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連續式計量技術(shù)的突破--差分減重(失重秤)

作者: 時(shí)間:2013-04-09 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
本文作者結合多年工作實(shí)踐及對國內外動(dòng)態(tài)稱(chēng)重計量的廣泛深入研究,就連續式攪拌設備計量的精度如何提高做出分析,得出方法。

一. 連續式攪拌設備計量方法的現狀

1.1傳統使用的方法

在如建材、糧油、礦山等散狀物料計量或在線(xiàn)控制配料時(shí),有很多種方法。比較典型的有:皮帶秤類(lèi)、沖板流量計類(lèi)、核子秤類(lèi)、圓盤(pán)給料秤類(lèi)。這些計量形式各有特點(diǎn),但是局限性很大,受設備機械變化影響大,精度不高,安裝調校煩瑣,維護量大。

皮帶秤工藝介流程紹:

皮帶秤將單位面積(稱(chēng)重段)上受到的負荷信號與變化速度(皮帶轉速)信號進(jìn)行積分運算得出流量值,以此作為可控制的對象。

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注: 通過(guò)控制拖拉式皮帶轉速,改變拖出的物料量,物料經(jīng)給料溜槽的出料口整形后, 其厚度穩定均勻,無(wú)論皮帶機轉速大小,皮帶上的負荷都是恒定的。 與其它給料方式相比, 該方式計量與控制精度效果較好。

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注: 給料與稱(chēng)量功能分別在兩條皮帶上實(shí)現

1.2方法在連續攪拌設備上使用現狀

連續式攪拌設備包括:穩定土廠(chǎng)拌設備,水泥連續式攪拌設備,瀝青連續式攪拌設備。就計量精度而言,目前,這些設備不能與間歇式相提并論。因此,連續式攪拌方法受不到廣大用戶(hù)的青睞,也是原因之一??茖W(xué)分析可以說(shuō)明,這兩種計量方法決定的攪拌工藝都有其適用的場(chǎng)合,不能由于暫時(shí)的技術(shù)限制而影響連續式攪拌的應用。

目前,我國連續式攪拌設備均采用容積法或皮帶秤/螺旋秤兩類(lèi)來(lái)計量,七十年代從歐洲引進(jìn)開(kāi)發(fā)連續攪拌工藝至今,一直如此,始終未有突破。事實(shí)上,這兩種計量方法在歐洲使用能夠作到高精度,例如德國申克(Schenck)的皮帶配料秤,動(dòng)態(tài)配料精度達到2%。而在中國卻不行,原因在于受到我國機械制造及材料等基礎工業(yè)的制約。目前我國用于公路行業(yè)的皮帶秤計量精度一般只能達到5%左右,與容積計量相差無(wú)幾,長(cháng)期穩定性較差。

二. 連續稱(chēng)重的革命——差分減量(失重)秤

(英文Loss-in-weight)是九十年代開(kāi)始應用于工業(yè)過(guò)程稱(chēng)重連續計量的。逐漸替代皮帶秤、螺旋秤,甚至累加秤,作為一種全新的計量方法,逐漸應用到越來(lái)越多物料處理。

2.1 基本原理:

將秤量斗及給料機構作為整個(gè)秤體,通過(guò)儀表或上位機不停對秤體進(jìn)行重量信號的采樣,計算出重量在單位時(shí)間的變化比率作為瞬時(shí)流量,再通過(guò)各種軟硬件的濾波技術(shù)處理,得出可以作為控制對象的“實(shí)際流量”。

這個(gè)流量的獲取非常重要,是能否準確計量的基礎。圖中介紹的是一種經(jīng)典的方法:

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然后FC通過(guò)PID反饋算法,進(jìn)行逼近目標流量的控制運算,輸出調節信號去控制變頻器等給料機控制器。

2.2差分減量秤(失重秤)在實(shí)際中的應用:

從原理上可以看出它不受秤體與給料機構的機械變化影響,它只是計算重量差值(差重),與傳統動(dòng)態(tài)計量手段相比,其優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的。

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