

摘要:散货计量系统采用核辐射技术微机控制技术和数字信号处理技术对物料进行非接触式动态计量利用计算机对散货计量进行智能控制,设计出科学合理的数学设计和处理算法来提高计量和控制精度文中还分析了提高计量精度的几个关键的要素,并以干散货中的煤炭为例进行动态计量,效果良好该系统具有动态测量精度高、稳定性好抗干扰能力强等优点。
之前散货码头对干散货作业常采用两种计量方式:一种是水尺,一种是电子秤,受风浪、水文等因素影响,其精度无法保证;后者使用称重模块,该模块复杂且难以调整和变形,难以适应散货码头干散货作业的恶劣环境。而且安全性和经济性也有问题。散货码头的干散货作业量往往很大,每小时可高达数百吨甚至数千吨,容易造成船舶超装超载,可能造成严重的沉没和倾覆事故。如果装载量太小,会增加运输成本。因此,准确测量散货码头的干散货作业量非常重要。
1系统结构
针对散货码头干散货作业极其恶劣的现场环境,开发了散货码头物料计量控制系统。微机核子秤系统由称重部分和主机部分组成。
2测量原理
以干散货煤为例,利用物质对射线的衰减原理制作核子秤。放射源发出的射线在称重支架形成的平面内呈扇形辐射,物料从称重支架中间穿过。它们中的一些被煤衰减,其余的穿过煤并照射在射线探测器上。因此,射线检测器的输出信号可以反映输送机上的物料量。
称重模块的输出信号与射线强度成正比,这是有物料时的输出信号。通过校准确定的值,可以获得输送机的物料负载,并通过输送机的流量计算物料的累积量。3计量及控制的软件设计
配料系统采用称重仪表作为主要控制设备,实现计量和控制功能,其中控制部分高度智能化。传感器包括两种传感器,即称重传感器和速度传感器。称重传感器为电离室,将被测物质的辐射转化为一定脉冲信号的速度传感器,用于带式输送机的实时速度检测。输入和输出信号的调整部分执行必要的滤波、整形、放大、电平转换等。称重控制器通过经验知识库控制整个系统的运行,不需要建立复杂的数学设计,能够很好地适应非线性。
1)瞬时流量公式编程采用核子秤和微机组成的多通道矿料配料控制系统,应力求实时性和准确性。编制流量公式时,应尽可能减少程序量,提高进给系统的执行速度。在编制瞬时流量公式时,采用按照一定的变化范围建立已知参数数据表的方法。当进给系统工作时,采集的信号将根据数字量从EPROM数据存储器中检索出来,通过简单的计算得到流量结果值。
2)瞬时流量的单位和校准系数的结果最终可以通过配备有微型计算机的显示器或打印机提供给用户。常用的流量单位有kg和t,程序设计需要通过系数运算转换成实用的流量单位。
核子秤是一种非标准矿物物料流量设备。在测量矿物材料之前,应校准流量的上限值。首先要用标准秤称量负载质量,然后将标准负载质量应用于核皮带秤。根据微型计算机显示的数值情况,可以通过键盘上的数字键设置和修改流量公式中的校准系数。
3)累计流量的程序设计累计流量处理程序是整个流量程序的一部分。程序设计主要考虑累计流量的累计精度和累计结果的单位。在设计该程序时,要求根据结果的单位以千克、吨和千吨为单位,以满足精度和显示打印的要求。
4系统的主要误差及改进
4.1核子秤的最佳载荷因子
核子秤的测量误差由两部分组成,即物料载荷引起的误差和速度引起的误差;核子秤的误差主要由材料的形状、质量衰减系数、电离室的灵敏度和速度传感器的误差组成。要实现高精度的物料测量,必须以高精度的速度测量和高精度的载荷测量为基础,速度测量要选用高精度的测速工具。为了提高核子秤的测量精度,必须限制负载系数。过大或过小都会导致测量误差急剧增加,因此最好在最佳负载下运行核子秤。
材料成分的变化对系统的测量结果有一定的影响,但如果材料成分变化较大,则应重新校准系统或重新修正负载常数。此外,材料的形状对核子秤的性能也有很大影响。然而,在现场标定核子秤时,如果合理地选择包含各种可能的物质分布形状的标定测量截面,则可以有效地消除截面形状引起的误差,以达到所需的测量精度。
5结束语
该系统扩展了核技术的应用领域,为散货码头干散货作业提供了一种有效的计量监测手段该系统在某一港口投入实用,运行性能良好,稳定使企业开发人员将注意力集中于编写商务逻辑上,大大简化了开发,在电子商务系统中发挥着重要的作用。