一种料浆监测系统的制作方法

1.本发明涉及监测技术领域，尤其是涉及一种料浆监测系统。


背景技术：

2.混凝土是当代最主要的工程材料之一，它是由胶凝材料、颗粒状集料、水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，养护硬化而成的一种人工石材。因为具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等优点，其广泛应用于土木工程、造船业、机械工业、海洋的开发和地热工程中。在混凝土生产过程中，对料浆的监测是必不可少的一道工序。但是现有的料浆监测系统无法对变频器的输出频率进行调整，导致现有的料浆监测系统难以在保证料浆输出流量稳定的同时，降低输出泵的功耗。


技术实现要素：

3.本发明提供一种料浆监测系统，以解决现有的料浆监测系统难以在保证料浆输出流量稳定的同时，降低输出泵的功耗的技术问题。
4.本发明的一个实施例提供了一种料浆监测系统，包括：
5.存储罐、称重传感器和控制器；
6.所述称重传感器设置在所述存储罐的底部，且所述称重传感器与所述控制器连接；
7.所述称重传感器被配置为：
8.获取所述存储罐内的当前料浆重量；
9.所述控制器被配置为：
10.对所述当前料浆重量进行微分计算得到输送泵的当前输出流量；
11.对所述当前输出流量进行微分计算得到流量变化率；
12.当所述流量变化率等于零时，将预先设定的目标流量与当前流量的差值作为流量差值；
13.根据所述流量差值与所述目标流量调整变频器的输出频率。
14.进一步的，所述对所述料浆重量进行微分，计算得到输送泵的输出流量，包括：
15.将所述当前料浆重量与历史料浆重量的差值，除以所述当前料浆重量与所述历史料浆重量的时间差，计算得到输出泵的当前输出流量。
16.进一步的，所述对所述当前输出流量进行微分计算得到流量变化率，包括：
17.将所述当前流量与历史流量的差值，除以所述当前流量与所述历史流量的时间差，计算得到流量变化率。
18.进一步的，所述根据所述流量差值与所述目标流量调整变频器的输出频率，包括：
19.若所述流量差值大于所述目标流量与控制目标流量范围的百分比的乘积，控制所述输出频率增加预设值；
20.若所述流量差值小于所述目标流量与控制目标流量范围的百分比的乘积，控制所
述输出频率减小预设值。
21.进一步的，所述控制器还被配置为：
22.根据所述输出频率和当前流量，判断输出泵是否磨损严重。
23.进一步的，根据所述输出频率和当前流量，判断输出泵是否磨损严重，包括：
24.在所述输出频率调整至上限值时，判断所述当前流量是否小于预设阈值，若是，则判断输出泵磨损严重，并生成预警信息。
25.进一步的，所述控制器还被配置为：
26.根据所述当前料浆重量、所述存储罐的内半径和所述存储罐的液面高度，计算得到料浆密度。
27.进一步的，所述监测系统还包括激光料位计，所述激光料位计设置在所述存储罐的顶部。
28.本发明实施例通过设置在存储罐底部的称重传感器获取料浆重量，并通过控制器对所述当前料浆重量进行微分计算得到输送泵的当前输出流量，对所述当前输出流量进行微分计算得到流量变化率，当所述流量变化率等于零时，将预先设定的目标流量与当前流量的差值作为流量差值，根据所述流量差值与所述目标流量调整变频器的输出频率，通过调整变频器的输出功率，能够在稳定输出流量的同时有效减少变频器的功耗。
29.进一步的，本发明实施例在存储罐的顶部设置激光料位计，通过激光料位计能够快速、便捷获取存储罐内的高度信息，包括存储罐的高度信息以及存储罐内的料浆高度信息，从而能够快速、准确实现存储罐内的高料位监测和低料位监测，在料浆高度低于预设下限值或高于预设上限值时，能够及时发出警报。本发明实施例还根据所述输出频率和当前流量，判断输出泵是否磨损严重，从而能够及时监测输出泵的磨损状况，在磨损严重时发出警告，不仅能够有效提高设备的使用寿命，而且还能够保证设备的工作效率。
附图说明
30.图1是本发明实施例提供的一种料浆监测系统的结构示意图；
31.图2是本发明实施例提供的一种料浆监测系统的另一结构示意图；
具体实施方式
32.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技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，都属于本技术保护的范围。
33.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
34.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.请参阅图1，本发明的一个实施例提供了一种料浆监测系统，包括：
36.存储罐10、称重传感器20和控制器30；
37.称重传感器20设置在存储罐10的底部，且称重传感器20与控制器30连接；
38.称重传感器20被配置为：
39.获取存储罐10内的当前料浆重量；
40.在一个实施例中，称重传感器20设置在料浆存储罐10的底部，通过称重传感器20来实时获取存储罐10内的当前料浆重量，并将当前料浆重量发送至控制器30进行处理，控制器30用于采集、记录以及存储相关数据。
41.控制器30被配置为：
42.对当前料浆重量进行微分计算得到输送泵的当前输出流量；
43.需要说明的是，存储罐10与料浆池之间设置有输送泵，在对料浆存储过程中，由输送泵将料浆池中的料浆输送至存储罐10，输送泵的输出流量决定料浆存储的速度。本发明实施例根据当前料浆重量能够准确计算得到输送泵的当前输出流量。
44.对当前输出流量进行微分计算得到流量变化率；
45.当流量变化率等于零时，将预先设定的目标流量与当前流量的差值作为流量差值；
46.在本发明实施例中，当流量变化率趋于等于零时即说明当前的流量变化处于稳定状态，将目标流量与当前流量的差值作为流量差值，即可根据该流量差值对当前流量进行调整。可以理解的是，目标流量可以根据需要进行设置、调整，具体的，可以根据存储罐10的体积大小、存储罐10的高度、存储罐10的料浆出口大小进行设置以及调整。
47.根据流量差值与目标流量调整变频器的输出频率。
48.本发明实施例通过调整变频器的输出频率，能够在输出流量稳定的同时，有效减少变频器的功耗。
49.在一个实施例中，对料浆重量进行微分，计算得到输送泵的输出流量，包括：
50.将当前料浆重量与历史料浆重量的差值，除以当前料浆重量与历史料浆重量的时间差，计算得到输出泵的当前输出流量。
51.示例性的，当前输出流量的计算公式为：
52.n＝(g-g
′
)/δt
53.其中，n为当前流量，g为当前料浆重量，g
′
为历史料浆重量，δt为时间差，该时间差为当前料浆重量与历史料浆重量的时间差。
54.在一个实施例中，对当前输出流量进行微分计算得到流量变化率，包括：
55.将当前流量与历史流量的差值，除以当前流量与历史流量的时间差，计算得到流量变化率。
56.示例性的，流量变化率的计算公式为：
57.p＝(n-n
′
)/δt
58.其中，p为流量变化率，n为当前流量，n
′
为历史流量，δt为时间差，即为当前流量与历史流量的时间差。
59.在一个实施例中，根据流量差值与目标流量调整变频器的输出频率，包括：
60.若流量差值大于目标流量与控制目标流量范围的百分比的乘积，控制输出频率增加预设值；
61.在本发明实施例中，δn》m
×
a％时输出频率增加0.1hz，其中δn为流量差值，m为目标流量，a为控制目标流量范围的百分比，可以理解的是，控制目标流量范围的百分比以及预设值可以根据需要进行设置，如百分比可以为30％-60％，预设值可以为0.1hz-0.2hz。
62.若流量差值小于目标流量与控制目标流量范围的百分比的乘积，控制输出频率减小预设值。
63.在本发明实施例中，δn＜m
×
a％时输出频率减少0.1hz，其中δn为流量差值，m为目标流量，a为控制目标流量范围的百分比，可以理解的是，控制目标流量范围的百分比以及预设值可以根据需要进行设置，如百分比可以为30％-60％，预设值可以为0.1hz-0.2hz。
64.在一个实施例中，控制器30还被配置为：
65.根据输出频率和当前流量，判断输出泵是否磨损严重。
66.可选地，根据输出频率和当前流量，判断输出泵是否磨损严重，包括：
67.在输出频率调整至上限值时，判断当前流量是否小于预设阈值，若是，则判断输出泵磨损严重，并生成预警信息。
68.在本发明实施例中，输出频率在调整至某个值之后无法再进一步调整，即判断输出频率已调整至上限值，此时的当前流量越小，说明输出泵的磨损越严重，当当前流量小于预设值时，比如，若当前流量小于1t/min,即判断输出泵的磨损严重，控制器30生成输出泵的磨损警告信息，并发送至相关人员进行告警。
69.可选地，本发明实施例还可以通过调整当前流量来判断输出泵的磨损情况，具体地，将当前流量调整至目标流量，若此时输出泵的输出频率大于频率预设值，则判断输出泵的磨损严重。
70.在一个实施例中，控制器30还被配置为：
71.根据当前料浆重量、存储罐10的内半径和存储罐10的液面高度，计算得到料浆密度。
72.示例性的，料浆密度的计算公式为：
73.ρ＝g/((l
0-l)πr^2)
74.其中，ρ为料浆密度，g为存储罐10的当前料浆重量，l0为激光料位计到罐底的距离，l为激光料位计到罐内液面距离，π为圆周率，r为存储罐10的内半径。本发明实施例根据当前料浆重量以及存储罐10的信息，能够准确计算得到料浆密度，从而可以根据料浆密度指导制浆工艺调整，使得料浆密度符合要求。
75.在本发明实施例中，激光料位计设置在存储罐10的顶部，且激光料位计的设置位置避开搅拌叶的位置，通过激光料位计能够准确获取存储罐10的高度以及液面高度等高度信息。
76.实施本发明实施例，具有以下有益效果：
77.本发明实施例通过设置在存储罐10底部的称重传感器20获取料浆重量，并通过控制器30对当前料浆重量进行微分计算得到输送泵的当前输出流量，对当前输出流量进行微分计算得到流量变化率，当流量变化率等于零时，将预先设定的目标流量与当前流量的差
值作为流量差值，根据流量差值与目标流量调整变频器的输出频率，通过调整变频器的输出功率，能够在稳定输出流量的同时有效减少变频器的功耗。
78.进一步的，本发明实施例在存储罐10的顶部设置激光料位计，通过激光料位计能够快速、便捷获取存储罐10内的高度信息，包括存储罐10的高度信息以及存储罐10内的料浆高度信息，从而能够快速、准确实现存储罐10内的高料位监测和低料位监测，在料浆高度低于预设下限值或高于预设上限值时，能够及时发出警报。本发明实施例还根据输出频率和当前流量，判断输出泵是否磨损严重，从而能够及时监测输出泵的磨损状况，在磨损严重时发出警告，不仅能够有效提高设备的使用寿命，而且还能够保证设备的工作效率。
79.以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。