專利名稱：沖擊式流量計的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種測定或控制谷類等粒狀材料的流量的沖擊式流量計，特別是涉及一種使用傾斜的檢測板的流量計。
本文使用的“粒狀材料”一詞不僅限于粒狀材料，也有粉狀材料的意義在內。
以往的沖擊式流量計是將粒狀材料落至沖擊板或檢測板，由其沖擊力計算出流量的。檢測板為使沖突的粒狀材料不滯留而直接滑落為傾斜設置。這樣的流量計例如見美國專利3,611,803、特開昭60-122324號公報、國際專利申請公報WO81/00312及WO93/22652。
還已知通過導入傾斜的斜路以替代將粒狀材料從垂直上方直接向與檢測板接觸的方式。這樣的流量計見國際專利申請公報WO93/22633或特公平8-12091。
圖8示出了特公平8-12091號公報所提供的配置。其中具有1個或多于1個的斜路即傾斜的緩沖板，它設置于料斗101下方的粒狀材料供給裝置102下部的排出口103與檢測板104之間的配置。由供給裝置102落下的粒狀材料與最初的緩沖板接觸，而后沿后續緩沖板滑落，之后沿最后的緩沖板105滑動，落入檢測板104上。圖8中僅舉例示出了最后的緩沖板105，此最終緩沖板與檢測板104的傾斜方向相同。檢測板104的上端設置在最終緩沖板105下端的正下方，檢測板104上設有檢測所受力在鉛直方向分力的檢測系即負荷計100。
以上結構的流量計具有以下作用。
(1)由于緩沖板105的存在，即使粒狀材料流量改變，對于檢測板104的落下位置(箭頭106)及落下方向(箭頭107)大致為一定。也就是由供給裝置102落下的粒狀材料的速度是均勻的。
(2)緩沖板105與檢測板104的傾斜角度的差很小。這樣，粒狀材料以對檢測板104很小的沖擊落入，并滑移到檢測板104上。在檢測板104的傾斜角θD設定的比緩沖板105的傾斜角θB小時，能夠隨著粒狀材料的移動對檢測板104施加準靜的力。
可是，以往的沖擊式流量計多使用如圖9所示的轉閘型粒狀材料供給裝置。此供給裝置的下部設有轉閘102，通過轉閘的回轉開閉排出口。這樣，根據轉閘102的開度，產生原料滯留部分A與原料的易流部分C。C部分與A部分之間產生中界層B，此中界層B的厚度與軸閘102的開度同時變化。中界層B的厚度變化時，滯留部分A的安定角也變化，滯留部分A會急速崩塌。這樣，此種供給裝置中軸閘102的開度與原料的流量必定不一致，對于原料流量的測定精度會產生不好的影響。
此外，由于圖8的流量計設有多個階梯狀緩沖板，加之為負荷計100設置在檢測板104下方的構造，裝置的高度h較大，裝置整體大型化。
本發明的目的是鑒于上述問題，提供一種裝置高度低的小型的，測定精度好的沖擊式流量計。
本發明的另一目的是提供一種粒狀材料供給裝置的開度與粒狀材料的輸送流量保持一致，能夠提高流量測定精度的沖擊式流量計。
本發明的粒狀材料沖擊式流量計具有帶供粒狀材料落下的供給口并可改變通過此供給口的粒狀材料流量的供給裝置，設在接受由所述供給裝置落下的粒狀材料的負荷位置上的、傾斜的負荷檢測板，檢測加在所述負荷檢測板上的負荷并變換成電氣信號的負荷檢測器，通過所述負荷檢測器的電氣信號計算粒狀材料流量的計算裝置。此流量計的特征為，供給裝置大致為劃定粒狀材料的流路的槽狀，具有大致與所述負荷檢測板傾斜方向相同的平坦的底面部，所述供給口設置在所述底面部的傾斜方向的下端。
根據上述結構，供給裝置的傾斜的底面部將粒狀材料與負荷檢測板大致相同方向傾斜地導入，與上述以往的緩沖板同樣運動。因此，流量計中，緩沖板與粒狀材料供給裝置一體化構成，高度降低，能夠實現裝置整體的小型化。流入供給裝置的粒狀材料與底面部常接觸地在寬度方向疏展地到達供給口。因此，落向負荷檢測板的粒狀材料的落下方向及位置為一定。即使向供給裝置流入的粒狀材料的速度有波動，在由供給口流出時，流下速度較小的同時，速度的波動被平均化，流量計測定精度良好。
供給裝置的供給口為矩形，為降低粒狀材料的落下沖擊，最好接近于負荷檢測板設置。詳細來說，供給口與負荷檢測板間的間隔可設定為檢測板中檢測的，傾斜面上施加的準靜負荷大于由粒狀材料的落下產生的沖擊負荷。此間隔在例如最大測定范圍為每時5噸的流量計中約為40mm。此場合，流量計能夠在將近粒狀材料秤量測定狀態下測定，提高了測定精度。在提高沖擊式流量計的測定精度上，有望計算出以排除沖擊負荷的準靜負荷為基準的流量。
在流量計中，最好應設置供給裝置的供給口開閉裝置。此開閉裝置含有應開閉供給口以與底面部平行的可滑動的板部件，以及驅動板部件的驅動源。板部件最好配置在與底面部的傾斜方向相關的供給口上方，以向下移動時能夠關閉此供給口。此場合，無論板部件在什么位置，粒裝材料所有部分沿底面部及板部件滑落時，不會發生滯留。這樣，供給口的開度與原料的流量一致，流量的測定精度進一步得以提高。
板部件最好在與底面部的傾斜方向相關的下端緣上形成缺口部。在此場合，板部件即使接近閉鎖位置，也可以控制粒狀材料流入到小流量域而不發生滯留。
負荷檢測器最好在與粒狀材料的供給裝置大致相同的高度設置，并懸架著負荷檢測板。這種配置與負荷檢測器設置在檢測板下的以往的流量計相比，降低了裝置的高度，能夠實現小型化。
本發明的上述以及其它的特點和優點將在下面的參照附圖的說明中更加明確。
如下圖1為本發明實施例的沖擊式流量計主要部分的縱剖面圖；圖2為圖1的流量計中粒狀材料供給裝置的剖面圖，示出本裝置開閉裝置閉狀態；圖3為示出圖2的開閉裝置開狀態的剖面圖；圖4為表示圖1流量計的主要部分的立體圖；圖5為表示圖1的流量計的控制部的方框圖；圖6為沿圖3的VI-VI線所見的開閉裝置的俯視圖。
圖7為表示圖1的流量計中開閉板的開度與負荷檢測器檢測值關系的圖表。
圖8為表示以往的沖擊式流量計中檢測板與緩沖板的配置略圖9為以往的沖擊式流量計中使用的粒狀材料供給裝置的剖面圖。
以下參照附圖對本發明實施例的沖擊式流量計進行說明。
參照示出此流量計主要部分的圖1及圖4，流量計具有機臺2，設在機臺2上的機架4支持著粒狀材料供給裝置3與負荷檢測板6。改變粒狀材料流量的供給裝置3位于機架4的上部，為劃定粒狀材料的流路的槽或管形狀。供給裝置3通過管狀部件5連接到上方圖中未示出的料斗上。負荷檢測板6位于供給裝置3的下方，承受由該裝置落下的粒狀材料F的負荷。
負荷檢測板6為使粒狀材料F在負荷檢測板6的傾斜面上滑動以作用準靜負荷，相對水平面呈傾斜的平坦形狀。如圖4所示，大略為三角形的支撐部件7A、7B分別安裝在負荷檢測板6寬度方向兩側。支撐部件7A、7B的上部分別形成把手部8A、8B，這些把手8A、8B上掛接著支撐部件9。作為負荷檢測器工作的負荷計10的一端安裝在支撐部件9上。負荷計10的另一端通過支撐部件11支撐在機架4上。因此，負荷計10為吊置負荷檢測板6的形態。
粒狀材料供給裝置3的下端具有平坦的底面部12，此底面部12與負荷檢測板6以相同程度傾斜。因在底面板12傾斜方向的下端將粒狀材料F落入負荷檢測板6上，底面部12具有一定寬度的矩形供給口13。這樣，向粒狀材料供給裝置3內流入的粒狀材料F在向底面部12滑動的同時在寬度方向(參照圖6的符號M)疏展至供給口13。供給口3為降低粒狀材料F落下的沖擊，以接近于負荷檢測板設置為好。例如在測定范圍為5噸/時間單位的流量計的場合，供給口13與檢測板6的間隔L(參照圖2)設定為40mm。間隔L以施加在負荷檢測板6上的粒狀材料F準靜的負荷，也就是與秤量測定相近的負荷大于粒狀材料F落下的沖擊負荷來設定，供給口13的大小以能夠供給所希望最大流量來設定。
粒狀材料供給裝置3中，設有供給口的開閉裝置16。開閉裝置16由與底面部12平行滑動地開閉供給口13的板部件14、驅動板部件14的驅動裝置15(本實施為控制電機)構成。驅動裝置15也可由能夠在設定位置停止的氣缸等來代替。板部件14在底面部12的傾斜方向上具有比供給口13高的位置，能夠下降以關閉供給口13。
開閉裝置16驅動板部件14于供給口13關閉位置S(參照圖2)與供給口13的打開位置0(參照圖3)或它們間的任意位置，以控制粒狀材料供給裝置3的開度。即，在開閉裝置16的控制電機15能在任意回轉角度停止的同時，在電機軸17上安裝了回轉板18。回轉板18通過驅動臂19與板部件14相連接。在控制電機15回轉所定的角度時，驅動臂19向傾斜上方側拉上使供給口13開啟，或相反，驅動臂19向傾斜下方推下使供給口13關閉。
流量計1還有控制部分，圖5表示了其控制部分。如前所述的作為負荷檢測器工作的負荷計10輸出對應于檢測板受到的粒狀材料的負荷模擬信號，通過A/D變換器20，連接于微處理器等計算控制裝置21上。計算控制裝置21根據負荷計的輸入信號，計算出檢測板上通過的粒狀材料的流量。計算控制裝置21與粒狀材料供給裝置3的控制電機15及表示計算結果的流量的表示裝置22相連接。
以下對流量計1的動作加以說明。
流量計1開始動作時，粒狀材料供給裝置3如圖2所示，使供給口13關閉，貯留料斗中的粒狀材料F為裝滿狀態。流量計起動時，計算控制裝置21向控制電機15輸出驅動信號。控制電機15使回轉板18回轉所定角度，通過驅動臂19，板部件14向傾斜上方移動，供給口13開啟(參照圖3)。這樣，粒狀材料F沿供給裝置3的底面部12流下，由傾斜下方側的供給口13落至負荷檢測板6。
粒狀材料F落至負荷檢測板6時，負荷計10檢測粒狀材料F的負荷，對應檢測結果輸出模擬信號。此模擬信號由A/D變換器20進行A/D變換，輸至計算控制裝置21。計算控制裝置21算出由檢測信號得出的準靜負荷，進一步根據預定的算式換算成流量。計算控制裝置21在根據計算結果判斷為必要時，驅動開閉裝置16的控制電機15，調整板部件14的開度。此外，由計算控制裝置21算出的流量由表示裝置22表示。
本發明的主要特征為與粒狀材料供給裝置102及圖8所示的其它設有多個緩沖板的以往例(技術)不同，而是如圖1所示，在粒狀材料供給裝置3的下部設有與負荷檢測板6相同程度傾斜的底面部12。即粒狀材料供給裝置與緩沖板一體化簡化了結構，降低了裝置的高度使裝置整體得以小型化。在此供給裝置中，從管狀部件5流下的粒狀材料F與底面部12常接觸地在寬度方向疏展地到達供給口13，因此，粒狀材料F朝向負荷檢測板6的落下方向及位置大致一定，即使向供給裝置3流入的粒狀材料的速度有波動，在由供給口13流出時，流下速度較小的同時，速度的波動能夠被平均化。
此外，粒狀材料供給裝置3將供給口13接近負荷檢測板6，供給口13與負荷檢測板6的落差L(見圖2)至少為40MM。為此，粒狀材料的落下沖擊較小，作用于負荷檢測板6的負荷與粒狀材料F落下時的沖擊負荷相比，粒狀材料F在負荷檢測板上滑動時的準靜狀態下的負荷的比例加大。這樣，粒狀材料F的流量可在與秤量測定相近的狀態下檢測。
粒狀材料供給裝置3在底部12的傾斜下方側具有供給口13，此供給口13的開閉由與底面部12平行的滑動板部件14來進行。供給裝置3內的粒狀材料F沿整個底面部12向供給口13流下，由于板部件14的位置，原料的滯留部分(相當圖9的A部分)不會發生。這樣，供給裝置3也就是板部件14的開度與原料的流量更加一致，提高了原料流量的測定精度，也能夠提高供給口13的開閉精度。再者，供給口13與負荷檢測板6的間隔為定值，無論板部件14在什么位置，粒狀材料F的落下距離也是相同的。就是說粒狀材料F的沖擊負荷的大小與板部件14的開度成比例，也提高了向流量換算的精度(由圖7說明)。
圖7為表示板14的開度與負荷計10的檢測值關系的圖表，橫軸表示開度，縱軸表示檢測值。同圖表中的實線M表示負荷檢測板6受來自供給口13的粒狀材料F的沖擊負荷與粒狀材料F的準靜狀態負荷之和的實際檢測值。由于此沖擊負荷與板部件14的開度成比例地變化，對于實線M的檢測值，可預想出準靜狀態的負荷如虛線N所示變化。例如，由圖7的圖表可用M-N求出沖擊負荷，判明此沖擊負荷M-N與板部件14開度的比例。從而，例如通過算出供給口13的最大開度時的流量檢測值產生的沖擊負荷，可以預想出經過供給口13全開度區域里的沖擊負荷的比率。因此，知道板部件14的開度，判明沖擊負荷的預想值，就可以精確地算出準靜狀態的負荷及換算成流量。
開閉供給口13的板部件14如圖6所示，其前端緣上，即與底面部12的傾斜方向相關的下端部上，最好設有缺口部14a，缺口部14a為隨著朝板部件14的寬度方向中央、開度增大的大致山形。缺口部14a尺寸一例為在板部件寬度為130mm時，開口寬100mm，中央上山形的最大高度或進深為10mm。但缺口部14a對應于處理的容量，也可采用上述以外的形狀及其它尺寸。
在形成缺口部14a的場合，板部件14的閉鎖位置設定為缺口部14a超過供給口13。由于這種結構，即使板部件14接近閉鎖位置，也可以控制粒狀材料F流入到小流量域，從而不會發生滯留。
在本實施例中，作為負荷檢測器的負荷計10與粒狀材料供給裝置3大致在同一高度位置，由負荷檢測板6懸架著。因此，比較起負荷計100在檢測板104下配置的圖8的以往例，流量計1的高度h降低了，裝置得以小型化。
以上根據實施例對本發明進行了說明，本發明并不限于其特定的形態，在不超出所附權利要求的范圍內，可變更各種特定形態，或者采取發明的其他形態。
權利要求
1.一種沖擊式流量計，用于粒狀材料的沖擊式流量計，具有帶供粒狀材料落下的供給口并可改變通過此供給口的粒狀材料流量的供給裝置，設在接受由所述供給裝置落下的粒狀材料的負荷位置上的、傾斜的負荷檢測板，檢測加在所述負荷檢測板上的負荷并變換成電氣信號的負荷檢測器，通過所述負荷檢測器的電氣信號計算粒狀材料流量的計算裝置，其特征為，所述供給裝置大致為劃定粒狀材料的流路的槽狀，具有大致與所述負荷檢測板傾斜方向相同的平坦的底面部，所述供給口設置在所述底面部的傾斜方向的下端。
2.按照權利要求1所述的流量計，其特征為所述供給裝置的供給口為矩形，為降低粒狀材料的下落沖擊，其位置接近于所述負荷檢測板。
3.按照權利要求2所述的流量計，其特征為所述供給裝置的供給口與所述負荷檢測板的間隔約為40mm。
4.按照權利要求1所述的流量計，其特征為還具有所述供給裝置供給口的開閉裝置，此供給裝置含有應開閉所述供給口并可與所述底面部平行滑動的板部件，和驅動所述板部件用的驅動裝置。
5.按照權利要求4所述的流量計，其特征為所述板部件設置在與所述底面部的傾斜方向相關的所述供給口的上方，以向下方移動時關閉供給口。
6.按照權利要求4所述的流量計，其特征為所述板部件在所述底面部的傾斜方向相關的下端緣形成缺口部。
7.按照權利要求1所述的流量計，其特征為所述負荷檢測器與所述供給裝置設置在大致相同的高度，懸架著所述負荷檢測板。
全文摘要
谷類等粒狀材料使用的沖擊式流量計,具有粒狀材料落下的供給裝置、接受落下的粒狀材料的傾斜的負荷檢測板、檢測作用于負荷檢測板上的粒狀材料的負荷的檢測器。供給裝置的底面部與負荷檢測板的傾斜大致相同,將粒狀材料向負荷檢測板以大致相同的角度引導。粒狀材料與裝置的底面部接觸，在其寬度方向疏展落下,粒狀材料朝向負荷檢測板的落下方向及位置大致一定。此外,在粒狀材料的流下速度減弱的同時,速度的波動被平均化。
文檔編號G01F1/30GK1193732SQ97125669
公開日1998年9月23日 申請日期1997年12月25日 優先權日1996年12月26日
發明者佐竹覺, 前田廣樹 申請人:株式會社佐竹制作所
專業數控銑床產品供應商
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