[发明专利]一种散料流量测量装置

说明书

一种散料流量测量装置，其特征在于：它包括机筒，所述机筒为竖直设置的横截面呈多边形结构的筒体，在所述筒体上部设置有向侧上方延伸的与料仓出料口相连接的进料口，下端为出料口；在所述机筒的竖直腔体内通过设置在机筒顶面上方的轴承以悬吊的方式安装有锥形螺旋体，所述锥形螺旋体的心轴上端通过柔性联轴器与光电旋转编码器相连接；所述锥形螺旋体是由对称焊接在心轴上的两条相同的等螺距变直径螺旋叶片组成，每条叶片绕心轴缠绕半周，螺旋叶片的表面母线为一条始终与轴线垂直的直线正螺旋面，且螺旋叶片为由上至下逐渐变宽的结构形式，螺旋叶片的半螺距等于叶片最下端直径。

技术领域

本发明涉及散料(散状物料、散体)流量计量设备，用于散料流动过程中对散料进行连续测量流量及计量总量。属于散料计量技术领域。

背景技术

散状物料(散料)在加工、运输和配料时，常常需要对流动中的物料进行连续的计量。按照物料在管道中的充满状态不同，分为满管流动和非满管流动两种形式。如图1所示，从料仓出料口至节流闸门之间为满管流动，节流闸门之后为非满管流动。非满管流动状态下对物料的计量比较容易实现，目前已有冲板流量计、核子秤和电子皮带秤等设备在应用。但满管流动状态下, 因为物料是处在一个封闭的空间内，所以对其进行计量较为困难。

1991年有研究人员提出了一种测量满管物料流量的方法(公开号：CN91217436Y)，其原理见图2。这种方法是在满管流动的管道内置入测量物料流速的装置，这个装置主要有螺旋叶片和角编码器构成。物料流动推动螺旋叶片转动，角编码器将叶片的转动量变换为脉冲信号输出至计算机，从而计算出管道内物料的流量。但这种装置存在下列几个方面的问题：①如果物料中有绳头、布片之类的柔性杂质，会缠挂在叶片上；②支架对物料的流动有一定的阻碍，使得管道同一截面上各点的流速不完全相同，影响测量精度；③如果物料在圆形的管道内流动(专利中未述及)，某些未知的因素会造成物料绕管道轴心转动，直接影响了测量结果；④支承叶片的轴承被包围在物料内，长时间运转会因灰尘的渗入而使阻力增加甚至停转，使测量失效。以上问题，对该装置的测量精度、使用的可靠性都有影响，也是该技术至今未被推广应用的因素之一。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种散料流量测量装置。本发明的装置通过采用结构更为合理的螺旋叶片、多边形截面的机筒，以及采用轴承外置的安装方式，而提供一种工作可靠、性能稳定、测量精度高的散料流量测量装置。将这种装置与计算机系统结合，可以实时测量散料在满管流动状态下的体积流量，并能按照预定时间累计其体积总量。

本发明的具体技术方案如下：

本发明的散料流量测量装置包括机筒，所述机筒为竖直设置的横截面呈多边形结构的筒体，在所述筒体上部设置有向侧上方延伸的与料仓出料口相连接的进料口，下端为出料口；在所述机筒的竖直腔体内通过设置在机筒顶面上方的轴承以悬吊的方式安装有锥形螺旋体，所述锥形螺旋体的心轴上端通过柔性联轴器与光电旋转编码器相连接；所述锥形螺旋体是由对称焊接在心轴上的两条相同的等螺距变直径螺旋叶片组成，每条叶片绕心轴缠绕半周，螺旋叶片的表面母线为一条始终与轴线垂直的直线正螺旋面，且螺旋叶片为由上至下逐渐变宽的结构形式（即螺旋叶片最上端宽度为0，向下逐渐变宽，至最下端宽度最大），螺旋叶片的半螺距等于叶片最下端直径。

进一步说，本发明在所述的轴承为向心球面轴承，锥形螺旋体可在沿机筒下泄的散状物料驱动下绕轴心自由旋转，心轴的顶端通过柔性联轴器连接光电旋转编码器，编码器通过数据线与计算机系统连接。

本发明的工作过程如下：