工程機械攪拌設備用稱(chēng)重傳感器的選型

作者：時(shí)間：2013-05-16 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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本文闡述了工程機械攪拌設備稱(chēng)重系統的基本要求和特殊要求，提出了工程機械攪拌設備稱(chēng)重系統選用傳感器時(shí)需要考慮的幾個(gè)問(wèn)題，重點(diǎn)分析了傳感器防護結構對工程機械攪拌設備運行可靠性的影響，指出IP代碼所代表的防護等級不能涵蓋工程機械攪拌設備對傳感器的全部防護要求。建議不同類(lèi)型的攪拌設備選用不同防護能力的傳感器。

稱(chēng)重系統中選用傳感器通常要考慮稱(chēng)重系統的量限、準確度、傳感器的安裝空間、周?chē)h(huán)境對傳感器的可能影響、加載的類(lèi)型以及傳感器的壽命等諸方面因素。工程機械攪拌設備的稱(chēng)重系統也不例外。只是不同的稱(chēng)重系統由于要求不同，工作條件不同，所要考慮的問(wèn)題側重點(diǎn)有所不同罷了。

工程機械攪拌設備通常包括混凝土攪拌樓（站）、瀝青攪拌站、穩定土拌和廠(chǎng)以及海上混凝土攪拌船等，其中以混凝土攪拌樓（站）最為典型。下面就以混凝土攪拌樓（站）為例進(jìn)行分析。

1 混凝土攪拌樓（站）對稱(chēng)重系統的基本要求

1.1 準確稱(chēng)量誤差對混凝土的強度影響很大，特別是水灰比計量精度，因為強度和水灰比是線(xiàn)性關(guān)系。相關(guān)國家標準規定，水泥、水、外加劑、摻合料的動(dòng)態(tài)計量精度為±1%，砂、石料的動(dòng)態(tài)計量精度為±2%。

1.2 快速滿(mǎn)足攪拌樓站工作循環(huán)的要求。

1.3 種類(lèi)多稱(chēng)量值預選的種類(lèi)要多，變換要方便，以適應多種配比和不同容量的要求。

1.4 結構簡(jiǎn)單稱(chēng)量裝置要結構簡(jiǎn)單，牢固可靠，性能穩定，操作容易。

顯然，采用傳感器電子稱(chēng)重系統較之機械秤更能滿(mǎn)足要求。因此，稱(chēng)重傳感器在混凝土攪拌樓站中得到了越來(lái)越廣泛的應用。但是，客觀(guān)地說(shuō)，與機械杠桿秤相比，在“牢固可靠，性能穩定”方面，傳感器電子稱(chēng)重系統還有很多工作要做。

2 混凝土攪拌樓站中稱(chēng)重傳感器的運行條件

與一般用于商貿計量的電子秤的一個(gè)很大的不同之處在于，混凝土攪拌樓站中稱(chēng)重傳感器處于相當惡劣的運行條件中，應力環(huán)境十分復雜，與一般的電子產(chǎn)品的運行環(huán)境相比，有更大的隨機性。

2.1 環(huán)境溫度和濕度

混凝土攪拌樓站通常是露天安裝，傳感器可能遭受日曬雨淋，溫度劇烈變化。而不少工程建設項目是在自然條件相當惡劣的山區或邊遠地區。所以，必須考慮更大的溫度范圍，更高的濕度條件?；炷猎谏a(chǎn)過(guò)程中需要水。在水的輸送和稱(chēng)量過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生不少水氣，在一定的小范圍內形成較為潮濕的環(huán)境。在溫控攪拌樓中，則有高溫工況和低溫工況的不同要求。夏天運行在低溫工況時(shí)要通入零度以下的冷風(fēng)以及加冰攪拌，這時(shí)樓內會(huì )出現冷凝水，足見(jiàn)樓內濕度之高。

2.2 粉塵

混凝土在生產(chǎn)過(guò)程中需要大量的水泥、煤粉灰以及適量的外加劑。這些粉狀物在輸送和稱(chēng)量過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生粉塵。即使是骨料，在輸送過(guò)程中也有粉塵產(chǎn)生。這些粉塵有一部分會(huì )附著(zhù)在傳感器表面。在粉塵和水氣的共同作用下，傳感器將受到較為嚴重的腐蝕。所以，粉料秤傳感器的損壞通常要比其他秤的傳感器更頻繁一些。

2.3 沖擊與振動(dòng)

在進(jìn)料過(guò)程中，砂石料會(huì )產(chǎn)生沖擊。傳感器應能承受5g的加速度。在攪拌過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生持續的振動(dòng)，而振動(dòng)會(huì )產(chǎn)生疲勞破壞。

2.4 人為環(huán)境

人為環(huán)境是產(chǎn)品可靠性設計時(shí)必須考慮的因素之一?；炷翑嚢铇且话惆惭b在施工現場(chǎng)。工地上大量使用臨時(shí)工，其中相當多的臨時(shí)工文化水平較低，缺少必要的技能。在設備的維修和清洗等工作中，很有可能發(fā)生傳感器受到高壓水的濺射，誤操作引起過(guò)載等情況。顯然，傳感器要在這樣的環(huán)境條件下長(cháng)期可靠的運行，是要進(jìn)行一些特殊設計的。

上述基本要求和運行條件可以作為混凝土攪拌樓（站）用稱(chēng)重傳感器的選型的依據。

3 混凝土攪拌樓（站）用稱(chēng)重傳感器選型時(shí)需要考慮的幾個(gè)問(wèn)題

3.1稱(chēng)重傳感器載荷容量的確定

稱(chēng)重傳感器載荷容量通常按下式計算

傳感器額定載荷=料斗自重＋額定稱(chēng)重量

（0.6~0.7）×傳感器只數

事實(shí)上人們在選擇傳感器容量時(shí)往往還要綜合考慮沖擊載荷的大小以及選定安全系數.安全系數的選擇又與傳感器的靈敏度有密切關(guān)系．國內外常見(jiàn)的應變式稱(chēng)重傳感器靈敏度多數為2mV/V，但是也有1mV/V的，如柱式傳感器；也有3mV/V的，如部分懸臂梁式傳感器和板環(huán)式傳感器；扭環(huán)式傳感器則通常是2.85mV/V。目前在攪拌樓上使用的傳感器基本上都是2mV/V的。

3.2稱(chēng)重傳感器準確度的選擇

傳感器準確度的選擇以滿(mǎn)足稱(chēng)量系統的準確度要求為準，不必片面追求過(guò)高的傳感器準確度等級。在多只傳感器組合使用時(shí)，其綜合誤差按下式計算

δr=δ／√n

式中，δ為單只傳感器的準確度，n為組合使用的傳感器只數。

目前攪拌樓上常用的S型傳感器、懸臂梁式傳感器、板環(huán)式傳感器，其線(xiàn)性、滯后、重復性、靈敏度溫度影響、蠕變等主要指標絕大多數廠(chǎng)家均優(yōu)于0.05%，大多數廠(chǎng)家優(yōu)于0.03%，部分廠(chǎng)家優(yōu)于0.02%。其單只傳感器的綜合誤差都接近或優(yōu)于0.1%。多只傳感器組合后其綜合誤差就更小了?？梢哉f(shuō)一般稱(chēng)重傳感器生產(chǎn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品都能滿(mǎn)足要求。

以前，不少攪拌樓生產(chǎn)廠(chǎng)家規定其稱(chēng)重系統的靜態(tài)精度分別為0.1%和0.3%。這樣，對于使用單只傳感器的秤而言，單項指標為0.05%的傳感器就可以滿(mǎn)足0.3%精度的秤的要求。對于使用三只以上傳感器的秤而言，單項指標0.05%的傳感器也能滿(mǎn)足0.1%精度的要求。

需要指出的是，上述精度是稱(chēng)重系統的靜態(tài)精度，而混凝土國家標準要求的是動(dòng)態(tài)精度，這是由于原材料不斷地向稱(chēng)量機構供料在重力的沖擊下稱(chēng)量誤差明顯增加。上述0.1%和0.3%的靜態(tài)精度能否保證分別達到1%和2%的動(dòng)態(tài)精度還與供料系統的設計有關(guān)。 稱(chēng)重傳感器相關(guān)文章:稱(chēng)重傳感器原理

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