基于皮带秤的油脂后喷系统研究

常见的油脂后喷系统由控制系统、喷油系统和计量系统三部分构成。控制系统由各型号线缆和电气元件构成；喷油系统由供油装置、称重装置和喷油装置三部分构成；计量系统可划分为在线和非在线两种方式。冲击式流量秤的空间尺寸紧凑，产量反馈灵敏，是典型的在线计量设备。

1 冲击式流量秤

1.1 工作原理

冲击式流量秤包含导流板、称重板、传感器等，其结构图见图1。

由图1可见，饲料颗粒2以初速度v0进入导流板1形成的狭窄通道，以速度v1做抛物运动撞击称重板3，以末速度v2离开冲击式流量秤。颗粒2撞击称重板3时，对称重板施加作用力F。力F可分解为水平分力FH和竖直分力FV。传感器4在水平分力FH的作用下，发生了弹性形变，产生了电信号。

  

图1 冲击式流量秤结构图

 

1.导流板；2.饲料颗粒；3.称重板；4.传感器

1.2 存在的问题

1.2.1 间接测量，精度受限制，标定难度大

当传统的“民俗”概念越来越显示出其局限性时，许多中国民俗学家提出了新的替代性概念，诸如“日常生活”“生活世界”“身体民俗”等。这些概念都从不同方向为民俗学打开了新的视野与广阔的研究空间。而近三年来北师大民俗学在乡村研究方面的探索表明，也许回到“风俗”这一中国本土的古老概念，亦不失为民俗学学科转型的选择之一。

饲料生产中，由于配方和饲养对象不同，饲料颗粒2的物理特性往往具有较大的差别。家禽料以破碎料为主，呈粉末状；水产料以小颗粒为主，类似于油菜种子；猪饲料以粗颗粒为主，颗粒尺寸大。

实践表明，以相同的初速度v0进入导流板1构成的狭窄通道后，流动性好的颗粒饲料会以较大的初速度v1做抛物运动，偏向于落在称重板3撞击区域(蓝色)的A端，反弹后离开称重板3；相反，流动性较差的破碎料会以较小的初速度v1做抛物运动，偏向于落在称重板3撞击区域(蓝色)的B端，贴着称重板向下滑落。

工程应用中通过公式(1)计算流经冲击式流量秤的瞬时流量ms，并以统计时间段内的产量。

ms=k×Fh，

(1)

导师(通讯作者):李德辉(1970-)，男，工程师，博士，主要研究方向为器件封装工艺及其测试. Email: lidh@jlu.edu.cn

解决方案：增加称重托辊高度微调装置。

(1)测量皮带的线载荷：q，kg/m；

冲击式流量秤及其外围设备见图2。

  

图2 冲击式流量秤及其外围设备

 

1.高料位计；2.低料位计；3.缓冲仓；4.自动闸门；5.冲击式流量秤

由图2可见，实际工程应用中，使用缓冲仓3和自动闸门4的组合来减小饲料生产线的脉动，稳定饲料流。

工作原理：缓冲仓3为一个锥形容器，安装有高料位计1和低料位计2。当饲料生产线来料增多时，缓冲仓3中的料位升高。当缓冲仓3中料位到达高料位计1时，高料位报警。自动闸门4动作，增大闸门开度，通过自动闸门4进入冲击式流量秤5的饲料流量适当增大。反之，当饲料生产线来料减少时，缓冲仓3中的料位降低。当缓冲仓3中料位到达低料位计2时，低料位报警。自动闸门4动作，减小闸门开度，通过自动闸门4进入冲击式流量秤5的饲料流量逐步减小甚至停止。

1.2.3 需要较大的垂直安装空间

缓冲仓、自动闸门和冲击式流量秤的组合方式，是需要较大的垂直安装空间的(如图2)。在布置紧凑的饲料生产线中接入油脂后喷系统，限制是较多的。

2.4 暴露后处理方式 挤血+冲洗+消毒86名、占72.27%，挤血+冲洗18名、占15.13%，挤血+消毒12名、占10.08%，挤血2名、占1.68%，冲洗1名、占8.40%。

2 基于皮带秤的油脂后喷系统

2.1 系统组成

基于皮带秤的油脂后喷系统见图3。

一天上午，我上课的时候突感身体不适，难受至极，苦挨到下课后直奔寝室睡了两小时。这是我当老师以来第一次不管不顾地睡过去。直到下午两点多，我到办公室继续奋战那还没有批改完的一摞摞试卷，时不时有学生进来问我好点了吗。我突然心头一震，回想这一年来，连调皮学生所给我的难堪，也都成了美好的回忆。

头轮13带动尾轮1、托辊6顺时针转动，上部皮带带动进料口3中下来的饲料从手动闸门4开口处从左向右缓缓流出，在皮带上呈宽度一致、厚度均匀的饲料颗粒层，最终从皮带机头轮13附近坠落。散落的饲料流经出料口15整理后，进入喷嘴组件17的扫射区域，被油脂均匀包裹住表面。

  

图3 基于皮带秤的油脂后喷系统

 

1.尾轮；2.料仓；3. 进料口；4.手动闸门；5.整形装置；6.托辊；7.张紧机构；8.测速单元；9.称重单元；10.皮带；

 

11.罩壳；12.机架；13.头轮；14. 刮板装置；15.出料口法兰；16.喷油法兰；17. 喷嘴组件

称重单元9通过称重传感器实时检测称重区域饲料重量，测速单元8通过速度编码器实时检测皮带线速度。

2.2 系统原理

基于皮带秤的油脂后喷系统原理图见图4。

系统工作时，皮带秤电机启动，皮带载着饲料颗粒往前移动(图例中为自右向左)，测速单元输出速度信号，称重单元输出称重信号。

由图3可见，饲料颗粒堆积或充满料仓2和进料口3构成的区域。位于进料口上的手动闸门向上拉开一定高度，控制饲料颗粒在皮带10上的输送厚度。

喷油柜中的变频电机启动，驱动齿轮泵B，将油脂从缓存桶输送到流量阀组。阀门A和阀门B开启，油脂通过喷嘴A和喷嘴B喷射到饲料流的表面。流量计串接喷油管路中，统计喷油总量。

在校园内，也可能存在车辆超速的问题，对于存在问题的车辆，就可以利用智能警告系统对其行文进行警告，从而对车辆进行及时的处理。如果出现没能及时处理的情况，就可以给指定人员发送声音、邮件和短信，通告交通管理人员及时进行防范，避免引发事故[5]。该技术还可以和地图结合起来，通过记录车辆所经过的摄像头，从而对车辆进行定位，并且能够在地图上还原车辆行驶的轨迹，并对车辆的位置进行查询，保证交通管理的精度。

首先，在影视作品选择上，授课教师要注意选择经典并且适宜的影视作品，情节内容积极健康地反映一国之文化或者探讨不同文化间的差异，最好能与所涉及授课内容相关。教师们可以参考上文所提及的经典影片，也可以平时积累合适的美剧和英剧作品作为授课素材，比如在英语学习者中口碑较好的美剧《生活大爆炸》、《摩登家庭》、《老友记》等，英剧《唐顿庄园》等。

  

图4 基于皮带秤的油脂后喷系统原理图

油脂液位偏低时，阀门C开启，齿轮泵A启动，将储油罐中的油脂补充到喷油柜的缓存桶中。

2.3 控制原理

基于皮带秤的油脂后喷系统控制原理图见图5。

官僚主义的一个重要表现是“说一套做一套”，对党中央决策阳奉阴违，忽视人民群众的切身利益。这种做派在不少腐败分子身上有体现。山东省委原常委、济南市委原书记王敏常常把“守纪律讲规矩”挂在嘴上，就在落马当天，他还在全市领导干部大会上作廉政警示教育报告。可他内心却视党纪如无物，私底下疯狂敛财，对中央八项规定精神置若罔闻，甚至在中央党校学习期间，潜入济南一家房地产公司总经理赵某在北京的会所吃喝玩乐。看似简单的吃喝，其实背后有见不得人的利益勾连。据调查，王敏收受这位赵某现金、房产、名人字画等钱物累计达人民币1800余万元。

  

图5 基于皮带秤的油脂后喷系统控制原理图

PLC输出频率信号，通过变频器启动喷油柜中的变频电机B，输出指定的转速来控制齿轮泵的喷油量；PLC输出发出电信号 ，开启阀门A和阀门B，油脂从喷嘴A和喷嘴B中呈扇面喷出。流量计实时检测在线油脂流量，输出反馈B信号。PLC根据反馈A和反馈B修正变频电机B转速，调整齿轮泵B的排量。

称重传感器检测油脂液位变化，输出反馈C信号。借助反馈A和反馈D，中控人员还可以给各种饲料指定产量，减小料流波动，进一步提升喷油精度和喷油效果。

生长在“酒糟透之人”这样的原生家庭里，即使不变得尖酸刻薄，也难免会被生活染上一层风霜，断不可能有眼前的淡定从容之态。

2.4 技术难点及其解决方案

2.4.1 称重托辊的准直性校准

准直性不好时，附加力对称重产生的影响见图6。

在当今世界，任何一个国家要获得快速发展，都离不开对外贸易。各国通过对外贸易参与国际分工，发挥本国优势，可以从中获得巨大的经济利益。作为世界上人口最多的发展中国家，我国拥有庞大的劳动力。改革开放以来，特别是我国加入世贸组织以来，我国对外贸易快速增长，大量农村劳动力转移到非农外贸部门，参与国际生产分工。劳动力低成本是我国参与国际分工和国际竞争突出的比较优势。

由图6可见，如果皮带秤机架上的称重托辊准直性不好，存在高度差H，在皮带拐点A和B处，有张力S的合力F作用在称重托辊上。皮带张力S受皮带变形量和称重物影响波动，影响皮带秤称重精度。故皮带秤安装过程中，要求严格保证称重托辊与相邻的2、3组托辊在一条直线上，从结构上消除或者减少合力F的影响。

1.2.2 需借助外部设备稳定饲料流和饲料颗粒初速度v0

式中，k为物料系数，不同的物料，设置的k值也不同，通常是经过多次反复地标定获得。

终于艰难地打妻子的电话，还没来得及说话，她说:“老公，我怀孕了。”他说:“真的呀，我真高兴。”挂了电话，半晌，泪落下来。哪里有什么不肯罢手，有时候人真的是要认命。他和方晓倩的缘分不过如此，轰轰烈烈爱过，到头来还不是一场春梦了无痕。

  

图6 准直性不好时附加力对称重产生影响

皮带秤称重单元结构图见图7。

由图7可见，皮带秤称重结构在整体安装完成后，利用调节螺丝6对称重托辊1微调，使其与相邻的非称重托辊等高。准直性校准允许误差小于1 mm。调整过程中，应使称量托辊处的误差值稍微偏正，即比相邻的托辊稍微高一点(如0.5 mm)[1]。

  

图7 皮带秤称重单元结构图

 

1．称重托辊；2.皮带；3.称重传感器；4.称重横梁；5.饲料；6.调节螺丝

2.4.2 饲料流不稳定，厚薄不均，喷油效果差

皮带秤称重从原理上可以分为四个部分：

根据生产计划，中控员通过人机交互界面在PLC中设定喷油比例。系统开机，PLC输出频率信号，通过变频器启动变频电机A，料流称重传感器实时检测饲料流重量，输出反馈A信号；编码器实时检测皮带线速度，输出反馈信号D。

饲料生产线固有的脉动特征，导致进入冲击式流量秤的饲料流时断时续，时多时少。为提高称量精度，需保证饲料颗粒以相同的初速度v0进入冲击式流量秤。

基于辽西土壤水分特性及地下水动态变化试验探析…………………………………………………………高 翔（4.31）

(2)测量物料的线速度：v ，m/s；

(3)计算瞬时输送流量： Qs=q×v，kg/s；

(4)对时间积分，计算某一时间段内的产量[2]：

 

(2)

我们所述双托辊称重传感器测量的是区域载荷，通过取平均值换算成皮带的线载荷q。断续和突变的料流均会对皮带秤线载荷计算产生不利影响，影响后续喷油效果。

解决方案：在料仓中增加料位检测装置。

当料仓中饲料减少时，触发低料位报警，PLC通过变频器控制皮带秤电机减速，饲料输送量减少，直至停机；同时，PLC通过变频器喷油齿轮泵B转速，油脂排量减少，直至停泵。

经实际工程验证，此基于皮带秤的油脂后喷系统：

“王致和”是目前国内最大的腐乳生产企业，腐乳销量长期稳居行业第一位。在全国范围内拥有一家控股子公司，多家生产加工基地。产品包括腐乳、料酒、花色酱、调料、香油、芝麻酱、辣椒酱等百余个品种，均为百姓佐餐佳品，消费者对“王致和”品牌具有非常高的认可度。

(1)计量精度：流量在20%～80%变化，累计误差≤±1%。

(2)喷油添加范围1%～10%，喷油“花料”现象减少90%。

从最高压力点开始到燃料基本燃烧完为止称为补燃期。这一阶段的燃烧主要是明显燃烧期火焰前锋扫过的区域，部分未燃尽的燃料继续燃烧；吸附在缸壁上的混合层继续燃烧，部分H2、O2、CO等高温分解产物，因在膨胀过程中温度下降又重新燃烧、放热。混合汽的燃烧过程如图1所示。

(3)喷油精度误差≤±1%，有效避免“亏胀库”。

3 小结

结合饲料行业油脂添加的实际，针对冲击式流量秤在应用中的不足，提出了基于皮带秤的多喷嘴油脂后喷系统原理和控制思路，并结合具体的工程案例进行了阐述。经验证，将此基于皮带秤的油脂后喷案例作为油脂后喷技术的备选方案，有助于进一步提升我国饲料行业水平。

[参考文献]

[1] 方原柏.有关皮带秤应用问题的思索[J]冶金自动化,2008,32(3):55-58.

[2] 刘平凡.电子皮带秤误差的分析[J].衡器,2014(12):41-43.

[3] 白建华.CCS型冲击式物料秤在粉料计量检测中的应用[J].中国计量,2004(6):50-52.

[4] 曾金山 ， 余婧妮.油脂后喷系统研究[J].粮食与饲料工业,2016(9):42-45.