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探究称重模块在电子料位计中应用的介绍
日期:2020.01.30

摘要:称重模块被称为称重系统及电子衡器中的心脏部件。称重式电子料位计解决了对于固体物料表面不平、灰尘等造成的测量不准确的固有问题,广泛应用于石化、塑料、水泥、医药、饲料、食品、冶金、轻工、建材、环保等行业,实现对料位的上下限报警和控制。本文阐述了称重式电子料位计的组成及工作原理,称重模块的选型,电子料位计现场安装调试流程以及注意要点。

1称重模块被称为称重控制系统和电子衡器的心脏部分。随着科学技术的快速发展,由称重模块制成的电子称重系统电子称重仪器已广泛应用于各行各业,实现了对物料的快速准确称重。特别是随着微处理器的出现和工业生产过程中自动化程度的不断提高,称重模块已成为过程控制中的必要设备,从以前无法称重的大型罐和料斗的重量测量,起重机秤和汽车衡的测量控制,到各种原料混合分配的配料系统生产过程中的自动检测和粉末进料的控制。

称重模块解决了对于固体物料表面不平、灰尘等造成的测量不准确的固有问题,广泛应用于石化、塑料、水泥、医药、饲料、食品、冶金、轻工、建材、环保等行业,实现对料位的上下限报警和控制。

2称重式电子料位计的组成及工作原理电子料位计是指能实时检测容器内固体物料高度(重量)变化的一次仪表。通常,4-20mA或1-5V的输出标准信号连接到二次仪表或计算机系统,也可以通过RS-485或Modbus/profitbus/Hart现场总线连接到计算系统。料位计又称料位变送器、料位控制器、料位计、料位计等。

称重模块由料仓(或罐、槽等)、支架、称重传感器、称重仪表等几部分组成。其中,料仓和支架是被称重物体和转换元件之间的机械传力复位系统,包括料仓、传力复位机构、限位装置等,它们是称重式电子料位计的主要承载部件,起到承载物体重量的作用料仓和传力机构负责将物体的重量准确地传递给称重模块称重模块(一次仪表)位于料仓和支撑体之间,并按照一定的函数关系将被称物体的重量转换成相应的毫伏电信号,通过接线盒的信号电缆输出到称重控制仪表(二次仪表)。

称重模块在选用时要考虑到很多因素,实际的使用当中主要从下列几个因素考虑。其次称重模块的灵敏度、最大分度数、最小检定分度值等也是选用中必须认真考虑的指标。

3使用环境

称重模块实际上是一个输出设备,将质量信号转换为可测量的电信号。首先,考虑传感器的实际工作环境非常重要,这关系到传感器能否正常工作,其安全性和使用寿命,甚至系统的可靠性和安全性。在正常情况下,高温环境会导致涂层材料熔化、文明焊点和弹性体内应力的结构变化等问题。灰尘和湿度对传感器短路的影响:在高腐蚀性环境中,传感器弹性体会损坏或发生短路;电磁场会干扰传感器输出。只有在相应的环境因素下选择相应的称重模块才能满足必要的称重要求。

3.1重传感器的数量和量程

称重模块数量的选择取决于称重系统的用途和载体,需要支撑的点的数量(支撑点的数量应根据载体的几何重心与实际重心重合的原则确定)。一般来说,可以根据最大称重值、选择的传感器数量、秤的自重、可以产生的最大偏移负载以及动态负载因素的综合评估来确定几个支撑点的几个称重模块传感器的范围选择。一般来说,传感器的范围越接近分配给每个传感器的负载,称重精度越高。但是,在实际使用中,由于称重模块上加载的负载不仅是要称重的物体,还包括载体的负载,如自重、皮重、偏心负载和振动冲击等,因此在选择称重模块时应考虑许多因素,以确保传感器的安全和寿命。这里有一个经过大量实验验证的经验公式。

3.2称重模块的安装方式

称重模块的安装方式主要取决于称重的类型和安装空间,保证安装合适,称重安全可靠;另一方面要考虑厂家的建议。对于传感器制造来讲,一般规定了传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构形式、弹性体的材质等。

3.3称重模块的准确度等级选择

称重模块准确度等级的技术指标包括非线性、蠕变、重复性、滞后性、灵敏度等。我们在选择传感器时不应盲目追求高等级的传感器,而应考虑电子秤的精度等级和成本。一般来说,所选传感器的总精度是非线性、不可重复性和迟滞性三个指标的总和,均方根值略高于秤的精度。

4称重式料位计的现场安装

4.1现场安装特点

(1)称重模块安装难度大,料仓重量比较重,有的甚至达到上百吨重。在整个料仓安装(包括内衬安装)煤接完成前,称重模块不能进行安装。

(2)称重模块安装过程中,利用千斤顶顶升技术,实现料仓的顶升,完成了传感器的安装。

(3)安装工艺简单,容易实施操作、安装精度高等优点。

(4)利用“模拟标定法”,调试精度高、方法简单、适用,满足了称重计量的要求。

4.2安装流程及要点

(1)施工流程

称重模块安装位置确定一*临时支撑制作安装一称重模块及附件安装一电气回路接线检查·料仓称重模块系统模拟调试一系统标定一投入试运行资料整理运行。

(2)现场安装的要点

1)料仓称重模块底座标高确定及临时支撑座的安装

在料仓基础安装完成后,料仓没有就位前(如果料仓就位后四点标高测量就会有难度),首先将需要安装称重模块4点位置标高,确定是否在一个水平面上。一般建议控制的3~5mm左右。制作临时支撑的高度要比称重模块的实际高度高20mm,以便称重模块安装时操作方便。称重模块临时支撑在料仓就位的同时进行安装临时支撑不需要满焊,以便以后好拆除。

2)压式称重模块的安装

称重模块安装的前提条件,料仓上所有工艺的电煤工作或有强电流作业的工作必须完成后,才能进行传感器安装。

a确定称重模块的位置,保证料仓上4个传感器对称并均勾受力。

b将4个千斤顶(千斤顶型号规格的选择根据料仓的重量进行确定)分别安放在临时支撑的边缘上,在4个位置同时启动于斤顶,将料仓缓慢的顶起,顶起的高度能够将临时支撑取出即可。将临时支撑移开称重模块安装的位置。

c但要保证临时支撑对料仓要有支撑作用。

d称重模块上下底座及附件安装(用平垫铁和铜垫片进行调整),用水准仪将传感器上下底座找平后,其误差不应超过2mm,将称重模块上下底座满焊,焊接的过程中要将传感器取出。焊接完成后,将4个位置的称重模块安放就位。

f将临时支撑取出,4个位置同时将千厅顶缓慢卸力,将料仓缓慢的放在已经安装好的称重模块上。

g将上、下套件可靠的用接地线连通h传感器安装就位后,禁止电煤操作时,电流流过传感器本体。

3)电气系统回路调试

检查接线称重检测回路接线是否正确,申源回路绝缘是否良好。

用精密万用表测量料仓4个传感器输出电阻值是否平衡,如果不平衡,调整传感器补偿接线盒内的精密电位器,使其4台称重模块的输出信号平衡。对称重系统回路进行送电。

系统标定

称重模块的电气零位标定

料仓皮重清零

砝码标定

称重系统模拟检测

仪表标定完成后,对各种实际需求的应用参数进行设置,将各种试验调整数据记录整理好并归档。

这里需要强调的是在安装、调试及使用的过程中还必须重视安全及环境措施。任何施工都必须遵循其应有的行业规范和制度。

5结语

称重式电子料位计,经过实际调研和工程中实践,与传统方法相比较,减小了施工难度,降低了劳动强度,缩短了施工工期,节省了大型吊车的使用,节约了施工机械成本,提高了经济效益。同时保证了称重模块的安装和调试精度,受到了好评。因此,在现场的使用和调试过程中必须具有清晰的操作思路,认真的分析,积极的总结和积累现场操作经验。如果这样的话,可以大大减少现存的故隆问题,可为现场调试节约人量的时间,为日后的维护提供方便。


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