一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置及其使用方法

申请号 CN201310583292.1 申请日 2013-11-20 公开(公告)号 CN104648955A 公开(公告)日 2015-05-27
申请人 上海船舶工艺研究所; 发明人 周国海; 徐建中; 李高进; 刘洪伟; 肖译;
摘要 本 发明 涉及一种用于检测特种金属 磨料 流量的显示报警装置,其特征在于:磨料输送管道上设有流量显示报警装置,所述的流量显示报警装置由流量检测装置、 信号 采集模 块 和 控制器 连接而成,控制器与放料 阀 和抛丸装置相连,所述的流量显示报警装置内设有一组流量检测装置,每个流量检测装置与信号采集模块一一对应设置并连接,信号采集模块与控制器相连。通过对抛丸系统输送管道内磨料流量的实时监控和显示,当磨料流量异常时及时报警并关闭抛丸系统,避免抛丸器“空抛”和“过抛”,从而达到节能减排、降低磨料消耗,保证生产 质量 的目的。
权利要求

1.一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置,它主要包括放料、抛丸装置和磨料输送管道,其特征在于:磨料输送管道上设有流量显示报警装置,所述的流量显示报警装置由流量检测装置、信号采集模控制器连接而成,控制器与放料阀和抛丸装置相连,所述的流量显示报警装置内设有一组流量检测装置,每个流量检测装置与信号采集模块一一对应设置并连接,信号采集模块与控制器相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置,其特征在于:每个流量检测装置由骨架、缠绕在骨架上的金属线圈,以及包覆在金属线圈外面的屏蔽层和外壳构成,所述的屏蔽层采用坡莫合金制成。
3.根据权利要求1所述的一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置,其特征在于:流量显示检测装置设有进口端和出口端,其进口端与放料阀相连,其出口端与抛丸装置相连。
4.根据权利要求1或3所述的一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置,其特征在于:所述的抛丸装置为抛丸器或者喷丸机,所述的抛丸器一侧设有抛丸器驱动装置,抛丸器出口与抛丸室相连。
5.一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置在抛丸工艺系统中的使用方法,其特征在于:所述的使用方法包括如下步骤:a、抛丸工艺系统进行抛丸作业时,先开启抛丸器,然后启动流量显示报警装置,再打开放料阀;b、磨料输送管道上设有流量显示报警装置,流量显示报警装置对输送管道内的磨料流量进行实时检测和显示;c、当磨料输送管道内的磨料流量出现异常时,由显示报警装置发出信号,并由控制器发出报警信号、放料阀关闭信号和抛丸装置停机信号。
6.一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置在喷丸工艺系统中的使用方法,其特征在于:所述的使用方法包括如下步骤:a、喷丸工艺系统进行喷丸作业时,先开启流量显示报警装置,然后打开放料阀,再启动喷丸机;b、安装在输送管道上的流量显示报警装置对输送管道内的磨料流量进行实时检测和显示;c、根据工艺要求流量检测显示报警装置对喷丸机每次加料时间内的磨料输送量进行统计运算,当对喷丸机的料位已达上限时发出信号,由控制器发出放料阀关闭信号,确保喷丸机稳定、可靠运行。
7.根据权利要求5所述的一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置在抛丸工艺系统中的使用方法,其特征在于:a步骤和b步骤中,所述的流量显示报警装置由流量检测装置、信号采集模块和控制器连接而成,控制器与放料阀和抛丸装置相连,所述的流量显示报警装置内设有一组流量检测装置,每个流量检测装置与信号采集模块一一对应设置并连接,信号采集模块与控制器相连;流量检测装置由骨架、缠绕在骨架上的金属线圈、屏蔽层和外壳构成,屏蔽层包覆金属线圈外面,金属线圈的出线端与信号采集模块相连,金属线圈与信号采集模块内的器件构成正弦波振荡器,信号采集模块内设有频压转换模块,控制器内设有CPU和显示屏。
8.根据权利要求7所述的一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置在抛丸工艺系统中的使用方法,其特征在于:b步骤中,当特种金属磨料通过流量显示报警装置的时候,金属线圈的电感量发生变化,电感量变化会造成正弦波振荡器的输出信号频率发生变化,频率的变化会造成频压转换模块的输出电压变化,电压值的变化经过CPU计算后,在流量显示报警装置上显示出金属磨料流量的变化值;所述的磨料流量出现异常是指出现输送管道堵住、输送管道内无磨料或输送管道内磨料流量小于设定流量的2/3的情况。
9.根据权利要求6所述的一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置在喷丸工艺系统中的使用方法,其特征在于:a步骤和b步骤中,所述的流量显示报警装置由流量检测装置、信号采集模块和控制器连接而成,控制器与放料阀和抛丸装置相连,所述的流量显示报警装置内设有一组流量检测装置,每个流量检测装置与信号采集模块一一对应设置并连接,信号采集模块与控制器相连;流量检测装置由骨架、缠绕在骨架上的金属线圈、屏蔽层和外壳构成,屏蔽层包覆金属线圈外面,金属线圈的出线端与信号采集模块相连,金属线圈与信号采集模块内的器件构成正弦波振荡器,信号采集模块内设有频压转换模块,控制器内设有CPU和显示屏。
10.根据权利要求9所述的一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置在喷丸工艺系统中的使用方法,其特征在于:b步骤中,当特种金属磨料通过流量显示报警装置的时候,金属线圈的电感量发生变化,电感量变化会造成正弦波振荡器的输出信号频率发生变化,频率的变化会造成频压转换模块的输出电压变化,电压值的变化经过CPU计算后,在流量显示报警装置上显示出金属磨料流量的变化值;喷丸机每次加料时间为T,喷丸机的料位上限值可根据存储容积来确定,喷丸机的可存储磨料( )=输送管道内平均磨料流量( )*时间( ),其中t小于等于T。

说明书全文

一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置及其使用

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及抛丸、喷丸的技术领域,具体地说是一种在抛丸、喷丸工艺系统中特种金属磨料输送通道上安装的一种流量检测显示报警装置及其使用方法。

背景技术

[0002] 在现阶段国内抛丸、喷丸工艺系统中,金属磨料的输送和存储是整个工艺流程中必不可少的组成部分,但是目前磨料输送系统中无流量检测装置,无法确切知道磨料流量,也不便对磨料流量进行调节。此外,目前在磨料的存储装置中,通常采用料位仪进行检测储料是否已满,或通过称重的方法来获取磨料的使用量和存储量。磨料流量与抛丸(或喷丸)质量和效率密切相关,为了保证抛丸(或喷丸)质量和效率,通常把流量调得“过大”,这样不仅造成磨料的浪费,同时也增加了环境污染和能源的消耗;此外,若磨料输送通道被异物堵住,因无有效检测手段造成设备长时间空转,造成不必要的浪费和损失。
[0003] 以抛丸工艺系统为例,抛丸系统一般由抛丸室、放料、抛丸器、抛丸器驱动装置、磨料输送管道等组成。在抛丸过程中,特种金属磨料流量过大相应需要增加抛丸器驱动功率,导致抛丸器“空抛”和“过抛”的情况发生,不仅增加了磨料消耗和能源消耗,而且增加了污染;若输送通道被异物堵住时,则导致抛丸器“空抛”的情况发生,抛丸质量得不到保证。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种改进的用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置及其使用方法,它可克服现有技术中抛丸、喷丸工艺系统中磨料输送通道中没有磨料流量检测报警装置,输送流量无法定量设定、输送通道无流量异常报警的一些不足。
[0005] 为了实现上述目的,本发明的技术方案是:一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置,它主要包括放料阀、抛丸装置和磨料输送管道,其特征在于:磨料输送管道上设有流量显示报警装置,所述的流量显示报警装置由流量检测装置、信号采集模控制器连接而成,控制器与放料阀和抛丸装置相连,所述的流量显示报警装置内设有一组流量检测装置,每个流量检测装置与信号采集模块一一对应设置并连接,信号采集模块与控制器相连。
[0006] 一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置在抛丸工艺系统中的使用方法,其特征在于:所述的使用方法包括如下步骤:a、抛丸工艺系统进行抛丸作业时,先开启抛丸装置,然后启动流量显示报警装置,再打开放料阀;b、磨料输送管道上设有流量显示报警装置,流量显示报警装置对输送管道内的磨料流量进行实时检测和显示;c、当磨料输送管道内的磨料流量出现异常时,由显示报警装置发出信号,并由控制器发出报警信号、放料阀关闭信号和抛丸装置停机信号。
[0007] 一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置在喷丸工艺系统中的使用方法,其特征在于:所述的使用方法包括如下步骤:a、喷丸工艺系统进行喷丸作业时,先开启流量显示报警装置,然后打开放料阀,再启动喷丸机;b、安装在输送管道上的流量显示报警装置对输送管道内的磨料流量进行实时检测和显示;c、根据工艺要求流量检测显示报警装置对某一时间段内的磨料输送量进行统计运算,当对喷丸机的料位已达上限时发出信号,由控制器发出放料阀关闭信号,确保喷丸机稳定、可靠运行。
[0008] 使用时,本发明的通过流量显示报警装置对磨料输送管道内特种金属磨料流量的监控,实时显示管道的磨料输送量,便于磨料的精确调节,使抛丸器工作处在最佳状态,当磨料流量异常时及时报警并关闭抛丸系统,避免抛丸器“空抛”和“过抛”,从而达到节能减排、降低磨料消耗,保证生产质量的目的。附图说明
[0009] 图1为本发明一实施例的结构示意图。
[0010] 图2为本发明又一实施例的结构示意图。
[0011] 图3为本发明流量显示报警装置的分散结构示意图。
[0012] 图4为本发明流量检测装置结构示意图。
[0013] 图5为本发明信号处理电路框图
[0014] 图6为图5中LC振荡电路的电路图。
[0015] 图7为图5中隔直和钳位电路的电路图。
[0016] 图8为图5中偏置及放大器电路的电路图。
[0017] 具体实施方式:下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0018] 各附图中的标号表示如下:1、放料阀 2、流量检测装置 3、抛丸器 4、抛丸器驱动装置 5、输送管道 6、抛丸室 7、骨架 8、金属线圈 9、信号采集模块 10、控制器、11储料桶、12喷丸机、13屏蔽层、14填充物、15外壳、16 LC振荡电路、17隔直和钳位电路的电路图、18 F/V转换电路、19偏置及放大器电路。
[0019] 本发明所述的一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置,它主要包括放料阀、抛丸装置和磨料输送管道,其与现有技术的区别在于:磨料输送管道上设有流量显示报警装置,所述的流量显示报警装置由流量检测装置、信号采集模块和控制器连接而成,控制器与放料阀和抛丸装置相连,所述的流量显示报警装置内设有一组流量检测装置,每个流量检测装置与信号采集模块一一对应设置并连接,信号采集模块与控制器相连。每个流量检测装置由骨架、缠绕在骨架上的金属线圈,以及包覆在金属线圈外面的屏蔽层和外壳构成,所述的屏蔽层采用坡莫合金制成。
[0020] 流量显示检测装置设有进口端和出口端,其进口端与放料阀相连,其出口端与抛丸装置相连。所述的抛丸装置为抛丸器或者喷丸机,所述的抛丸器一侧设有抛丸器驱动装置,抛丸器出口与抛丸室相连。
[0021] 一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置在抛丸工艺系统中的使用方法,其与现有技术的区别在于:所述的使用方法包括如下步骤:a、抛丸工艺系统进行抛丸作业时,先开启抛丸器,然后启动流量显示报警装置,再打开放料阀;b、磨料输送管道上设有流量显示报警装置,流量显示报警装置对输送管道内的磨料流量进行实时检测和显示;c、当磨料输送管道内的磨料流量出现异常时,由显示报警装置发出信号,并由控制器发出报警信号、放料阀关闭信号和抛丸装置停机信号。a步骤和b步骤中,所述的流量显示报警装置由流量检测装置、信号采集模块和控制器连接而成,控制器与放料阀和抛丸装置相连,所述的流量显示报警装置内设有一组流量检测装置,每个流量检测装置与信号采集模块一一对应设置并连接,信号采集模块与控制器相连。流量检测感应器由骨架、缠绕在骨架上的金属线圈、屏蔽层构成,金属线圈的出线端与信号采集模块相连,金属线圈与信号采集模块内的电路元器件构成正弦波振荡器,信号采集模块内设有频压转换模块,控制器内设有CPU和显示屏。
[0022] b步骤中,当特种金属磨料通过流量显示报警装置的时候,金属线圈的电感量发生变化,电感量变化会造成正弦波振荡器的输出信号频率发生变化,频率的变化会造成频压转换模块的输出电压变化,电压值的变化经过CPU计算后,在流量显示报警装置上显示出金属磨料流量的变化值;所述的磨料流量出现异常是指以下几种情况,一是输送管道被堵住了,二是输送管道内是空的,三是输送管道内磨料流量过小(这里的过小是指输送管道内磨料流量小于设定流量的2/3的情况),因供料不足而不能满足工艺要求。
[0023] 一种用于检测特种金属磨料流量的显示报警装置在喷丸工艺系统中的使用方法,其与现有技术的区别在于:所述的使用方法包括如下步骤:a、喷丸工艺系统进行喷丸作业时,先开启流量显示报警装置,然后打开放料阀,再启动喷丸机;b、安装在输送管道上的流量显示报警装置对输送管道内的磨料流量进行实时检测和显示;c、根据工艺要求流量检测显示报警装置对喷丸机每次加料时间内的磨料输送量进行统计运算,加料时间视喷丸机的容积大小和输送管道的口径而设定,当对喷丸机的料位已达上限时发出信号,由控制器发出放料阀关闭信号,确保喷丸机稳定、可靠运行。
[0024] a步骤和b步骤中,所述的流量显示报警装置由流量检测装置、信号采集模块和控制器连接而成,控制器与放料阀和抛丸装置相连,所述的流量显示报警装置内设有一组流量检测装置,每个流量检测装置与信号采集模块一一对应设置并连接,信号采集模块与控制器相连。流量检测感应器由骨架、缠绕在骨架上的金属线圈、屏蔽层构成,金属线圈的出线端与信号采集模块相连,金属线圈与信号采集模块内的电路元器件构成正弦波振荡器,信号采集模块内设有频压转换模块,控制器内设有CPU和显示屏。
[0025] b步骤中,当特种金属磨料通过流量显示报警装置的时候,金属线圈的电感量发生变化,电感量变化会造成正弦波振荡器的输出信号频率发生变化,频率的变化会造成频压转换模块的输出电压变化,电压值的变化经过CPU计算后,在流量显示报警装置上显示出金属磨料流量的变化值;喷丸机每次加料时间为T,喷丸机的料位上限值可根据存储容积来确定,喷丸机的可存储磨料( )=输送管道内平均磨料流量( )*时间( ),其中t小于等于T。具体的信号处理电路参见附图4,信号处理电路中LC振荡电路如图5所示,在接插件J6的PIN1和PIN2之间接入流量检测感应器,由外接电感和C21选择振荡的频率,C17构成运放的正反馈,使LC震荡,C11和C14为运放电源的去耦电容,R8和R9起到限流作用,限制运放输入端电流。在LC振荡电路后是隔直和钳位电路,C12是隔直电容,而C15为滤波电容,D3~D6构成钳位电路,使信号的电压介于2倍的二极管正向导通电压之间,保护后端的F/V转换芯片。偏置和放大器电路中,输入电压通过R13输入值运放的负端,R14和电位器R15构成反馈电阻Rf,调节R15使输出电压介于AD采用芯片的输入范围(0~5V)。
[0026] 实施例1本发明的磨料输送管道上设有流量显示报警装置,所述的流量显示报警装置由流量检测装置、信号采集模块和控制器连接而成,控制器与放料阀和抛丸器相连,所述的流量显示报警装置内设有一组流量检测装置,每个流量检测装置与信号采集模块一一对应设置并连接,信号采集模块与控制器相连。流量显示检测装置设有进口端和出口端,其进口端与放料阀相连,其出口端与抛丸器相连。所述的抛丸器一侧设有抛丸器驱动装置,抛丸器出口与抛丸室相连。
[0027] 每个流量检测装置由骨架、缠绕在骨架上的金属线圈、屏蔽层、填充物和外壳构成。骨架不仅用于绕制线圈,又作为金属磨料的流通管道,其材质具有很强的耐磨性,具体形状可根据实际使用情况进行修改。线圈采用线径小于等于1mm的漆包线绕制,在骨架外紧密绕制一层,提高线圈的灵敏度,并在线圈外包敷高磁导率的坡莫合金,以提高线圈的电感量,并起到屏蔽的作用,要求流量检测感应器的初始电感量基本一致,外壳采用质或塑料等非磁性材料制成,外壳与屏蔽层间用环树脂进行灌注,起到固定和密封作用。金属线圈出线引至信号采集模块,线圈与信号采集模块内的电路元器件构成正弦波振荡器,信号采集模块内设有频压转换电路,控制模块内设有CPU、显示屏及相关电路。当特种金属磨料通过流量检测显示报警装置的时候,金属线圈的电感量会发生变化,电感量的变化会造成正弦波振荡器的输出信号频率发生变化,频率的变化会造成频压转换模块的输出电压变化,并经过专设计的电路处理后,输出相应的电压值,电压值的变化经过CPU计算后,可在检测显示报警装置上显示金属磨料流量的变化。
[0028] 当抛丸工艺系统进行抛丸作业时,先开启抛丸器,然后启动流量显示报警装置,再打开放料阀;然后,磨料输送管道上设有流量显示报警装置,流量显示报警装置对输送管道内的磨料流量进行实时检测和显示;当磨料输送管道内如出现输送管道堵住这一异常时,由显示报警装置发出信号,并由控制器发出报警信号、放料阀关闭信号和抛丸器停机信号。 [0029] 在抛丸系统中的磨料输送管道上安装特种金属磨料流量检测显示报警装置,并与抛丸系统控制器相连,从而让系统控制器可以根据磨料输送管道内流量是否异常进行控制,如果通道流量异常则关闭抛丸系统。本发明的优点在于实时的监控抛丸系统的磨料输送管道内流量,通过对输送管道磨料流量的监控,当磨料流量异常时及时报警并关闭抛丸系统,避免抛丸器“空抛”和“过抛”,从而达到节能减排、降低磨料消耗,保证生产质量的目的。
[0030] 实施例2本发明包括放料阀、抛丸装置和磨料输送管道,其与现有技术的区别在于:磨料输送管道上设有流量显示报警装置,所述的流量显示报警装置由流量检测装置、信号采集模块和控制器连接而成,控制器与放料阀和抛丸机相连,所述的流量显示报警装置内设有一组流量检测装置,每个流量检测装置与信号采集模块一一对应设置并连接,信号采集模块与控制器相连。每个流量检测装置由骨架、缠绕在骨架上的金属线圈、屏蔽层、填充物和外壳构成。流量显示检测装置设有进口端和出口端,其进口端与放料阀相连,其出口端与抛丸机相连。
[0031] 当喷丸工艺系统进行喷丸作业时,先开启流量显示报警装置,然后打开放料阀,再启动喷丸机;然后安装在输送管道上的流量显示报警装置对输送管道内的磨料流量进行实时检测和显示;根据工艺要求流量检测显示报警装置对5分钟(例如,根据喷丸机的容积确定喷丸机每次的加料时间为5分钟,则对5分钟内的输送流量进行统计运算)内的磨料输送量进行统计运算,由于喷丸机的可存储2吨磨料,输送管道内平均磨料流量为500kg/min,则加了4分钟后喷丸机的料位达上限,发出信号,由控制器发出放料阀关闭信号,确保喷丸机稳定、可靠运行。所述的流量显示报警装置由流量检测装置、信号采集模块和控制器连接而成,控制器与放料阀和抛丸装置相连,所述的流量显示报警装置内设有一组流量检测装置,每个流量检测装置与信号采集模块一一对应设置并连接,信号采集模块与控制器相连。流量检测装置由骨架、缠绕在骨架上的金属线圈、屏蔽层、填充物和外壳构成,金属线圈的出线端与信号采集模块相连,金属线圈与信号采集模块内的器件构成正弦波振荡器,信号采集模块内设有频压转换模块,控制器内设有CPU和显示屏。
[0032] 特种金属磨料通过流量检测显示报警装置的时候,金属线圈的电感量会发生变化,电感量的变化会造成正弦波振荡器的输出信号频率发生变化,频率的变化会造成频压转换模块的输出电压变化,并经过专门设计的电路处理后,输出相应的电压值,电压值的变化经过CPU计算后,可在检测显示报警装置上显示金属磨料流量的变化,并可根据工艺要求流量检测显示报警装置对某一时间段内的磨料输送量进行统计运算。
[0033] 本发明的金属磨料流量检测显示报警装置可实时显示磨料流量,并可输出0-5V或0-10V的标准电压信号,对应输送管道中磨料流量的最小值和最大值;本发明可对磨料输送管道某一时间段内的磨料输送量进行统计,并输出相应信号。
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