目前，粉體質(zhì)量流量計(jì)主要有皮帶秤、失重秤、轉(zhuǎn)子秤、沖擊式流量計(jì)和科里奧利流量計(jì)等幾種形式。皮帶秤和轉(zhuǎn)子秤的測量精度不高；失重秤和沖擊式流量計(jì)在應(yīng)用時(shí)不可避免地存在沖擊和測量的間斷性；科里奧利流量計(jì)被認(rèn)為是目前較為先進(jìn)的測量手段，其具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、計(jì)量精度高、無粉塵污染等特點(diǎn)，應(yīng)用越來越廣泛。
創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天，【儀表大發(fā)明】就為大家介紹一個(gè)獲國家發(fā)明專利的科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)。
該流量計(jì)由安徽理工大學(xué)的欒振輝、劉小球、朱立博發(fā)明。發(fā)明目的是為了提供一種簡化了傳動(dòng)系統(tǒng)、減小了尺寸，而且扭矩測量原理簡單可靠、受環(huán)境影響小、維護(hù)簡單方便、可進(jìn)行動(dòng)態(tài)扭矩測量的性能好、使用壽命長的科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)。
它涉及一種測量流體或流動(dòng)固體材料質(zhì)量流量的裝置，機(jī)架上安裝有進(jìn)料裝置和出料斗，電動(dòng)機(jī)通過第一外齒輪、內(nèi)齒輪套、第二外齒輪、太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架和輸出軸帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，對粉體物料進(jìn)行測量，內(nèi)齒圈與殼體可以相對轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒圈外側(cè)設(shè)擋塊，殼體內(nèi)壁設(shè)凹槽，擋塊伸入凹槽中，擋塊右側(cè)安裝壓電式傳感器，通過壓電式傳感器測量內(nèi)齒圈的扭矩，計(jì)算輸出軸的扭矩，進(jìn)而確定經(jīng)過流量計(jì)的粉體物料流量。
具體說明：
此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)，包括機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)有安裝板，所述安裝板的上方連接進(jìn)料裝置，下方連接集料斗，所述機(jī)架下方安裝出料斗，所述進(jìn)料裝置內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)的下方設(shè)有行星齒輪減速器。
所述行星齒輪減速器包括內(nèi)齒輪套、殼體，沿鉛垂方向布置的所述電動(dòng)機(jī)的輸出軸伸入所述內(nèi)齒輪套內(nèi)，所述電動(dòng)機(jī)上的第一外齒輪位于所述內(nèi)齒輪套內(nèi)且與所述內(nèi)齒輪套嚙合，所述殼體內(nèi)設(shè)有水平布置的內(nèi)齒圈，所述內(nèi)齒圈內(nèi)設(shè)有與其嚙合的水平布置的行星輪，所述行星輪支撐在行星架上，所述殼體的中心處設(shè)有水平布置的且與所述行星輪嚙合的太陽輪，所述太陽輪和所述第一外齒輪中間設(shè)第二外齒輪，所述太陽輪通過所述第二外齒輪與所述內(nèi)齒輪套連接，其中：所述行星齒輪減速器還包括固定在所述殼體下方的下端蓋，所述下端蓋與所述內(nèi)齒圈的相鄰面上分布有凹陷的盲孔，所述盲孔中設(shè)有鋼球，所述鋼球沿垂直方向的最大高度大于所述盲孔沿垂直方向的最大孔深，且所述鋼球和所述盲孔間隙配合。
所述內(nèi)齒圈的外側(cè)面上固設(shè)向外突出的擋塊，所述擋塊的中心、所述內(nèi)齒圈的中心、所述太陽輪的軸線位于同一鉛垂面上，與所述擋塊臨近的殼體的內(nèi)壁上開有凹槽，所述擋塊伸入到所述凹槽中，所述擋塊的右側(cè)安裝有壓電式傳感器，所述壓電式傳感器通過第一信號電纜依次連接電荷放大器和信號處理器。
所述下端蓋的下端面上設(shè)有凸臺，光電傳感器固定安裝在所述下端面上，所述光電傳感器通過第二信號電纜連接信號處理器。
所述行星齒輪減速器還包括輸出軸，所述輸出軸的下端安裝有葉輪，所述葉輪位于所述集料斗和所述出料斗之間。
此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：
（1)取消減速電動(dòng)機(jī)，采用電動(dòng)機(jī)加行星齒輪減速器的傳動(dòng)方案；
(2)取消傳動(dòng)軸，將葉輪直接安裝在行星齒輪減速器的輸出軸上；
(3)內(nèi)齒圈未固定在下端蓋上，而是通過盲孔和鋼球浮動(dòng)布置在下端蓋上；
(4)取消轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器，通過測量行星齒輪減速器中內(nèi)齒圈的扭矩來計(jì)算輸出軸的扭矩
此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)測量粉體物料質(zhì)量的方法是：內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓電式傳感器測得內(nèi)齒圈的周向力，該周向力反映了內(nèi)齒圈的扭矩，根據(jù)行星齒輪傳動(dòng)理論，由內(nèi)齒圈的扭矩計(jì)算輸出軸的扭矩，再根據(jù)科里奧利原理，計(jì)算出經(jīng)過葉輪的粉體物料質(zhì)量。
此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）電動(dòng)機(jī)加行星齒輪減速器的傳動(dòng)方案，克服了進(jìn)行大流量粉體物料計(jì)量時(shí)，減速電動(dòng)機(jī)減速比不能滿足設(shè)計(jì)要求的缺陷；
（2）取消傳動(dòng)軸，使行星齒輪減速器之外沒有軸承，徹底解決了粉塵對軸承的影響；
（3）內(nèi)齒圈處于徑向浮動(dòng)狀態(tài)，有利于行星齒輪的載荷均衡，而且內(nèi)齒圈浮動(dòng)布置在下端蓋上，內(nèi)齒圈和下端蓋之間不會(huì)產(chǎn)生摩擦，有效地避免了因摩擦影響傳感器的檢測結(jié)果；
（4）取消了轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器，簡化了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，減小了流量計(jì)整體在垂直方向的尺寸，經(jīng)過計(jì)算，同等電動(dòng)機(jī)功率下，尺寸減小30％以上，而且，相比現(xiàn)有的扭矩傳感器，此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)的扭矩測量原理簡單可靠，受環(huán)境影響小，維護(hù)簡單方便，可進(jìn)行動(dòng)態(tài)扭矩測量。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述擋塊的左側(cè)表面與所述殼體的內(nèi)壁之間安裝有彈簧，緩沖內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，避免因此影響傳感器的檢測精度。
作為再進(jìn)一步的改進(jìn)，所述擋塊的根部和所述殼體的內(nèi)壁之間的縫隙內(nèi)安裝有擋油板，所述擋油板能夠完全覆蓋所述凹槽。擋油板將凹槽完全覆蓋，可以避免齒輪飛轉(zhuǎn)時(shí)油通過縫隙飛濺到傳感器上，影響傳感器的靈敏度，進(jìn)而影響扭矩檢測精度，最終影響流量計(jì)的測量結(jié)果。
為了起到更好的防塵、隔油作用，防止灰塵和油影響測量結(jié)果，所述凹槽外側(cè)的槽口上設(shè)有完全覆蓋所述槽口的蓋板。所述輸出軸的軸承上加設(shè)有軸承蓋，所述軸承蓋中安裝有油封和防塵圈。
同樣，為了避免粉體沿輸出軸外周的縫隙向上飛散，所述輸出軸上套設(shè)有密封圈，所述密封圈位于所述軸承蓋下方且嵌入所述安裝板內(nèi)。
此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)，其中所述鋼球沿垂直方向的高度比所述盲孔沿垂直方向的孔深高3mm。此時(shí)，內(nèi)齒圈的穩(wěn)定性更好，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不易沿輸入軸的軸向發(fā)生移，避免了因此使傳感器測量結(jié)果不準(zhǔn)確。特別是所述下端蓋上至少均勻分布3對所述盲孔和鋼球時(shí)，內(nèi)齒圈在垂直方向上的穩(wěn)定性更好，傳感器的檢測效果更好。
此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)，其中所述輸出軸通過齒輪花鍵與所述行星架連接，對中性更好，傳遞力矩也更均勻。
此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)，其中所述壓電式傳感器的壓電材料為壓電單晶體或多晶壓電陶瓷。壓電式傳感器頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、重量輕，能大大提高扭矩檢測的檢測精度和工作效率。
如需進(jìn)一步了解該發(fā)明，可下載該發(fā)明說明書做詳細(xì)了解。
