一種多傳感器監控的研磨化工機械系統技術方案

一種多傳感器監控的研磨化工機械系統，其特征在于：包括研磨部分和控制系統兩部分，研磨部分包括原料斗、給料機、集合器、送料帶、研磨機、珠體分離器、粗粉分離器、細粉分離器、粉料斗、風機、閥以及管線，研磨機具有進料口、出料口、筒體、主軸承、輔軸承、漿片、珠體、主軸、筒體擺動帶輪以及管軸齒輪，主軸在主軸電機的帶動下旋轉，筒體擺動帶輪在步進電機的帶動下周期性的以一定的角度進行往復轉動。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于研磨機械，特別涉及一種多傳感器監控的研磨化工機械系統。
技術介紹
目前，化學品的研磨機械的生產技術力量薄弱、生產線自動化程度低、人工操作多、工序分散、工作環境差的落后生產途中，生產過程存在的問題有如下幾點。研磨加工效率低下，研磨產品單一，無法根據需要適時調整機械；自動控制程度低，操作人員手工操作效率低下；在化學品研磨過程中，化學品會產生熱量，需要停機冷卻，不能實時降溫；生產過程中某些參數的調節和監控主要依靠有經驗的操作工人監視，使得生產信息及過程數據不能準確，不能及時調整。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種多傳感器監控的研磨化工機械系統，其能夠加快研磨生產的效率，提供不同顆粒大小的成品粉料，實現了研磨生產的自動化。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案為：一種多傳感器監控的研磨化工機械系統，包括研磨部分和控制系統兩部分，研磨部分包括原料斗、給料機、集合器、送料帶、研磨機、珠體分離器、粗粉分離器、細粉分離器、粉料斗、風機、閥以及管線，原料通過給料機進入集合器，與其他的粉料集合經過送料帶進入研磨機，研磨機將物料研磨后形成初加工粉料，通過管線進入珠體分離器，將珠體分離并退回研磨機中，分離后的初加工粉料通過管線進入粗粉分離器，將尺寸過大的初加工粉料分離并通過管線進入集合器，經過粗粉分離器的初加工粉料形成初分離粉料，通過管線直接進入粉料斗形成最終粉料，或者通過管線進入細粉分離器，進一步將初分離粉料篩選形成最終粉料，并將尺寸不合規定的粉料返回集合器，細粉分離器和集合器之間設置有氣動泵浦，以便于粉料順暢快速的通過管路；其中，研磨機具有進料口、出料口、筒體、主軸承、輔軸承、漿片、珠體、主軸、筒體擺動帶輪以及管軸齒輪，原料通過筒體的進料口進入筒體內部，進料口外部套設輔軸承，筒體內的漿片與主軸固定連接，主軸為中空管狀結構，并在表面形成多個通孔，主軸一端伸出形成出料口，主軸承套設在主軸上，管軸齒輪套設在主軸上，管軸齒輪與主軸電機上的驅動齒輪嚙合，主軸在主軸電機的帶動下旋轉，筒體擺動帶輪與筒體固定連接，筒體擺動帶輪通過皮帶與外部的步進電機連接，筒體擺動帶輪在步進電機的帶動下周期性的以一定的角度進行往復轉動；控制系統包括傳感器、主控器、執行裝置、顯示裝置以及通訊裝置，傳感器將測量得到模擬信號傳輸給采樣芯片，采樣芯片對傳感器的模擬信號進行采樣，再通過A/D轉換器轉換為數字信號傳遞給主控器，主控器將得到的信號進行處理后控制執行裝置進行相應的動作，并將相應的參數顯示在顯示裝置上，通訊裝置與主控器連接，通訊裝置為GPRS收發裝置，進而實現無人遠程監控；傳感器包括測速傳感器、轉速傳感器、重量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、音頻傳感器、負載估計模塊，測速傳感器安裝在送料帶上以測量送料帶的速度，重量傳感器安裝在原料斗和粉料斗上以測量原料和加工后的粉料重量，溫度傳感器安裝在研磨機的廢水出口處以測量水溫，壓力傳感器安裝在研磨機的出料口處以測量出料口壓力，振動傳感器以及音頻傳感器安裝在研磨機的基座上以測量研磨機的機械振動信號和噪聲信號，負載估計模塊設置在主軸電機和電源之間以測量電機的電流和電壓的負載，轉速傳感器設置在主軸上以測量主軸的轉速。本專利技術的有益效果：1.對制粉的有效加工，并且可以根據需求加工不同的粉料；2.加大了對原料的加工力度，從而提高粉碎效率；3.實現了對筒體溫度的控制；4.實現了顆粒的精細化研磨；5.自動化控制，減少了人工設定的反復修改帶來的效率上浪費以及精度的不準確；6.實時監控料位情況，防止料位過高或過低的情況出現。附圖說明圖1為本專利技術的研磨部分結構示意圖；圖2為本專利技術的研磨機結構示意圖；圖3a為本專利技術的分散盤結構尺寸示意圖一；圖3b為本專利技術的分散盤結構尺寸示意圖二圖4為本專利技術的主軸電機的驅動示意圖；圖5本專利技術的模糊控制器的示意圖；具體實施方式下面結合附圖與實施例對本專利技術作進一步的說明。本專利技術的實施例參考圖1-5所示。一種多傳感器監控的研磨化工機械系統，其包括研磨部分和控制系統兩部分，研磨部分包括原料斗、給料機、集合器、送料帶、研磨機、珠體分離器、粗粉分離器、細粉分離器、粉料斗、風機、閥以及管線，如圖所示，原料通過給料機進入集合器，與其他的粉料集合經過送料帶進入研磨機，研磨機將物料研磨后形成初加工粉料，通過管線進入珠體分離器，將珠體分離并退回研磨機中，分離后的初加工粉料通過管線進入粗粉分離器，將尺寸過大的初加工粉料分離并通過管線進入集合器，經過粗粉分離器的初加工粉料形成初分離粉料，通過管線直接進入粉料斗形成最終粉料，或者通過管線進入細粉分離器，進一步將初分離粉料篩選形成最終粉料，并將尺寸不合規定的粉料返回集合器，細粉分離器和集合器之間設置有氣動泵浦，以便于粉料順暢快速的通過管路。通過上述多個管線的多循環設置，實現了對制粉的有效加工，并且可以根據需求加工不同的粉料。其中，研磨機具有進料口、出料口、筒體、主軸承、輔軸承、漿片、珠體、主軸、筒體擺動帶輪以及管軸齒輪，原料通過筒體的進料口進入筒體內部，進料口外部套設輔軸承，筒體內的漿片與主軸固定連接，主軸為中空管狀結構，并在表面形成多個通孔，主軸一端伸出形成出料口，主軸承套設在主軸上，管軸齒輪套設在主軸上，管軸齒輪與主軸電機上的驅動齒輪嚙合，主軸在主軸電機的帶動下旋轉，筒體擺動帶輪與筒體固定連接，筒體擺動帶輪通過皮帶與外部的步進電機連接，筒體擺動帶輪在步進電機的帶動下周期性的以一定的角度進行往復轉動。上述結構中，主軸和筒體同時旋轉，較以往單一的主軸或者筒體的旋轉的技術方案，加大了對原料的加工力度，從而提高粉碎效率。控制系統包括傳感器、主控器、執行裝置、顯示裝置以及通訊裝置，傳感器將測量得到模擬信號傳輸給采樣芯片，采樣芯片對傳感器的模擬信號進行采樣，再通過A/D轉換器轉換為數字信號傳遞給主控器，主控器將得到的信號進行處理后控制執行裝置進行相應的動作，并將相應的參數顯示在顯示裝置上，通訊裝置與主控器連接，通訊裝置為GPRS收發裝置，進而實現無人遠程監控。進一步的說，原料的粒度為450微米以上，經過粗粉分離器分離的粉料的粒度為50微米以下，經過細粉分離器分離的粉料的粒度為1微米以下。進一步的說，細粉分離器分離參數可調節。進一步的說，珠體為人造玻璃珠或者鋼珠。通過上述分離器的設置使該研磨設備適于油漆涂料、磨制顏料、染料、藥物或膠懸劑等多種不同顆粒度要求的化工材料的研磨制造。進一步的說，氣動泵浦是氣動雙隔膜泵，流量可調，采用壓縮空氣作為壓力，工作壓力范圍為0.5-0.7Mpa。進一步的說，筒體具有雙層桶壁，雙層桶壁形成容置腔，容納冷卻水，筒體的外層桶壁上設置冷水入口、廢水出口。通過設置雙層桶壁的筒體以及相應的入水和出水口，實現了對筒體溫度的控制。進一步的說，主軸在主軸電機的帶動下周期性的交替正反向旋轉，且正反向旋轉的交替周期與筒體擺動帶輪的往復運動周期相同。進一步的說，主軸與筒體擺動帶輪的運動方向相反。通過上述運動方向的設置，進一步提高了粉碎效率。進一步的說，研磨機體內的主軸上的漿片為多個分散盤，主軸轉動時，機體內的珠體在分散盤的帶動下對壓入筒內的漿料進行分散研磨，分散盤共有3片，每個分散盤上具有5個以中心軸為圓心均勻排列的通孔，分散盤直徑100cm本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多傳感器監控的研磨化工機械系統，其特征在于：包括研磨部分和控制系統兩部分，研磨部分包括原料斗、給料機、集合器、送料帶、研磨機、珠體分離器、粗粉分離器、細粉分離器、粉料斗、風機、閥以及管線，原料通過給料機進入集合器，與其他的粉料集合經過送料帶進入研磨機，研磨機將物料研磨后形成初加工粉料，通過管線進入珠體分離器，將珠體分離并退回研磨機中，分離后的初加工粉料通過管線進入粗粉分離器，將尺寸過大的初加工粉料分離并通過管線進入集合器，經過粗粉分離器的初加工粉料形成初分離粉料，通過管線直接進入粉料斗形成最終粉料，或者通過管線進入細粉分離器，進一步將初分離粉料篩選形成最終粉料，并將尺寸不合規定的粉料返回集合器，細粉分離器和集合器之間設置有氣動泵浦，以便于粉料順暢快速的通過管路；其中，研磨機具有進料口、出料口、筒體、主軸承、輔軸承、漿片、珠體、主軸、筒體擺動帶輪以及管軸齒輪，原料通過筒體的進料口進入筒體內部，進料口外部套設輔軸承，筒體內的漿片與主軸固定連接，主軸為中空管狀結構，并在表面形成多個通孔，主軸一端伸出形成出料口，主軸承套設在主軸上，管軸齒輪套設在主軸上，管軸齒輪與主軸電機上的驅動齒輪嚙合，主軸在主軸電機的帶動下旋轉，筒體擺動帶輪與筒體固定連接，筒體擺動帶輪通過皮帶與外部的步進電機連接，筒體擺動帶輪在步進電機的帶動下周期性的以一定的角度進行往復轉動；控制系統包括傳感器、主控器、執行裝置、顯示裝置以及通訊裝置，傳感器將測量得到模擬信號傳輸給采樣芯片，采樣芯片對傳感器的模擬信號進行采樣，再通過A/D轉換器轉換為數字信號傳遞給主控器，主控器將得到的信號進行處理后控制執行裝置進行相應的動作，并將相應的參數顯示在顯示裝置上，通訊裝置與主控器連接，通訊裝置為GPRS收發裝置，進而實現無人遠程監控；傳感器包括測速傳感器、轉速傳感器、重量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、音頻傳感器、負載估計模塊，測速傳感器安裝在送料帶上以測量送料帶的速度，重量傳感器安裝在原料斗和粉料斗上以測量原料和加工后的粉料重量，溫度傳感器安裝在研磨機的廢水出口處以測量水溫，壓力傳感器安裝在研磨機的出料口處以測量出料口壓力，振動傳感器以及音頻傳感器安裝在研磨機的基座上以測量研磨機的機械振動信號和噪聲信號，負載估計模塊設置在主軸電機和電源之間以測量電機的電流和電壓的負載，轉速傳感器設置在主軸上以測量主軸的轉速。...

【技術特征摘要】
1.一種多傳感器監控的研磨化工機械系統，其特征在于：包括研磨部分和控制系統兩部分，研磨部分包括原料斗、給料機、集合器、送料帶、研磨機、珠體分離器、粗粉分離器、細粉分離器、粉料斗、風機、閥以及管線，原料通過給料機進入集合器，與其他的粉料集合經過送料帶進入研磨機，研磨機將物料研磨后形成初加工粉料，通過管線進入珠體分離器，將珠體分離并退回研磨機中，分離后的初加工粉料通過管線進入粗粉分離器，將尺寸過大的初加工粉料分離并通過管線進入集合器，經過粗粉分離器的初加工粉料形成初分離粉料，通過管線直接進入粉料斗形成最終粉料，或者通過管線進入細粉分離器，進一步將初分離粉料篩選形成最終粉料，并將尺寸不合規定的粉料返回集合器，細粉分離器和集合器之間設置有氣動泵浦，以便于粉料順暢快速的通過管路；其中，研磨機具有進料口、出料口、筒體、主軸承、輔軸承、漿片、珠體、主軸、筒體擺動帶輪以及管軸齒輪，原料通過筒體的進料口進入筒體內部，進料口外部套設輔軸承，筒體內的漿片與主軸固定連接，主軸為中空管狀結構，并在表面形成多個通孔，主軸一端伸出形成出料口，主軸承套設在主軸上，管軸齒輪套設在主軸上，管軸齒輪與主軸電機上的驅動齒輪嚙合，主軸在主軸電機的帶動下旋轉，筒體擺動帶輪與筒體固定連接，筒體擺動帶輪通過皮帶與外部的步進電機連接，筒體擺動帶輪在步進電機的帶動下周期性的以一定的角度進行往復轉動；控制系統包括傳感器、主控器、執行裝置、顯示裝置以及通訊裝置，傳感器將測量得到模擬信號傳輸給采樣芯片，采樣芯片對傳感器的模擬信號進行采樣，再通過A/D轉換器轉換為數字信號傳遞給主控器，主控器將得到的信號進行處理后控制執行裝置進行相應的動作，并將相應的參數顯示在顯示裝置上，通訊裝置與主控器連接，通訊裝置為GPRS收發裝置，進而實現無人遠程監控；傳感器包括測速傳感器、轉速傳感器、重量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、音頻傳感器、負載估計模塊，測速傳感器安裝在送料帶上以測量送料帶的速度，重量傳感器安裝在原料斗和粉料斗上以測量原料和加工后的粉料重量，溫度傳感器安裝在研磨機的廢水出口處以測量水溫，壓力傳感器安裝在研磨機的出料口處以測量出料口壓力，振動傳感器以及音頻傳感器安裝在研磨機的基座上以測量研磨機的機械振動信號和噪聲信號，負載估計模塊設置在主軸電機和電源之間以測量電機的電流和電壓的負載，轉速傳感器設置在主軸上以測量主軸的轉速。2.根據權利要求1所述的一種多傳感器監控的研磨化工機械系統，其特征在于：測速傳感器、重量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、音頻傳感器通過采樣芯片將信號輸入主控器，負載估計模塊經過帶通濾波器將信號輸入主控器。3.根據權利要求2所述的一種送料速度模糊控制的研磨化工機械，其特征在于：通過機械振動信號和噪聲信號判斷筒體中的料位，具體步驟如下：步驟1，將機械振動信號和噪聲信號進行濾波，去除無用信號，并獲取機械振動頻率函數fz和噪聲頻率函數fc；步驟2，計算聲級， L = 10 * ( lg | d F ( f z ) d t | + lg Re [ H e ( f c ) e - j 90 ] + lg ( aσ r a d f z ) - lgη s ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：谷正，趙凱，劉芳，許晨，李健，李云龍，
申請(專利權)人：青島大學，
類型：發明
國別省市：山東;37