大小控制系統。
[0038] 改進復合肥生產工藝，成功將活性助劑添加到復合肥中，并使其具有生物活性。在 復合肥造粒前，多種養分混合后通過自有專利技術復合肥顆粒體積大小控制系統和復合肥 漿料粘度的控制系統進行充分的均勻混合，控制產品顆粒的養分均勻度，將肥料活性物質 與復混肥進行均勻復配，完成一體化操作。
[0039] 現在參考附圖描述本發明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如 上所述，本發明提供了一種復合肥漿料粘度的控制系統，所述復合肥漿料粘度的控制系統 同時利用轉速控制器和進料比例控制器控制復合肥的漿料粘度，從而使生產出來的復合肥 顆粒大小均勻、易于吸收，進而使復合肥的利用率高、養分均勻，并使施肥效果和銷售量得 到大幅度提1?。
[0040] 參考圖1-3,所述復合肥漿料粘度的控制系統包括進料機構10、混料槽20、旋轉噴 頭30、漿料導管40、控制系統50及旋轉噴頭電機60,所述進料機構10給所述混料槽20進 料，所述混料槽20具有與所述漿料導管40連通的出料口 20a，所述漿料導管40的一端與所 述出料口 20a連通，所述漿料導管40的另一端與所述旋轉噴頭30連通，所述混料槽20內 的復合肥漿料通過所述漿料導管40進入所述旋轉噴頭30,所述旋轉噴頭電機60帶動的所 述旋轉噴頭30進行造粒，所述控制系統50分別與所述進料機構10和旋轉噴頭電機60電連 接，其中，所述控制系統50包括靜態測試裝置510及靜態粘度控制系統520,所述靜態粘度 控制系統520包括壓力傳感器521、壓力傳感器處理裝置522、信號放大裝置523、轉速控制 器524及進料比例控制器525,所述靜態測試裝置510具有至少兩個呈中空結構的靜態容器 511，所述靜態容器511與所述混料槽20連通，所述靜態容器511將從所述混料槽20內分 流出來的復合肥漿料變為靜止狀態，所述壓力傳感器521對應安裝于所述靜態容器511內 并將檢測到的復合肥漿料的壓力的大小以檢測電流的形式輸出，所述壓力傳感器處理裝置 522接收所述檢測電流并形成檢測電流信號，并通過所述信號放大裝置523形成控制信號， 所述控制信號輸出到所述轉速控制器524及所述進料比例控制器525,所述轉速控制器524 控制所述旋轉噴頭電機60的轉速，所述進料比例控制器525控制所述復合肥漿料的進料比 例。具體地，所述轉速控制器524包括施密特觸發器524a和變頻器524b，所述變頻器524b 與所述旋轉噴頭電機60電連接，所述施密特觸發器524a接收所述控制信號并輸出脈沖寬 度調制信號，所述變頻器524b接收所述脈沖寬度調制信號以控制所述旋轉噴頭電機60的 轉速。
[0041] 參考圖4,所述施密特觸發器524a包括用于接收所述信號放大裝置523形成的控 制電流的輸入端Vi及輸出端Vo,所述施密特觸發器524a通過所述輸入端Vi接收所述控 制電流后通過所述輸出端Vo輸出脈沖寬度調制信號，所述變頻器524b接收所述脈沖寬度 調制信號以控制所述旋轉噴頭電機60。具體地，所述施密特觸發器524a由555集成電路 構成，所述555集成電路的電源端4和復位端8外接低壓直流電源U，具體地，所述低壓直 流電源U是5伏特的直流穩壓電源，所述低壓直流電源U還串聯有第一電阻R1及第二電阻 R2且還與所述555集成電路的接地端電連接，所述555集成電路的觸發端2和閥值電壓端 6均電連接于所述第一電阻R1及所述第二電阻R2之間，所述第一電阻R1及所述第二電阻 R2之間作為所述施密特觸發器524a的輸入端Vi。具體地，所述第一電阻R1和所述第二電 阻R2起到電壓偏置作用，通過電壓的偏置，以確保滿足所述觸發端2和所述閥值電壓端6 的電壓輸入的要求。
[0042] 參考圖5,所述調節轉速控制復合肥漿料粘度的控制系統還包括反相器526,所述 反相器526電連接于所述信號放大裝置523與所述施密特觸發器524a之間。由于上述施 密特觸發器524a是低電平有效，因此設置所述反相器526是為了能夠使得所述施密特觸發 器524a能夠正常工作。
[0043] 參考1，所述靜態測試裝置510包括測試控制器（圖中未示）、靜態測試選擇開關 512、靜態測試選擇開關513、靜態測試選擇開關514、靜態測試選擇開關515、所述靜態容器 511a與所述靜態容器511b均開設有入口和出口，所述入口與所述混料槽20連通，所述出 口與所述漿料導管40連通，所述入口和出口處分別安裝有靜態測試選擇開關，所述測試控 制器與所述靜態測試選擇開關電連接并控制所述靜態測試開關打開或關閉。因此能夠有效 地使所述測試控制器控制所述靜態容器51 la與所述靜態容器51 lb注入或者排出復合肥漿 料。
[0044] 具體地，所述靜態測試裝置510還包括抽漿泵516及靜態測試分流管517,所述靜 態測試分流管517連通所述靜態容器51 la與所述靜態容器51 lb的入口與混料槽20及連通 所述靜態容器511a與所述靜態容器511b的出口與漿料導管40,所述抽漿料泵516安裝于 所述靜態測試分流管517上并與所述測試控制器電連接。設置抽漿泵516能夠保證給所述 靜態容器511a與所述靜態容器511b注入待測試的復合肥漿料，所述出口與所述漿料導管 40連通能夠使得完成靜態測試的復合肥漿料回收。所述靜態測試裝置510的工作原理是： 初始狀態，所述多個所述靜態測試選擇開關均為關閉，所述測試控制器對所述多個所述靜 態測試選擇開關的操作順序是：定時打開靜態測試選擇開關512、靜態測試選擇開關513、 靜態測試選擇開關514、靜態測試選擇開關515,靜態測試選擇開關512或靜態測試選擇開 關514打開的同時打開所述抽漿泵516,而靜態測試選擇開關513或靜態測試選擇開關515 打開的同時關閉所述抽漿泵516,復合肥漿料通過所述靜態分流管514流入靜態容器511a 與靜態容器511b，待復合肥漿料變為靜止狀態，所述靜態測試控制器控制所述壓力傳感器 521感應流入靜態容器511a與靜態容器511b內的復合肥漿料的壓力并將將檢測到的復合 肥漿料的壓力的大小以檢測電流的形式輸出，所述壓力傳感器處理裝置522接收所述檢測 電流并形成檢測電流信號，并通過所述信號放大裝置523形成控制信號，所述控制信號輸 出到所述轉速控制器524及所述進料比例控制器525，所述轉速控制器524控制所述旋轉噴 頭電機60的轉速，所述進料比例控制器525控制所述復合肥漿料的進料比例。設置所述至 少兩個靜態容器511a、靜態容器511b能夠提高實時檢測復合肥漿料壓力的頻率，能夠更好 地通過靜態粘度控制系統控制復合肥漿料的粘度以進一步控制復合肥顆粒體積的大小。
[0045] 具體地，所述進料機構10包括氮漿料槽11、磷漿料槽12、鉀漿料槽13、氮漿料流量 開關11a、磷漿料流量開關12a及鉀漿料流量開關13a，所述進料比例控制器525能分別通 過所述氮漿料流量開關11a、所述磷漿料流量開關12a及所述鉀漿料流量開關13a調節所述 復合肥漿料的進料比例。所述料比例控制器525通過所述氮漿料流量開關11a、所述磷漿料 流量開關12a及所述鉀漿料流量開關13a調節所述復合肥漿料的進料比例，以調節所述復 合肥漿料的粘度。
[0046] 參考圖6,所述信號放大裝置523包括第一級放大電路210及第二級放大電路 220 ;所述第一級放大電路210包括第一集成塊211及第三電阻R3,所述第一集成塊211具 有輸入端21a、反饋端21b及輸出端21c，所述第一集成塊的輸入端21a及反饋端21b分別 與所述壓力傳感器處理裝置522的兩差分輸出端522a、522b電連接，所述第三電阻R3外接 于所述第一集成塊的輸入端21a與輸出端21c之間，所述第一集成塊的反饋端21b對地外 接有高阻值電阻R，所述第一級放大電路210的放大倍數由第三電阻R3控制；所述第二級 放大電路220包括第二集成塊221及第四電阻R4,所述第四電阻R4外接于所述第二集成 塊的輸入端22a與輸出端22b之間，所述第二集成塊的輸入端22a對地外接有高頻電容C， 所述第二級放大電路220的放大倍數由外接第四電阻R4控制；所述第一級放大電路的輸出 端21c與所述第二級放大電路的輸入端22a之間電連接有串聯的第五電阻R5和滑動電阻 R10 ;所述滑動電阻R10與所述第二級放大電路的輸入端22a之間并聯有可調節阻值的第一 電位器R11，所述第一電位器R11兩端分別電連接有與低壓直流電源+VCC和-VCC電連接 的第二電位器R12和第三電位器R13。所述第一集成塊的反饋21b端連接一高阻值電阻R 使得所述第一集成塊211同相輸入端21a和反相輸入端21b的輸入阻值相等，有利于提高 輸入阻抗和減小電位差；所述第二集成塊的輸入端22a對地外接一高頻電容C，可以實現對 第一級放大電路210輸出信號的濾波；所述第五電阻R5和滑動電阻R10的設置是為了實 現所述第一級放大電路的輸出作為所述第二級放大電路的輸入時，能夠達到阻抗匹配，亦 能實現對放大倍數的控制；而設置三個串聯的電位器R11、R12、R13并接上低壓的直流電源 +VCC、-VCC，目的是補償電流在流經第一級放大電路210及第二級放大電路220時的損耗。
[0047] 現結合圖1-6對本發明復合肥漿料粘度的控制系統的工作原理進行分析：
[0048] 在正常的工作環境下，復合肥的漿料粘度為某一固定值，此時生產出來的復合肥 的顆粒大小均勻。在復合肥的生產過程中，首先利用置于所述靜態容器511內的壓力傳感 器521檢測復合肥漿料的壓力，由于漿料的粘度與壓力成正比關系，當檢測到的壓力變大 時，說明漿料的粘度也相應的變大；接著所述壓力傳感器521把檢測到的壓力以檢測電流 的形式輸出給所述壓力傳感器處理裝置522 ;再接著所述壓力傳感器處理裝置522又把接 收到的所述檢測電流以檢測電流信號的形式輸出給所述信號放大裝置523 ;然后經所述信 號放大裝置523把所述檢測電流信號放大并以控制信號的形式輸出給所述轉速控制器524 和所述進料比例控制器525 ;最后由所述轉速控制器524控制所述旋轉噴頭電機60的轉 速，從而控制所述旋轉噴頭30的轉速，由于所述旋轉噴頭30的轉速與所述復合肥漿料的粘 度成反比關系，所以通過控制所述旋轉噴頭30的轉速加快可使復合肥的漿料粘度減小，同 時由所述進料比例控制器525控制所述進料機構10內氮、磷、鉀等元素的進料比例，所述進 料機構10內的氮、磷、鉀等元素在一定的比例范圍內可使復合肥的漿料粘度變小，因此同 時利用所述轉速控制器524和所述進料比例控制器525可使所述復合肥的漿料粘度保持在 所述某一固定值，進而使生產出來的復合肥的顆粒大小均勻。同理，當所述壓力傳感器521 檢測到的壓力變小時，復合肥的漿料粘度相應的變小，此時同時利用所述轉速控制器524 及所述進料比例控制器525控制所述復合肥的漿料粘度變大，從而使所述復合肥的漿料粘 度保持在某一固定值，使得生產出來的復合肥的顆粒大小均勻。
[0049] 本發明復合肥漿料粘度的控制系統所涉及的反相器526、變頻器524b的工作原理 及電路原理均為本領域普通技術人員所熟知，在此不再做詳細的說明。
[0050] 由上可知，在復合肥的生產過程中，復合肥漿料在所述旋轉噴頭30的旋轉下向外 噴出形成復合肥顆粒，由于復合肥的顆粒大小與復合肥的漿料粘度大小有關，而復合肥的 漿料粘度大小與壓力的大小、旋轉噴頭30的轉速及所述進料機構10內各種養分元素的進 料比例有關，其中，壓力與粘度成正比關系，轉速與粘度成反比關系，即壓力越大，復合肥的 漿料粘度就越大，轉速越快粘度就越小。因此，本發明所述復合肥漿料粘度的控制系統先利 用壓力傳感器521檢測靜態容器511內的復合肥漿料的壓力，然后通過所述壓力傳感器處 理裝置522和所述信號放大裝置523把檢測到的壓力大小以控制信號的形式傳送到所述轉 速控制器524和所述進料比例控制器525,由所述轉速控制器524控制所述旋轉噴頭電機 60的轉速，從而控制所述旋轉噴頭30的轉速，同時由所述進料比例控制器525控制所述進 料機構10內各種養分元素的進料比例，從而改變復合肥的漿料粘度大小，使生產出來的復 合肥顆粒大小均勻、易于吸收，進而使復合肥的利用率高、養分均勻，并使施肥效果和銷售 量得到大幅度提1?。
[0051] 現在參考附圖描述本發明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如 上所述，如圖7、圖8及圖9所示，本發明提供了一種復合肥顆粒體積大小控制系統，包括進 料機構9、混料槽10、旋轉噴頭11、漿料導管12、控制系統200及旋轉噴頭電機13,所述進料 機構9給所述混料槽10進料，所述混料槽10具有與所述漿料導管12連通的出料口 10a，所 述漿料導管12的一端與所述出料口 10a連通，所述漿料導管12的另一端與所述旋轉噴頭 11連通，所述混料槽10內的復合肥漿料通過所述漿料導管12進入所述旋轉噴頭電機13帶 動的所述旋轉噴頭11進行造粒，所述控制系統分別與所述進料機構9和旋轉噴頭電機13 電連接，其中，所述控制系統包括靜態測試裝置30及靜態粘度控制系統200,所述靜態粘度 控制系統200包括溫度傳感器15、溫度傳感器處理裝置15a、信號放大裝置16、轉速控制器 20及進料比例控制器19,所述靜態測試裝置30具有至少兩個呈中空結構的靜態容器36a、 靜態容器36b，所述靜態容器36a與所述靜態容器36b均與所述混料槽10連通，所述靜態 容器36a將從所述混料槽10內分流出來的復合肥漿料變為靜止狀態，所述溫度傳感器15 對應安裝于所述靜態容器36a與所述靜態容器36b內，將檢測到的復合肥漿料的溫度的高 低通過檢測電流的形式輸出，所述溫度傳感器處理裝置15a接收所述檢測電流并形成檢測 電流信號，并通過所述信號放大裝置16形成控制信號，所述控制信號輸出到所述轉速控制 器20及所述進料比例控制器19,所述轉速控制器20控制所述旋轉噴頭電機13的轉速，所 述進料比例控制器19控制所述復合肥漿料的進料比例。如圖5所示，具體地，所述信號放 大裝置16通過施密特觸發器17及變頻器18與所述旋轉噴頭電機13電連接。更具體地， 所述復合肥顆粒體積大小控制系統還包括反相器16a，所述反相器16a電連接于所述信號 放大裝置16與所述施密特觸發器17之間。由于所述施密特觸發器17是低電平有效，因此 設置所述反相器16a是為了能夠使得所述施密特觸發器17能夠正常工作。所述施密特觸 發器17接收所述控制信號后輸出脈沖寬度調制信號，所述變頻器18接收所述脈沖寬度調 制信號以控制所述旋轉噴頭電機13的轉速。具體地，所述施密特觸發器17555集成電路構 成，所述555集成電路的電源端4和復位端8外接低壓直流電源401，具體地，所述低壓直流 電源401是5伏特的直流穩壓電源，所述低壓直流電源401還串聯有第二電阻R2及第三電 阻R3且還與所述555集成電路的接地端1電連接，所述555集成電路的觸發端2和閥值電 壓端6均電連接于所述第二電阻R2及所述第三電阻R3之間，所述第二電阻R2及所述第三 電阻R3之間作為所述施密特觸發器401的輸入端Vi。具體地，所述第二電阻R2和第三電 阻R3起到電壓偏置作用，通過電壓的偏置，以確保滿足所述觸發端和所述閥值電壓端的電 壓輸入的要求。
[0052] 較佳者，如圖7所示，所述靜態測試裝置30還包括測試控制器（圖中未示）及靜態 測試選擇開關31、靜態測試選擇開關32、靜態測試選擇開關33、靜態測試選擇開關34,所述 靜態容器36a與所述靜態容器36b均開設有入口和出口，所述入口與所述混料槽10連通， 所述出口與所述漿料導管12連通，所述入口和出口處分別安裝有靜態測試選擇開關，所述 測試控制器與所述靜態測試選擇開關電連接并控制所述靜態測試開關打開或關閉。因此能 夠有效地使所述測試控制器控制所述靜態容器36a與所述靜態容器36b注入或者排出復合 肥漿料。
[0053] 較佳者，如圖7所示，所述靜態測試裝置30還包括抽漿泵37及靜態測試分流管 35,所述靜態測試分流管35連通所述靜態容器36a與所述靜態容器36b的入口與混料槽10 及連通所述靜態容器36a與所述靜態容器36b的出口與漿料導管12,所述抽漿料泵37安裝 于所述靜態測試分流管35上并與所述測試控制器電連接。設置抽漿泵37能夠保證給所述 靜態容器36a與所述靜態容器36b注入待測試的復合肥漿料，所述出口與所述漿料導管12 連通能夠使得完成靜態測試的復合肥漿料回收。
[0054] 所述靜態測試裝置30的工作原理是：初始狀態，所述多個所述靜態測試選擇開關 均為關閉，所述測試控制器對所述多個所述靜態測試選擇開關的操作順序是：定時打開靜 態測試選擇開關31、靜態測試選擇開關32、靜態測試選擇開關33、靜態測試選擇開關34,靜 態測試選擇開關31或靜態測試選擇開關33打開的同時打開所述抽漿泵37,而靜態測試選 擇開關32或靜態測試選擇開關34打開的同時關閉所述抽漿泵37,復合肥漿料通過所述靜 態分流管35流入靜態容器36a與靜態容器36b，待復合肥漿料變為靜止狀態，所述靜態測試 控制器控制所述溫度傳感器15感應流入靜態容器36a與靜態容器36b內的復合肥漿料的 溫度并將將檢測到的復合肥漿料的溫度的高低通過檢測電流的形式輸出，所述溫度傳感器 處理裝置15a接收所述檢測電流并形成檢測電流信號，并通過所述信號放大裝置16形成控 制信號，所述控制信號輸出到所述轉速控制器20及所述進料比例控制器19,所述轉速控制 器20控制所述旋轉噴頭電機13的轉速，所述進料比例控制器19控制所述復合肥漿料的進 料比例。設置所述至少兩個靜態容器36a、靜態容器36b能夠提高實時檢測復合肥漿料溫度 的頻率，能夠更好地通過靜態粘度控制系統控制復合肥漿料的粘度以進一步控制復合肥顆 粒體積的大小。
[0055] 如圖7所示，所述進料機構9包括氮漿料槽90、磷漿料槽91、鉀漿料槽92、氮漿料 流量開關90a、磷漿料流量開關91a及鉀漿料流量開關92a，所述進料比例控制器19能分別 通過所述氮漿料流量開關90a、所述磷漿料流量開關91a及所述鉀漿料流量開關902a調節 所述復合肥漿料的進料比例。所述料比例控制器19通過所述氮漿料流量開關90a、所述磷 漿料流量開關91a及所述鉀漿料流量開關902a調節所述復合肥漿料的進料比例，以調節所 述復合肥漿料的粘度。
[0056] 較佳者，所述信號放大裝置16包括第一級放大電路210及第二級放大電路220 ; 所述第一級放大電路210包括第一集成塊211a及第一電阻R1，所述第一集成塊211a具有 輸入端21a、反饋端21b及輸出端21c，所述第一集成塊211a的輸入端21a及反饋端21b分 別與所述溫度傳感器裝置15電連接，所述第一電阻R1外接于所述第一集成塊211a的輸入 端21a與輸出端21c之間，所述第一集成塊211a的反饋端21b還對地外接有高阻值電阻R， 所述第一級放大電路210的放大倍數由第一電阻R1控制；所述第二級放大電路220包括第 二集成塊222a及第二電阻R9,所述第二電阻R9外接于所述第二集成塊222a的輸入端22a 與輸出端22b之間，所述第二集成塊222a的輸入端22a還地外接有高頻電容Cl，所述第二 級放大電路220的放大倍數由外接第二電阻R9控制；所述第一級放大電路210的輸出端 21c與所述第二級放大電路220的輸入端22a之間電連接有串聯的第四電阻R4和滑動電 阻R5 ;所述滑動電阻R5與所述第二級放大電路220的輸入端22a之間并聯有可調節阻值的 第一電位器R7,所述第一電位器R7兩端分別電連接有與低壓直流電源+VCC和-VCC，與所 述第一電位器R7電連接的第二電位器R6和第三電位器R8。由于所述第一集成塊211a的 反饋端21b連接一高阻值電阻R使得所述第一集成塊211a同相輸入端21a和反相輸入端 21b的輸入阻值相等；而設置三個串聯的電位器R6、R7及R8并接上低壓的直流電源+VCC 和-VCC，目的是補償電流在流經第一級放大電路210及第二級放大電路220時的損耗；所 述第二集成塊222a的輸入端22a對地外接一高頻電容C1，可以實現對第一級放大電路210 輸出信號的濾波。
[0057] 結合圖7-11，由于本發明復合肥顆粒體積大小控制系統的所述控制系統200包括 溫度傳感器裝置15、溫度傳感器處理裝置15a、信號放大裝置16、轉速控制器20及進料比 例控制器19,所述溫度傳感器15置于所述混料槽10內，其工作原理是：所述溫度傳感器15 將檢測到的復合肥漿料的溫度的高低通過檢測電流的形式輸出，所述溫度傳感器處理裝置 15a接收所述檢測電流并形成檢測電流信號，并通過所述信號放大裝置16形成控制信號， 所述控制信號輸出到所述轉速控制器20及所述進料比例控制器19,所述轉速控制器20控 制所述旋轉噴頭電機13的轉速，所述進料比例控制器19控制所述復合肥漿料的進料比例。 由于復合肥漿料在所述旋轉噴頭11的旋轉下向外噴出，并形成復合肥顆粒，復合肥顆粒體 積的大小與復合肥漿料的粘度及所述旋轉噴頭11的轉速的大小有關。而在一定的溫度范 圍內，復合肥顆粒的體積大小與其溫度成反比而與旋轉噴頭11的轉速成正比。因此，所述 溫度傳感器15測試復合肥漿料的溫度變低時，側會通過所述轉速控制器20降低所述旋轉 噴頭11的轉速的同時所述進料比例控制器19升高所述復合肥漿料的粘度，而所述溫度傳 感器15測試復合肥漿料的溫度變高時，側會通過所述轉速控制器20提升所述旋轉噴頭11 的轉速的同時所述進料比例控制器19降低所述復合肥漿料的粘度，以達到保持復合肥顆 粒體積大小均勻一致。
[0058] 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統，其特征在于，該復合肥漿料粘度 和顆粒體積大小的控制系統包括：進料機構、混料槽、旋轉噴頭、漿料導管、旋轉噴頭電機和 控制系統； 進料機構給混料槽進料，混料槽具有與漿料導管連通的出料口，漿料導管的一端與出 料口連通，漿料導管的另一端與旋轉噴頭連通，混料槽內的復合肥漿料通過漿料導管進入 旋轉噴頭電機帶動的旋轉噴頭進行造粒，控制系統分別與進料機構和旋轉噴頭電機電連 接，其特征在于：控制系統包括靜態測試裝置及靜態粘度控制系統，靜態粘度控制系統包括 溫度傳感器、溫度傳感器處理裝置、信號放大裝置、轉速控制器及進料比例控制器，靜態測 試裝置具有至少兩個呈中空結構的靜態容器，靜態容器與混料槽連通，靜態容器將從混料 槽內分流出來的復合肥漿料變為靜止狀態，溫度傳感器對應安裝于靜態容器內并將檢測到 的復合肥漿料的溫度的高低通過檢測電流的形式輸出，溫度傳感器處理裝置接收檢測電流 并形成檢測電流信號，并通過信號放大裝置形成控制信號，控制信號輸出到轉速控制器及 進料比例控制器，轉速控制器控制旋轉噴頭電機的轉速，進料比例控制器控制復合肥漿料 的進料比例； 控制系統還包括靜態測試裝置及靜態粘度控制系統，靜態粘度控制系統包括壓力傳感 器、壓力傳感器處理裝置、信號放大裝置、轉速控制器及進料比例控制器，靜態測試裝置具 有至少兩個呈中空結構的靜態容器，靜態容器與混料槽連通，靜態容器將從混料槽內分流 出來的復合肥漿料變為靜止狀態，壓力傳感器對應安裝于靜態容器內并將檢測到的復合肥 漿料的壓力的大小以檢測電流的形式輸出，壓力傳感器處理裝置接收檢測電流并形成檢測 電流信號，并通過信號放大裝置形成控制信號，控制信號輸出到轉速控制器及進料比例控 制器，轉速控制器控制旋轉噴頭電機的轉速，進料比例控制器控制復合肥漿料的進料比例。
2. 如權利要求1的復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統，其特征在于：靜態測 試裝置還包括測試控制器及靜態測試選擇開關，靜態容器開設有入口和出口，入口與混料 槽連通，出口與漿料導管連通，入口和出口處分別安裝有靜態測試選擇開關，測試控制器與 靜態測試選擇開關電連接并控制靜態測試開關打開或關閉。
3. 如權利要求1的復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統，其特征在于：靜態測 試裝置還抽漿泵及靜態測試分流管，靜態測試分流管連通靜態容器的入口與混料槽及連通 靜態容器的出口與漿料導管，抽漿料泵安裝于靜態測試分流管上并與測試控制器電連接。
4. 如權利要求1的復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系統，其特征在于：轉速控 制器包括施密特觸發器和變頻器，變頻器與旋轉噴頭電機電連接，施密特觸發器接收控制 信號并輸出脈沖寬度調制信號，變頻器接收脈沖寬度調制信號以控制旋轉噴頭電機的轉 速，信號放大裝置通過施密特觸發器及變頻器與旋轉噴頭電機電連接。
5. 如權利要求4的復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系，其特征在于：施密特觸 發器由555集成電路構成，555集成電路的電源端和復位端外接低壓直流電源，低壓直流電 源還串聯有第一電阻及第二電阻且還與555集成電路的接地端電連接，555集成電路的觸 發端和閥值電壓端均電連接于第一電阻及第二電阻之間，第一電阻及第二電阻之間作為施 密特觸發器的輸入端。
6. 如權利要求4的復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系，其特征在于：還包括反 相器，反相器電連接于信號放大裝置與施密特觸發器之間。
7. 如權利要求1的復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系，其特征在于：信號放大 裝置包括第一級放大電路及第二級放大電路； 第一級放大電路包括第一集成塊及第三電阻，第一集成塊具有輸入端、反饋端及輸出 端，第一集成塊的輸入端及反饋端分別與壓力傳感器處理裝置的兩差分輸出端電連接，第 三電阻外接于第一集成塊的輸入端與輸出端之間，第一集成塊的反饋端對地外接有高阻值 電阻，第一級放大電路的放大倍數由第三電阻控制；第二級放大電路包括第二集成塊及第 四電阻，第四電阻外接于第二集成塊的輸入端與輸出端之間，第二集成塊的輸入端對地外 接有高頻電容，第二級放大電路的放大倍數由外接第四電阻控制。
8. 如權利要求7的復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系，其特征在于：第一級放 大電路的輸出端與第二級放大電路的輸入端之間電連接有串聯的第五電阻和滑動電阻。
9. 如權利要求8的復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系，其特征在于：滑動電阻 與第二級放大電路的輸入端之間并聯有可調節阻值的第一電位器，第一電位器兩端分別電 連接有與低壓直流電源電連接的第二電位器和第三電位器。
10. 如權利要求1的復合肥漿料粘度和顆粒體積大小的控制系，其特征在于：進料機構 包括氮漿料槽、磷漿料槽、鉀漿料槽、氮漿料流量開關、磷漿料流量開關及鉀漿料流量開關， 進料比例控制器能分別通過氮漿料流量開關、磷漿料流量開關及鉀漿料流量開關調節復合 肥漿料的進料比例。
【文檔編號】C05G1/00GK104193445SQ201410412679
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月21日 優先權日:2014年8月21日
【發明者】曹凱 申請人:曹凱