CN105928585B - 输送缸输送量计量方法和计量装置以及输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种输送缸输送量计量方法和计量装置以及输送系统，涉及工程机械领域。该方法包括：检测输送缸换向缓冲时活塞检测套最终离开缓冲区域的第一时间；检测输送缸泵送物料过程中物料被挤压使得压力阀打开的第二时间；检测输送缸泵送物料结束后压力阀关闭的第三时间；根据第一时间和第三时间确定一个泵送行程中输送缸的总运行时间；根据第二时间和第三时间确定输送缸泵送物料的有效运行时间；从输送缸总容积中去除活塞检测套容积得到输送缸有效容积；根据输送缸有效容积、输送缸的总运行时间以及输送缸泵送物料的有效运行时间确定输送缸实际输送量。充分考虑了活塞检测套对输送缸容积和运行时间的影响，提高输送缸输送量计量的准确性。

Description

输送缸输送量计量方法和计量装置以及输送系统

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种输送缸输送量计量方法和计量装置以及输送系统。

背景技术

污泥泵应用在污水处理厂中，通过输送缸输送脱水污泥至筒仓及其他存储设备中，一些污水处理厂将污泥输送到其他工厂进行焚烧、干化、堆肥、或者填埋，需要对处理的泥料进行计量，以此了解污泥的生产情况、财务计算等。

传统输送缸的输送量往往依据经验进行估计。例如，根据经验污泥含水率约为80％，以污泥泵输送缸容积的80％对其输送量进行计算。这种计算方式基于经验，实际上输送缸每次输送的物料情况并不相同，有时甚至相差甚远，这种计算方式难于准确计量，往往与实际输送量有较大差别。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是：如何提高输送缸输送量计量的准确性。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种输送缸输送量计量方法,包括：检测输送缸换向缓冲时活塞检测套最终离开缓冲区域的第一时间；检测输送缸泵送物料过程中物料被挤压使得压力阀打开的第二时间；检测输送缸泵送物料结束后压力阀关闭的第三时间；根据第一时间和第三时间确定一个泵送行程中输送缸的总运行时间；根据第二时间和第三时间确定输送缸泵送物料的有效运行时间；从输送缸总容积中去除活塞检测套容积得到输送缸有效容积；根据输送缸有效容积、输送缸的总运行时间以及输送缸泵送物料的有效运行时间确定输送缸实际输送量。

在一些实施例中，根据输送缸有效容积、输送缸的总运行时间以及输送缸泵送物料的有效运行时间确定输送缸实际输送量包括：将一个输送冲程中输送缸泵送物料的有效运行时间与输送缸的总运行时间的比值与输送缸有效容积相乘得到的值作为该输送冲程中输送缸实际输送量。

在一些实施例中，第三时间减去第一时间得到一个泵送行程中输送缸的总运行时间；第三时间减去第二时间得到输送缸泵送物料的有效运行时间。

在一些实施例中，通过设置于水槽处的第一接近开关检测输送缸换向缓冲时活塞检测套最终离开缓冲区域的第一时间；通过设置于压力阀处的第二接近开关检测压力阀打开的第二时间以及压力阀关闭的第三时间。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种输送缸输送量计量装置，其特征在于，包括：第一接近开关，位于水槽处，用于检测输送缸换向缓冲时活塞检测套的位置，并在活塞检测套最终离开缓冲区域的时刻发送第一检测信号；第二接近开关，位于压力阀处，用于检测压力阀的打开状态和关闭状态，并在压力阀打开的时刻发送第二检测信号，在压力阀关闭的时刻发送第三检测信号；计算单元，与第一接近开关和第二接近开关连接，用于根据第一检测信号确定活塞检测套最终离开缓冲区域的第一时间，根据第二检测信号确定压力阀打开的第二时间，根据第三检测信号确定压力阀关闭的第三时间，根据第一时间、第二时间、第三时间、输送缸总容积以及活塞检测套容积确定输送缸实际输送量。

在一些实施例中，计算单元用于根据第一时间和第三时间确定一个泵送行程中输送缸的总运行时间，根据第二时间和第三时间确定输送缸泵送物料的有效运行时间，从输送缸总容积中去除活塞检测套容积得到输送缸有效容积，并根据输送缸有效容积、输送缸的总运行时间以及输送缸泵送物料的有效运行时间确定输送缸实际输送量。

在一些实施例中，计算单元用于将一个输送冲程中输送缸泵送物料的有效运行时间与输送缸的总运行时间的比值与输送缸有效容积相乘得到的值作为该输送冲程中输送缸实际输送量。

在一些实施例中，计算单元还用于将各个输送冲程的输送缸实际输送量进行累加，得到输送缸实际输送总量。

在一些实施例中，计算单元用于将第三时间减去第一时间得到一个泵送行程中输送缸的总运行时间，将第三时间减去第二时间得到输送缸泵送物料的有效运行时间。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种输送系统，包括输送缸、压力阀以及上述的输送缸输送量计量装置。

本发明实现了输送缸输送量的准确计量，并且充分考虑了活塞检测套对输送缸有效容积的影响以及对输送缸总运行时间的影响，提高了输送缸输送量计量的准确性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明输送系统的一个实施例的结构示意图。

图2示出本发明输送缸输送量计量方法一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

发明人发现，直接测量输送缸输送量比较困难，因此提出一种输送缸输送量的间接测量方法。发明人还发现，在实际应用当中，物料的输送量和输送缸的体积有关系，并且输送缸的截面积是固定不变的，假设物料完全装满在输送缸内，活塞从输送缸的头部运行至终点为活塞满行程，也就是输送缸的实际长度，则输送缸体积V＝输送缸截面积S×输送缸长度L(活塞满行程)。然而，实际中每次进入输送缸的物料的多少是不确定的，很难是完全装满的，输送缸的截面积是固定的不需要测量，则实际输送物料体积V1＝输送缸截面积S×物料能够占用输送缸的长度L1(活塞实际行程)。但是输送缸内不能测量到活塞实际在什么位置能够让压力阀打开，并将物料输送出去。为了解决该问题，考虑到活塞在泵送物料时整个运行过程近似为匀速运动速度，因此输送缸长度L与输送缸有效输送长度为L1之间比例关系等于输送缸的总运行时间以及输送缸泵送物料的有效运行时间之间的比例关系。至此，本发明将对输送缸输送量进行测量转化为对输送缸的总运行时间以及输送缸泵送物料的有效运行时间之间的比例关系、输送缸有效容积的测量。

图1示出本发明输送系统的一个实施例的结构示意图。如图1所示，该实施例的极限载荷模式下的输送系统包括输送缸10、压力阀20以及输送缸输送量计量装置30，还包括提升阀40，活塞50及其检测套51。通过设置活塞检测套51，在泵送结束的时候将系统的运行速度降低，避免因为泵送速度过快换向时给各个部件造成机械的碰撞损坏。其中，输送缸输送量计量装置30包括第一接近开关31、第二接近开关32、计算单元33。第一接近开关31，位于水槽处，用于检测输送缸换向缓冲时活塞检测套的位置。第二接近开关32，位于压力阀处，用于检测压力阀的打开状态和关闭状态。计算单元33，与第一接近开关31和第二接近开关32连接，根据两开关的检测信号确定输送缸实际输送量。

该输送系统的工作过程如下：

在吸入物料行程中，提升阀40打开，压力阀20关闭，活塞匀速向左运行，当活塞检测套51的A面到达第一接近开关31位置，此时第一接近开关31点亮，上升沿触发信号(此时设为T₁₀)，活塞50运行速度降低，作为液压系统自动换向时候的缓冲，活塞50继续向左低速运行，运行行程是一个活塞检测套51的距离，直至完全结束，此时能检测到活塞检测套51的B面，在这个过程中第一接近开关31一直点亮。吸入物料的行程结束，提升阀40关闭，这个行程包括点亮第一接近开关31之前的较快速度运行阶段和第一接近开关31点亮之后的低速缓冲运行阶段。

吸入物料结束，活塞50处于输送缸10最左端，此时第一接近开关31还处于点亮阶段，然后输送缸10进行泵送，运行速度较低，活塞50向右运行，压力阀20也处于关闭状态。首先活塞检测套51的B面离开第一接近开关31，然后活塞检测套51的A面离开第一接近开关31，当活塞检测套51的A面离开第一接近开关31时，第一接近开关31熄灭，下降沿触发信号(第一接近开关31的下降沿触发信号设为第一检测信号，表示活塞检测套最终离开缓冲区域，此时设为第一时间T₁₁)，然后输送缸10继续泵送，系统较快匀速向前运行。

由于吸入物料不会完全填满整个输送缸10，活塞50会挤压物料，形成一定的压力，当压力足够大时压力阀20打开，第二接近开关32点亮，上升沿触发信号(第二接近开关32的上升沿触发信号设为第二检测信号，此时设为第二时间T₁₂)。当物料完全被输送，压力降低，压力阀20关闭，第二接近开关32熄灭，下降沿触发信号(第二接近开关32的下降沿触发信号设为第三检测信号，此时设为第三时间T₁₃)，泵送行程结束。泵送行程包括第一接近开关31熄灭之前低速运行阶段和第二接近开关32熄灭之后较高速度运行阶段。

从第一接近开关31下降沿开始，至第二接近开关32下降沿截止，为一个泵送行程中输送缸的总运行时间T₁，T₁＝T₁₃-T₁₁，设定行程为S₁。从第二接近开关32上升沿开始，至第二接近开关32下降沿截止，为输送缸泵送物料的有效运行时间T₂，T₂＝T₁₃-T₁₂，设定行程为S₂。整个输送过程视为匀速运行，速度为V。则通过公式(1)进行推导：

通过上式得出以下结论：

其中，Q₁表示输送缸有效容积，Q₁＝Q₀-Q′₀，Q₀表示单个输送缸容积，Q′₀表示活塞检测套占用输送缸容积，Q₂表示一个泵送过程中输送缸实际输送量。πr²表示输送缸横截面积，本实施例是以圆柱形的输送缸为例进行描述，对于其他形状的输送缸，由于其横截面积是一定的，因此本实施例的结论同样适用于其他形状的输送缸。

由此可见，本发明的输送缸输送量计量方法，充分考虑了活塞检测套对输送缸有效容积的影响以及对输送缸总运行时间的影响，提高了输送缸输送量计量的准确性。此外，利用接近开关，在较低成本下，即可实现对一个泵送行程中输送缸的总运行时间和输送缸泵送物料的有效运行时间的精确测量。

在输送缸输送量计量装置30中，其第一接近开关31在活塞检测套最终离开缓冲区域的时刻发送第一检测信号，其第二接近开关32在压力阀打开的时刻发送第二检测信号，在压力阀关闭的时刻发送第三检测信号，其计算单元33根据第一检测信号确定活塞检测套最终离开缓冲区域的第一时间，根据第二检测信号确定压力阀打开的第二时间，根据第三检测信号确定压力阀关闭的第三时间，并根据第一时间、第二时间、第三时间、输送缸总容积以及活塞检测套容积确定输送缸实际输送量。具体的，计算单元33根据第一时间和第三时间确定一个泵送行程中输送缸的总运行时间，即将第三时间减去第一时间得到一个泵送行程中输送缸的总运行时间；根据第二时间和第三时间确定输送缸泵送物料的有效运行时间，即将第三时间减去第二时间得到输送缸泵送物料的有效运行时间，从输送缸总容积中去除活塞检测套容积得到输送缸有效容积，并根据输送缸有效容积、输送缸的总运行时间以及输送缸泵送物料的有效运行时间确定输送缸实际输送量。例如，将一个输送冲程中输送缸泵送物料的有效运行时间与输送缸的总运行时间的比值与输送缸有效容积相乘得到的值作为该输送冲程中输送缸实际输送量。

基于前述方法可以计算出单个输送冲程的输送缸实际输送量，计算单元33将各个输送冲程的输送缸实际输送量进行累加，即可得到输送缸实际输送总量。

下面结合图2描述本发明一个实施例的输送缸输送量计量方法。

图2示出本发明输送缸输送量计量方法的一个实施例的流程示意图。如图2所示，该实施例的输送缸输送量计量方法包括：

步骤S202，检测输送缸换向缓冲时活塞检测套最终离开缓冲区域的第一时间。

参考前述，例如可以通过设置于水槽处的第一接近开关31检测输送缸换向缓冲时活塞检测套最终离开缓冲区域的第一时间。

步骤S204，检测输送缸泵送物料过程中物料被挤压使得压力阀打开的第二时间。

步骤S206，检测输送缸泵送物料结束后压力阀关闭的第三时间。

参考前述，例如通过设置于压力阀处的第二接近开关32检测压力阀打开的第二时间以及压力阀关闭的第三时间。

步骤S208，根据第一时间和第三时间确定一个泵送行程中输送缸的总运行时间。

其中，第三时间减去第一时间可以得到一个泵送行程中输送缸的总运行时间。

步骤S210，根据第二时间和第三时间确定输送缸泵送物料的有效运行时间。

其中，第三时间减去第二时间可以得到输送缸泵送物料的有效运行时间。

步骤S212，从输送缸总容积中去除活塞检测套容积得到输送缸有效容积。

步骤S214，根据输送缸有效容积、输送缸的总运行时间以及输送缸泵送物料的有效运行时间确定输送缸实际输送量。

其中，将一个输送冲程中输送缸泵送物料的有效运行时间与输送缸的总运行时间的比值与输送缸有效容积相乘得到的值作为该输送冲程中输送缸实际输送量。

基于前述方法可以计算出单个输送冲程的输送缸实际输送量，将各个输送冲程的输送缸实际输送量进行累加，即可得到输送缸实际输送总量。

本发明实现了输送缸输送量的准确计量，并且充分考虑了活塞检测套对输送缸有效容积的影响以及对输送缸总运行时间的影响，提高了输送缸输送量计量的准确性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种输送缸输送量计量方法，其特征在于，包括：

检测输送缸换向缓冲时活塞检测套最终离开缓冲区域的第一时间；

检测输送缸泵送物料过程中物料被挤压使得压力阀打开的第二时间；

检测输送缸泵送物料结束后压力阀关闭的第三时间；

根据所述第一时间和所述第三时间确定一个泵送行程中输送缸的总运行时间；

根据所述第二时间和所述第三时间确定输送缸泵送物料的有效运行时间；

从输送缸总容积中去除活塞检测套容积得到输送缸有效容积；

根据所述输送缸有效容积、所述输送缸的总运行时间以及所述输送缸泵送物料的有效运行时间确定输送缸实际输送量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述输送缸有效容积、所述输送缸的总运行时间以及所述输送缸泵送物料的有效运行时间确定输送缸实际输送量包括：

将一个泵送行程中所述输送缸泵送物料的有效运行时间与所述输送缸的总运行时间的比值与所述输送缸有效容积相乘得到的值作为该泵送行程中输送缸实际输送量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述第三时间减去所述第一时间得到一个泵送行程中输送缸的总运行时间；所述第三时间减去所述第二时间得到输送缸泵送物料的有效运行时间。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

通过设置于水槽处的第一接近开关检测输送缸换向缓冲时活塞检测套最终离开缓冲区域的第一时间；

通过设置于压力阀处的第二接近开关检测压力阀打开的第二时间以及压力阀关闭的第三时间。

5.一种输送缸输送量计量装置，其特征在于，包括：

第一接近开关，位于水槽处，用于检测输送缸换向缓冲时活塞检测套的位置，并在活塞检测套最终离开缓冲区域的时刻发送第一检测信号；

第二接近开关，位于压力阀处，用于检测压力阀的打开状态和关闭状态，并在压力阀打开的时刻发送第二检测信号，在压力阀关闭的时刻发送第三检测信号；

计算单元，与第一接近开关和第二接近开关连接，用于根据第一检测信号确定活塞检测套最终离开缓冲区域的第一时间，根据第二检测信号确定压力阀打开的第二时间，根据第三检测信号确定压力阀关闭的第三时间，根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间、输送缸总容积以及活塞检测套容积确定输送缸实际输送量。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，其中，所述计算单元用于根据所述第一时间和所述第三时间确定一个泵送行程中输送缸的总运行时间，根据所述第二时间和所述第三时间确定输送缸泵送物料的有效运行时间，从输送缸总容积中去除活塞检测套容积得到输送缸有效容积，并根据所述输送缸有效容积、所述输送缸的总运行时间以及所述输送缸泵送物料的有效运行时间确定输送缸实际输送量。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，其中，所述计算单元用于将一个泵送行程中所述输送缸泵送物料的有效运行时间与所述输送缸的总运行时间的比值与所述输送缸有效容积相乘得到的值作为该泵送行程中输送缸实际输送量。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，其中，所述计算单元还用于将各个泵送行程的输送缸实际输送量进行累加，得到输送缸实际输送总量。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，其中，所述计算单元用于将所述第三时间减去所述第一时间得到一个泵送行程中输送缸的总运行时间，将所述第三时间减去所述第二时间得到输送缸泵送物料的有效运行时间。

10.一种输送系统，包括输送缸、压力阀以及权利要求5-9任一项所述的输送缸输送量计量装置。