動態質量計量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種動態質量計量裝置，包括：工控計算機、下位機、容積罐、左支架及右支架，容積罐稱重傳感裝置包括布設于容積罐底部的稱重傳感器、電壓采集模塊，稱重傳感器通過電壓采集模塊及下位機與工控計算機連接，工控計算機用于顯示稱重傳感器所測量得到的重量；被測液體稱重傳感裝置，包括：電機、絲杠、砝碼、支點、光電傳感器，絲杠支撐在支點上，且絲杠的一端掛接容積罐，另一端掛接砝碼，且電機可驅動絲杠轉動，使得砝碼相對支點產生位移，使絲杠處于平衡狀態，光電傳感器實時輸出砝碼與支點之間的間距，并通過下位機傳輸給工控計算機，工控計算機精確地計算被測液體的質量。本實用新型是一種能夠精確計量容器內物質的動態質量計量裝置。
【專利說明】
動態質量計量裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及質量計量技術領域，尤其涉及一種能夠精確計量容器內物質的動態質量計量裝置。
【背景技術】
[0002]在現代工業生產中，對物料的瞬時稱量值所進行的實時計量，和對物料進行的定量稱量，都是高效生產、質量控制、降低成本和確保消費者利益的關鍵技術。
[0003]目前的物料在線定量稱量技術，常用的方法有:沖量法、體積法、輻射吸收法、質量法、重力法等，其中普遍應用的是重力法。其余的稱重技術，除了重力法之外，精度明顯不足，不能滿足現代工業的生產需求，而即使是重力法中，現有的重力法稱量系統和方法也難以做到超尚精度。
[0004]因此，亟需一種能夠精確計量容器內物質的動態質量計量裝置。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種能夠精確計量容器內物質的動態質量計量裝置。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型提供的技術方案為:提供一種動態質量計量裝置，包括:
[0007]工控計算機及下位機；
[0008]用于盛裝被測液體的容積罐，所述容積罐兩側分別設有左支架及右支架，所述左支架及右支架均為升降結構且具有與所述容積罐卡合的卡合部，下部設有滾輪，所述左支架及右支架可通過所述滾輪移動所述容積罐；
[0009]容積罐稱重傳感裝置，所述容積罐稱重傳感裝置包括至少三個均勻布設于所述容積罐底部的稱重傳感器、電壓采集模塊，所述稱重傳感器通過所述電壓采集模塊及所述下位機與所述工控計算機連接，所述工控計算機用于顯示所述稱重傳感器所測量得到的重量；
[0010]被測液體稱重傳感裝置，包括:電機、絲杠、砝碼、支點、光電傳感器，所述絲杠支撐在所述支點上，且所述絲杠的一端掛接所述容積罐，另一端掛接所述砝碼，且所述電機可驅動所述絲杠轉動，使得所述砝碼相對所述支點產生位移，使所述絲杠處于平衡狀態，所述光電傳感器實時輸出所述砝碼與所述支點之間的間距，并通過所述下位機傳輸給所述工控計算機，所述工控計算機精確地計算被測液體的質量。
[0011]所述被測液體稱重傳感裝置還包括砝碼托盤，所述砝碼托盤設有用于套設于所述絲杠上的環狀結構及用于放置砝碼的盤狀結構，所述砝碼置于所述盤狀結構上，且所述光電傳感器裝設于所述環狀結構上部。
[0012]所述光電傳感器通過所述下位機與所述工控計算機連接，所述工控計算機輸出當前稱量的結果。
[0013]所述容積罐稱重傳感裝置包括四個均勻布設于所述容積罐底部的所述稱重傳感器。
[0014]還包括用于向所述容積罐注入液體的管道，所述管道在注入所述容積罐處設有總閘，所述總閘安裝有控制流量啟/停的電磁閥及計算流量大小的容積式流量計。
[0015]所述總閘處設有溫度/壓力/濕度模塊，用來采集當前的測試環境信息，并通過RS-485串口輸出。
[0016]所述容積罐內還設有液位傳感器，所述液位傳感器通過所述下位機與所述工控計算機連接。
[0017]所述左支架及右支架上部通過一橫梁進行連接固定，且所述絲杠與所述橫梁平行設置且固定于所述橫梁上。
[0018]所述電機設于所述左支架或右支架上并與所述絲杠連接。
[0019]所述支點上方設有用于和所述光電傳感器配合的反射板，所述反射板上設有用于和所述光電傳感器所發出的信號對準的對準點。
[0020]與現有技術相比，本實用新型動態質量計量裝置中，由于設有所述容積罐稱重傳感裝置及被測液體稱重傳感裝置，通過所述容積罐稱重傳感裝置，能夠確保所述容積罐為處于水平放置狀態，由所述容積罐底部均勻分布的這四個所述稱重傳感器測量當前的所述容積罐的質量，此質量值即為該容積罐的大致質量大小。隨后根據該質量值選擇相應的砝碼，控制所述電機運動，帶動所述絲杠做直線運動將所述砝碼移動至適合位置，所述光電傳感器實時輸出所述砝碼與所述支點之間的間距，并通過所述下位機傳輸給所述工控計算機，所述工控計算機精確地計算被測液體的質量。
[0021]通過以下的描述并結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實用新型的實施例。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型動態質量計量裝置的一個實施例的示意圖。
[0023]圖2為如圖1所示的動態質量計量裝置的電路原理模塊圖。
【具體實施方式】
[0024]現在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如上所述，如圖1、2所示，本實用新型提供一種動態質量計量裝置100，用于對所述容積罐20內的液體的質量進行精確稱量，包括:
[0025]工控計算機I及下位機2，所述工控計算機I與所述下位機2之間通過串口進行通信，且所述工控計算機I預裝有配套的軟件系統，外設配置顯示器與輸入裝置；
[0026]用于盛裝被測液體的容積罐20，所述容積罐20兩側分別設有左支架3及右支架4，所述左支架3及右支架4均為升降結構且具有與所述容積罐20卡合的卡合部5，下部設有滾輪6，所述左支架3及右支架4可通過所述滾輪6移動所述容積罐20;所述升降結構為氣缸升降，且氣缸的伸縮量通過外接氣源、電磁閥進行調整，該電磁閥受所述下位機2進行控制;所述左支架3和右支架4均可獨立地安裝滾輪6的驅動電機，該驅動電機受所述下位機2進行控制。
[0027]容積罐稱重傳感裝置7，所述容積罐稱重傳感裝置7包括至少三個均勻布設于所述容積罐20底部的稱重傳感器8、電壓采集模塊9，所述稱重傳感器8通過所述電壓采集模塊9及所述下位機2與所述工控計算機I連接，所述工控計算機I用于顯示所述稱重傳感器8所測量得到的重量；
[0028]被測液體稱重傳感裝置30，包括:電機10、絲杠11、砝碼12、支點13、光電傳感器14，所述絲杠11支撐在所述支點13上，且所述絲杠11的一端掛接所述容積罐20，另一端掛接所述砝碼12，且所述電機10可驅動所述絲杠11轉動，使得所述砝碼12相對所述支點13產生位移，使所述絲杠11達到平衡狀態，所述光電傳感器14實時輸出所述砝碼12與所述支點13之間的間距，并通過所述下位機2傳輸給所述工控計算機I，所述工控計算機I精確地計算被測液體的質量。
[0029]所述被測液體稱重傳感裝置30還包括砝碼托盤15，所述砝碼托盤15設有用于套設于所述絲杠11上的環狀結構15a及用于放置砝碼12的盤狀結構15b，所述砝碼12置于所述盤狀結構15b上，且所述光電傳感器14裝設于所述環狀結構15a上部，因此所述光電傳感器14可隨所述環狀結構15a—起移動。因此，當所述電機10啟動時，帶動所述絲杠11轉動，而所述環狀結構15a與所述絲杠11是螺紋配合，所述環狀結構15a相對所述支點13產生位移。
[0030]—個實施例中，所述光電傳感器14通過所述下位機2與所述工控計算機I連接，所述工控計算機I輸出當前稱量的結果。所述工控計算機I通過預裝在其上的軟件進行計算并通過顯示器顯示當前稱量的結果。
[0031]—個實施例中，所述容積罐稱重傳感裝置7包括四個均勻布設于所述容積罐20底部的所述稱重傳感器8。通過四個均勻布設的所述容積罐20，即是每兩個相鄰的所述稱重傳感器8呈90度角設置，且通過所述稱重傳感器8能夠準確地顯示所能檢測到的重量，通過安裝在所述工控計算機I上的軟件，計算出當前所述容積罐20的質量，該當前所述容積罐20的質量為大致質量，因此能夠方便地增加砝碼12，另外通過設置該四個均勻布設的所述稱重傳感器8，能夠確保所述容積罐20是平穩放置，是精確稱量被測液體的質量的前提。
[0032]一個實施例中，還包括用于向所述容積罐20注入液體的管道40，所述管道40在注入所述容積罐20處設有總閘41，所述總閘41安裝有控制流量啟/停的電磁閥及計算流量大小的容積式流量計。如果流經所述管道40總的流量超過了人為設定的上限值時，會發出報警，提醒操作人員減緩或者停止向所述容積罐20注入液體。
[0033]—個實施例中，所述總閘41處設有溫度/壓力/濕度模塊，用來采集當前的測試環境信息，并通過RS-485串口輸出。
[0034]—個實施例中，所述支點13上方設有用于和所述光電傳感器14配合的反射板17，所述反射板17上設有用于和所述光電傳感器14所發出的信號對準的對準點。所述對準點和所述光電傳感器14所發出的信號為水平對準，若所述光電傳感器14所發出的信號不能與所述對準點對準，則表明所述絲杠11還未處于水平狀態，因此仍需將所述砝碼12在所述絲杠11上相對移動，確保所述光電傳感器14所發出的信號與所述對準點對準，此時方能準確地測出被測液體的質量。
[0035]一個實施例中，所述容積罐20內還設有液位傳感器21，所述液位傳感器21通過所述下位機2與所述工控計算機I連接。通過所述液位傳感器21可隨時掌握所述容積罐20內的液位高度，防止所述容積罐20內的液位超過上限值。
[0036]—個實施例中，所述左支架3及右支架4上部通過一橫梁16進行連接固定，且所述絲杠11與所述橫梁16平行設置且固定于所述橫梁16上。
[0037]—個實施例中，所述電機10設于所述左支架3或右支架4上并與所述絲杠11連接。所述電機10為高精度的步進電機，且與所述絲杠11連接之前還連接有為了方便控制的減速器；由于所述絲杠11的一端掛接所述容積罐20，另一端掛接所述砝碼12，且所述絲杠11還承載于所述支點13上，由于所述容積罐20及所述支點13的位置均是固定不動的，而所述絲杠11上的環狀結構15a與所述絲杠11是螺紋連接，并且隨著所述絲杠11的旋轉，所述環狀結構15a是會相對所述絲杠11產生位移的，以保持是支點13兩端的平衡。
[0038]以下詳細說明本實用新型動態質量計量裝置的工作步驟:
[0039]通過所述上位機對所述下位機輸入控制命令，使驅動電機移動所述容積罐兩側的左支架和右支架，并用所述左支架、右支架固定所述容積罐，使所述容積罐固定好，再向所述容積罐內注入待測液體。當向所述容積罐內注入合適容積的液體后，移動所述容積罐的所述左支架及右支架，使所述容積罐完全放置于四個所述稱重傳感器上，由所述容積罐底部均勻分布的這四個稱重傳感器測量當前所述容積罐的質量值，此質量值即為所述容積罐的大致質量大小。隨后根據該質量值選擇相應的砝碼，啟動所述電機，帶動所述絲杠做直線運動將砝碼放置到指定的位置，通過所述光電傳感器精確地測量所述砝碼與所述反射板上的所述對準點的距離，所述光電傳感器通過所述下位機將所測量的距離傳送給所述工控計算機。此外，所述總閘處安裝有溫度/壓力/濕度模塊，用來采集當前的測試環境信息，并通過所述下位機傳遞給所述上位機的外設進行顯示，并作為測量參數，為確保液體正常注入容積罐，在總閘處安裝有控制流量啟/停的電磁閥以及計算流量大小的容積式流量計，當總的流量超過了人為設定的上限值時，會發出報警，提醒操作人員減緩或者停止將液體注入到工作臺的容積罐里。
[0040]結合圖1、2，本實用新型動態質量計量裝置中，由于設有所述容積罐稱重傳感裝置7及被測液體稱重傳感裝置30，通過所述容積罐稱重傳感裝置7，能夠確保所述容積罐20為處于水平放置狀態，由所述容積罐20底部均勻分布的這四個所述稱重傳感器8測量當前的所述容積罐20的質量，此質量值即為該容積罐20的大致質量大小。隨后根據該質量值選擇相應的砝碼，控制所述電機10運動，帶動所述絲杠11做直線運動將所述砝碼12移動至適合位置，并通過所述下位機2傳輸給所述工控計算機I，所述工控計算機I精確地計算被測液體的質量。
[0041]以上所揭露的僅為本實用新型的優選實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【主權項】
1.一種動態質量計量裝置，其特征在于，包括: 工控計算機及下位機； 用于盛裝被測液體的容積罐，所述容積罐兩側分別設有左支架及右支架，所述左支架及右支架均為升降結構且具有與所述容積罐卡合的卡合部，下部設有滾輪，所述左支架及右支架可通過所述滾輪移動所述容積罐； 容積罐稱重傳感裝置，所述容積罐稱重傳感裝置包括至少三個均勻布設于所述容積罐底部的稱重傳感器、電壓采集模塊，所述稱重傳感器通過所述電壓采集模塊及所述下位機與所述工控計算機連接，所述工控計算機用于顯示所述稱重傳感器所測量得到的重量； 被測液體稱重傳感裝置，包括:電機、絲杠、砝碼、支點、光電傳感器，所述絲杠支撐在所述支點上，且所述絲杠的一端掛接所述容積罐，另一端掛接所述砝碼，且所述電機可驅動所述絲杠轉動，使得所述砝碼相對所述支點產生位移，使所述絲杠處于平衡狀態，所述光電傳感器實時輸出所述砝碼與所述支點之間的間距，并通過所述下位機傳輸給所述工控計算機，所述工控計算機精確地計算被測液體的質量。2.如權利要求1所述的動態質量計量裝置，其特征在于，所述被測液體稱重傳感裝置還包括砝碼托盤，所述砝碼托盤設有用于套設于所述絲杠上的環狀結構及用于放置砝碼的盤狀結構，所述砝碼置于所述盤狀結構上，且所述光電傳感器裝設于所述環狀結構上部。3.如權利要求1或2所述的動態質量計量裝置，其特征在于，所述光電傳感器通過所述下位機與所述工控計算機連接，所述工控計算機輸出當前稱量的結果。4.如權利要求1所述的動態質量計量裝置，其特征在于，所述容積罐稱重傳感裝置包括四個均勻布設于所述容積罐底部的所述稱重傳感器。5.如權利要求1所述的動態質量計量裝置，其特征在于，還包括用于向所述容積罐注入液體的管道，所述管道在注入所述容積罐處設有總閘，所述總閘安裝有控制流量啟/停的電磁閥及計算流量大小的容積式流量計。6.如權利要求1所述的動態質量計量裝置，其特征在于，總閘處設有溫度/壓力/濕度模塊，用來采集當前的測試環境信息，并通過RS-485串口輸出。7.如權利要求1所述的動態質量計量裝置，其特征在于，所述容積罐內還設有液位傳感器，所述液位傳感器通過所述下位機與所述工控計算機連接。8.如權利要求1、2或4?7任一項所述的動態質量計量裝置，其特征在于，所述左支架及右支架上部通過一橫梁進行連接固定，且所述絲杠與所述橫梁平行設置且固定于所述橫梁上。9.如權利要求8所述的動態質量計量裝置，其特征在于，所述電機設于所述左支架或右支架上并與所述絲杠連接。10.如權利要求9所述的動態質量計量裝置，其特征在于，所述支點上方設有用于和所述光電傳感器配合的反射板，所述反射板上設有用于和所述光電傳感器所發出的信號對準的對準點。
【文檔編號】G01G1/36GK205449237SQ201521037308
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月11日
【發明人】李豐勇, 陳益思, 董寧
【申請人】青島市華測檢測技術有限公司