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管狀皮帶連續稱重的新方法
【摘 要】 文章介紹一種新型的連續稱重計量裝置的原理組成及工作方式，著重描述了兩個稱量斗間歇式靜態稱重的實現和控制。在確保環保有效性的同時解決了管狀皮帶無法連續稱重計量，該系統實現了管狀皮帶對物料的連續輸送，計量快速、準確的目的。
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目前，技改項目的環保要求越來越高,管狀皮帶以環保、防潮、效能高而受到人們的廣泛關注。新余鋼鐵公司三期技改積極采用了管狀皮帶輸送的新工藝，將石灰廠的熟料石灰粉通過管狀皮帶密閉直接輸送到煉鋼廠。新工藝的應用，在凸現環保、防潮、效能高特點的同時，稱重計量遇到了相當多的困難，由于該條管狀皮帶彎彎曲曲，不能滿足電子皮帶秤安裝的技術要求，稱重計量成了新工藝應用推廣中不可逾越的難題。新余鋼鐵公司打破傳統電子皮帶秤動態計量方式，成功開發了兩個稱量斗輪流靜態稱重，達到連續、快速、準確的計量的目的，解決了管狀皮帶稱重計量難的技術問題，為管狀皮帶的稱重計量尋找到了一條新的有效途徑。 一、方案及組成 基本設計方案：管狀皮帶輸送的物料（石灰粉）連續分別輸送給兩臺稱量斗，兩臺稱量斗采用輪流靜態稱重，交替裝卸料，快卸慢裝的工作方式。通過快卸慢裝產生的時間間隙，既保證稱量斗的靜態稱量的同時又確保了管狀皮帶對物料的連續輸送，實現了連續、快捷、準確的稱重計量。 該系統由兩臺稱量斗，控制裝置，視頻及遠程裝置等組成。如圖1所示。 |
圖1 管狀皮帶秤重系統組成示意圖 |
稱重科技 2012.5·上海 1、稱量斗
稱量斗由稱重傳感器，稱重控制器，限位裝置等組成。稱量斗的配置應滿足相應準確度等級的技術要求。
（1）稱重傳感器的選用
稱重傳感器的應選用柱式或橋式傳感器，抗側載和抗沖擊能力好，安裝維護方便。
主要技術參數：①精度等級0.03%；②靈敏度2.0mv/v；③輸出阻抗350Ω±3Ω；④過載能力150%。
（2）稱重控制器
主要技術參數：①線性度：0.01%；②輸入靈敏度：0.2uv/d；③滿量程輸入信號范圍：0～10mv；④A/D轉換速度：10次/秒；⑤內部分度數：100萬碼；⑥顯示分度數：60000碼；⑦零點溫度影響≤0.2μv/℃；⑧滿度溫度影響≤10ppm/℃；⑨傳感器激勵電源：電壓：DC15V±0.3V，最大激勵電流：240Ma。
主要功能：①具有自動、手動兩種標定方式；②具有主、副兩個顯示器，主顯示器為累計顯示器，副顯示器為當前顯示器；③具有配料控制模式；④具有按鍵設置上、下設定值；⑤具有放料值自動累加；⑥具有繼電器控制觸點輸出（4對常開常閉）；⑦具有4標準模擬量輸出接口；⑧具有RS232（或RS485）通訊接口和20mA電流環；⑨具有斷電保護等常規功解。
（3）限位裝置
系統采用碰撞式限位裝置，安裝在傳感器附近。碰撞式限位在起到了水平橫向的限位作用的同時起到由于傳感器傾斜對料斗垂直方向的支撐保護作用。
稱重控制器通過20mA電流環接口形式將累加重量顯示在現場大屏幕上。系統接地良好，以確保系統能有效地防止雷擊。
2、控制裝置
控制裝置由中間給料倉、進放料閥門及控制設備組成。中間給料倉內設置翻板，控制1#、2#稱量斗的裝料，進放料閥門可選擇電動或氣動。圖2所示控制系統原理圖。
中間給料倉內的翻板和兩個稱量斗的放料閥門為單項控制，即通電關閉、斷電打開，由WK表示（WK1為中間給料倉內的翻板，WK1、WK2為1#、2#稱量斗放料閥門），W為稱重控制器的上、下控制限的觸點輸出。稱量重量達到設定上限值，放料觸點（W放料）打開放料，一直放空到下限值時閉合，控制放料閥門。上料皮帶控制根據電氣設備的要求取觸點，KH開關用于選擇手動或自動。
當稱量斗或其它設備（如翻板、放料閥門等）發生故障，不能正常工作時，稱重控制器和控制柜內的控制信號會輸入到控制室，報警并使管狀皮帶機停止工作。
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、視頻及遠程裝置用二臺攝像機，一臺攝像機監視稱量斗整個工作狀態，另一臺攝像機要能看清兩臺大屏幕顯示的累計重量。
自 動衡 器 篇 圖2 控制系統原理圖
遠程裝置采用數字光端機。數字光端機采用專用ASIC設計及高速DSP技術，全數字無壓縮、無損傷廣播級傳輸方式。高清晰度、高分辨率通過光纖高質量無損傷地實現遠程傳輸。用一對數字光端機經一根光芯將視頻信號、RS232（或RS485）信號遠程傳輸到計量室。
二、工作過程
管狀皮帶輸送的石灰粉，經中間給料倉中的翻板，落到處于下限設定（斗空）的1#稱量斗中。當該稱量斗的石灰粉重量達到上限設定（斗滿）時，該稱量斗的稱重控制器就會輸出二路信號。一路控制中間給料倉內的翻板進行切換，將物料由1#稱量斗切換到2#稱量斗，1#料斗秤加料結束，稱重控制器進行稱重采集，當前顯示重量自動累加到累計顯示器；另一路信號則開啟1#稱量斗的放料閥門進行放料。2#稱量斗此時正在加料。
2#稱量斗正在加料的同時，1#稱量斗放料至下限設定（斗空），此時，1#稱量斗的稱重控制器發出斗空信號，將1#稱量斗的放料閥門關閉。1#稱量斗此時處于備料等待狀態。
2#稱量斗加料至上限設定（斗滿）時，重復1#稱量斗相同的動作。
稱重控制器累加重量為每次放料值的自動累加。兩臺稱重控制器累加重量之和就是管狀皮帶輸送的物料（石灰粉）的總重量。
三、其它
1、稱量斗放料口的開度，要依據管狀皮帶的最大流量來確定。要確保放料的流量比進料的流量大，實現“快卸慢裝”的工作方式。
2、兩秤量斗交替稱重卸料不僅可以大大減少稱量斗的容量，而且所需的高差也小。但稱量斗的容量要依據現場條件盡可能大，這樣中間給料倉內翻板的動作頻率就可以大大減少，延長設備的
稱重科技 2012.5·上海 使用壽命。
3、稱重傳感器應安裝在承重梁上。用鋼結構做承重梁時要有足夠的鋼性，否則應采取加固措施，增強粱的鋼性。
選用三個稱重傳感器的稱量斗，當下料口嚴重偏離料斗秤重心時，應在下料口所對應的垂直平分線的兩側設置稱重傳感器，以此形成一個等腰三角形。
4、稱量斗采用全封閉系統，接料口，放料口及除塵裝置須獨立，采用軟連接。物料是粉狀時稱量斗的放料閥門應考慮密封裝置。減少揚塵和點漏，確保計量準確。
5、稱量斗的錐體部，分流板及翻板等容易被物料磨穿的部位，其表面可增加耐磨層，耐磨層的材料可采用超高分子量聚乙烯。
6、稱量斗應設置砝碼的專用支架，以便定期對稱量斗進行校準。
7、系統具有自動和手動兩種工作方式。
四、結束語
該系統由于利用封閉雙秤形式，互鎖控制，系統集成費用低，實現簡便，環保性能好。自投運以來，運行狀況良好，實現了連續、快速、準確的稱重計量。該系統的投運，達到國內先進水平，凸現了環保與準確稱重的完美結合。為管狀皮帶的稱重計量積累了可借鑒的方法。
