專利名稱：一種自動流量控制裝置及控制方法
技術領域：
本發明涉及一種流量控制裝置及控制方法，特別涉及自動流量控制領域。
背景技術：
我國的茶葉加工技術精湛，已有數千年的歷史。但是目前我國的茶葉加工仍然以人工為主，自動化茶葉加工方式在近幾年有所發展。要達到自動化茶葉加工的目的，提供穩定均勻的茶葉流量至關重要。然而，由于受季節，地域，儲備環境等多方面因素的影響，茶葉個體差異及水分含量差異巨大，自動控制茶葉流量困難。目前市場上帶有流量控制的自動化傳輸設備有很多，但未能解決自動化茶葉加工領域存在的實際問題，本發明首次實現了針對自動化茶葉加工領域的自動流量控制方法。
發明內容
為解決茶葉加工過程中流量控制的不足，本發明的目的在于有效的解決因茶葉個體差異及水分含量差異造成的茶葉流量難以控制的問題，使得無論茶葉體積和含水量如何變化，都能為殺青及后續加工提供穩定均勻的茶葉流量。本發明解決的技術方案為一種自動流量控制裝置，包括計量室1、儲葉勻葉機4、 振動槽8、PLC控制系統9，計量室1位于儲葉勻葉機4上方，儲葉勻葉機4位于振動槽8上方，由PLC控制系統9進行自動控制，輸送出料皮帶2位于計量室1內，稱重傳感器3位于計量室1底部，承受整個計量室1的重量，其特征在于儲葉勻葉機與水平面成20° -30° 斜角，出口處裝有半徑為200mm-250mm的多齒勻葉爪6，底部裝有勻葉皮帶7，以變頻電機驅動，勻葉皮帶上方20mm-25mm，多齒勻葉爪6后端50mm處裝有光電對射傳感器5。所述的自動流量控制裝置的安裝方式，其優點在于1、茶葉重量稱量與流量計算分隔開來，相互獨立；2、多齒勻葉爪6半徑視儲葉勻葉機4大小而定，儲葉勻葉機4與水平面成20° -30°斜角，如果斜角過小，多齒勻葉爪不能起到勻葉作用，如果斜角過大，茶葉自身體積和重量會導致茶葉回滾，出料不均勻甚至無法出料。所述的PLC控制系統9，計量室1稱重重量值以及茶葉流量值可通過位于控制柜上的觸摸屏10進行設定，設定重量值即為單次重量計量值，不影響茶葉流量值的設定。本技術方案的原理在于以計量室1獲取當前茶葉重量，以光電對射傳感器5記錄茶葉在儲葉勻葉機4內流過的時間，從而得到當前茶葉的流量，PLC控制系統9再通過設定流量值與當前茶葉流量值的比值乘以當前勻葉皮帶7的運行頻率，得到一個新的頻率值， 以此值作為勻葉皮帶7的運行頻率。本技術方案的優點在于1、計量室稱量值可在lkg-50kg范圍內任意設定，流量值可在50kg/小時-200kg/小時范圍內隨意設定，二者計算方法相互獨立；2、計量室采用離散化的稱量方式(即稱量設定重量的茶葉之后計量室出料，出料完畢繼續稱量，等待下一次出料)，勻葉皮帶采用變頻調速方式控制，流量調節快速，穩定，勻葉皮帶速度變化兩次，即可達到穩定流量范圍，流量的超調范圍在IOkg/小時以內；3、多齒勻葉爪安裝于儲葉勻葉機出料口 200mm處，光電對射傳感器安裝于勻葉皮帶上方20mm，多齒勻葉爪后端50mm處，當光電對射傳感器檢測不到茶葉時，仍有少量茶葉未流出，此時，計量室出料，從而保證了儲葉勻葉機出料的連續性。上述自動流量控制裝置的使用方法，第一步，計量室1稱量設定重量的茶葉；第二步，輸送出料皮帶2將茶葉送入儲葉勻葉機4 ；第三步，PLC控制系統9通過儲葉勻葉機4上的光電對射傳感器5，可以采用光電對射傳感器5計算得到茶葉當前流量值，PLC控制系統 9比較設定流量值與當前流量值，調整勻葉皮帶運行速度。所述光電對射傳感器5采用歐姆龍 E3Z-T。所述的流量控制原材料為茶葉、谷物、或瓜子但不限于。本發明所達到的有益效果為在不影響茶葉輸送連續性的前提下采用靜態計量與動態傳輸相結合的方式，提高了自動化控制程度，降低了控制成本。通過此方式進行流量控制，勻葉皮帶的工作頻率可穩定在士3HZ的頻率范圍之內，從而將茶葉流量控制在設定流量值小時的范圍之內。正常連續運行情況下，勻葉皮帶的工作頻率做出第二次調整時即可使流量穩定在設定值的范圍之內。
附圖1傳輸裝置示意圖附圖2流量控制方式流程圖。
具體實施例方式如圖1所示的茶葉傳輸設備由包括計量室1、儲葉勻葉機4、振動槽8、PLC控制系統9，計量室1位于儲葉勻葉機4上方，儲葉勻葉機4位于振動槽8上方，由PLC控制系統9進行自動控制，輸送出料皮帶2位于計量室1內，稱重傳感器3位于計量室1底部，承受整個計量室1的重量，其特征在于儲葉勻葉機與水平面成20°斜角，出口處裝有半徑為 200mm的多齒勻葉爪6，底部裝有勻葉皮帶7，以變頻電機驅動，勻葉皮帶上方20mm，多齒勻葉爪后端50mm處裝有光電對射傳感器5。本發明涉及的流量控制步驟如下 勻葉皮帶7的工作頻率計算方法如下
工作頻率=當前工作頻率*設定流量值/當前流量值 (1) 以IOkg茶葉為例，計量室設定重量值設定為^^，流量設定為150kg/小時，流量控制過程如下
第一步，計量室1底部的稱重傳感器3稱量2kg茶葉后，由計量室內的輸送出料皮帶2 將茶葉運送至儲葉勻葉機4;
第二步，儲葉勻葉機底部的勻葉皮帶7按照當前工作頻率(初始為50HZ)輸送茶葉，同時多齒勻葉爪6動作，使茶葉均勻出料到振動槽8 ；
第三步，儲葉勻葉機上的光電傳感器5檢測并記錄茶葉在儲葉勻葉機里的輸送時間， 當光電傳感器檢測不到茶葉時停止計時，用計量室稱重重量除以此時間，得到茶葉當前流量為250kg/小時。由公式(1)可得勻葉皮帶7的工作頻率為30HZ ；勻葉皮帶7以30HZ作為當前工作頻率重復步驟1、2、3，得到當前流量值為120kg/小時，勻葉皮帶7的工作頻率為37. 5HZ ；
通過以上步驟進行流量控制，在勻葉皮帶第二次變頻之后，茶葉流量值即可穩定在 145kg/小時小時范圍內，勻葉皮帶7的工作頻率穩定在37HZ-39HZ范圍內。本發明的主要技術點在于
1、以稱重傳感器測定茶葉重量，光電對射傳感器檢測并記錄茶葉輸送時間，獲得茶葉流量值，以勻葉皮帶當前工作頻率乘以當前流量值與設定流量值的比值，得到新的勻葉皮帶工作頻率。2、對勻葉皮帶采用變頻方式控制，即使茶葉因品種不同產生體積不同的情況，也能達到相同的流量，且滿足自動的要求。
權利要求
1.一種自動流量控制裝置，包括計量室(1)、儲葉勻葉機(4)、振動槽(8)、PLC控制系統 (9)，計量室(1)位于儲葉勻葉機(4)上方，儲葉勻葉機(4)位于振動槽(8)上方，由PLC控制系統(9)進行自動控制，輸送出料皮帶(2)位于計量室(1)內，稱重傳感器(3)位于計量室(1)底部，承受整個計量室(1)的重量，其特征在于儲葉勻葉機與水平面成20° -30° 斜角，出口處裝有半徑為200mm-250mm的多齒勻葉爪(6 )，底部裝有勻葉皮帶(7 )，以變頻電機驅動，勻葉皮帶上方20mm-25mm，多齒勻葉爪(6)后端50mm處裝有光電對射傳感器(5)。
2.根據權利要求1所述的自動流量控制裝置，其特征在于所述的PLC控制系統(9)， 計量室(1)稱重重量值以及茶葉流量值可通過位于控制柜上的觸摸屏(10)進行設定，設定重量值即為單次重量計量值，不影響茶葉流量值的設定，在計量室(1)計量設定茶葉重量之后，才向儲葉勻葉機輸送茶葉并開始自動流量控制算法。
3.根據權利要求1所述的自動流量控制裝置的使用方法，其特征在于第一步，計量室 (1)稱量設定重量的茶葉；第二步，輸送出料皮帶(2)將茶葉送入儲葉勻葉機(4)；第三步， PLC控制系統(9)通過儲葉勻葉機(4)上的光電對射傳感器(5)計算得到茶葉當前流量值， PLC控制系統(9)比較設定流量值與當前流量值，調整勻葉皮帶運行速度。
4.根據權利要求3所述的自動流量控制裝置的使用方法，其特征在于所述光電對射傳感器(5)采用歐姆龍E3Z-T。
5.根據權利要求3所述的自動流量控制裝置的使用方法，其特征在于所述的流量控制原材料為茶葉、谷物、或瓜子但不限于。
全文摘要
本發明涉及一種自動流量控制裝置及控制方法，該裝置主要由計量室1、儲葉勻葉機4、振動槽8、PLC控制系統9等組成，其流量控制方法包括1、通過計量室1的稱重傳感器3計量一定重量的茶葉之后，計量室1的輸送出料皮帶2動作，向儲葉勻葉機穩定提供固定重量的茶葉；2、通過儲葉勻葉機上的光電傳感器5計算茶葉傳送的流量，PLC控制系統根據此計算流量改變儲葉勻葉機內勻葉皮帶7的速度以改變流量；3、通過儲葉勻葉機上的多齒勻葉爪6以及振動槽8，保證茶葉出料的均勻穩定。
文檔編號G05D7/06GK102415454SQ201110411440
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月12日 優先權日2011年12月12日
發明者周建勇, 張立, 湯哲, 陳華榮 申請人:長沙湘豐茶葉機械制造有限公司