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靜態(tài)地磅校驗方法的改進
靜態(tài)地磅是我們生活、工作中常用必備之物,本文主要分析工業(yè)中的靜態(tài)地磅的校驗。在高爐煉鐵、噴煤、燒結(jié)、水泥、 高速收費站等各種生產(chǎn)線上,需要進行各種物料的進行稱量、配比、計量收費以滿足工藝生產(chǎn)的要求。
1.組成
通常作法是,對需要被稱重的物料設(shè)置稱量斗,在稱量 斗上設(shè)置傳感器(壓式或拉式的)、接線盒、顯示控制儀, 三者之間形成信號通路,來進行稱重、控制;傳感器位于現(xiàn) 場,隨設(shè)備一起振動,則其收到的干擾最大。為了精確控制,
各秤的精度及線性度很重要;由于現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣,存在 各種干擾,導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)不準或不穩(wěn),則需要對各在線稱重 儀表(即稱重傳感器)進行在線校驗,以滿足生產(chǎn)要求。
2.校驗原理
根據(jù)其組成看,校秤主要校現(xiàn)場傳感器。用某標準設(shè)備 (力)在被校現(xiàn)場傳感器上進行校驗,通過標準設(shè)備上實施 (力W)的數(shù)據(jù),被校皮帶秤檢測的數(shù)據(jù),形成不同的重量 W曲線。二者進行比較、修正,然后修改被校現(xiàn)場傳感器的 零點、斜率等。需要的外部因素為:標準物、外力。
3.目前的校驗方法
3.1砝碼法
其標準物為砝碼,外力通過人來搬動實施。校驗時,首 先對顯示控制儀清零,然后在稱量斗上一個一個地增加砝碼, 顯示控制儀或PLC記錄其數(shù)據(jù),形成曲線。其優(yōu)點是砝碼為 標準產(chǎn)品、準確,但也需要定期標定。缺點是砝碼實打?qū)嵉?/span> 灌鉛金屬、價錢高,需要量大,人工多費用大、勞動強度大、
效率低;而稱量斗可能布置在高空、地下、管廊等處,環(huán)境 惡劣不易多人操作;其力不是連續(xù)的,不能連續(xù)校驗;多人 共同去現(xiàn)場校驗也存在空間狹小、安全隱患等不利因素。
3.2液壓法
標準物配置:液壓泵、液壓管路、溢流閥、校驗儀(含 標準傳感器),外力是電。
條件是需要在每個現(xiàn)場傳感器四周設(shè)置一個龍門架,現(xiàn) 場傳感器與標準傳感器上下串聯(lián)。其工作原理是液壓泵的輸 出力F1為定值,通過溢流閥卸掉一部分力F2,剩余的力F3 直接作用于龍門架上,反作用于現(xiàn)場傳感器上,始終應(yīng)滿足 F1=F2+F3。通過不斷改變F2,記錄校驗儀數(shù)據(jù),顯示控制儀 或PLC記錄其數(shù)據(jù),形成曲線。二者進行對比完成校驗工作。
優(yōu)點是搬運工作量較小、用人較少、校驗相對準確;缺 點是每次要敷液壓管路,耗電量大,在校驗過程中,需要不 斷調(diào)整F2 (易降不易增),以滿足F3,校驗儀為單顯;最大 缺點是溢流閥密封不嚴,極易漏油,受溢流閥的密封性的影 響,壓力F3不宜保持住,特別是在泄壓時F3更不穩(wěn),對檢 測精度影響,F3變化反復(fù)沖擊高精度傳感器,對其穩(wěn)定度也 不好;需要人工計算總力,費用較高。
3.3千斤頂法
標準物配置:千斤頂、標準傳感器、二次儀表,外力是人。
條件是需要在每個現(xiàn)場傳感器四周設(shè)置一個倒“L”型 支架(它將標準傳感器壓在料倉上方),現(xiàn)場傳感器與標準 傳感器上下串聯(lián)。其工作原理是通過千斤頂給力,將力作用 于稱量斗上再傳到至現(xiàn)場傳感器上,通過二次儀表記錄的數(shù) 據(jù)(每次進行加法計算)與顯示控制儀或PLC記錄其數(shù)據(jù)、 形成曲線。二者進行對比完成校驗工作。
優(yōu)點是用人較少(一般四到五個)、設(shè)備輕便、簡潔、 攜帶方便,特別適用于單點的校驗,校驗相對準確。由于其 力直接作用于稱量斗,沒有借助其他物體保持力,則松動手 搖力則力消失,因此僅能單項(增力)校驗,無法反向(下 降減力)校驗,也無法檢驗回差,存在缺陷。
4.液壓在線式
標準物配置:液壓系統(tǒng)1套、標準傳感器(數(shù)量同現(xiàn)場 傳感器)、接線盒(數(shù)量同現(xiàn)場傳感器)、PLC系統(tǒng)(顯示), 外力是電。現(xiàn)場至少1人,操作室1人,則最少須2人以上。
條件是需要在每個現(xiàn)場傳感器的旁邊設(shè)置一個標準傳 感器,再設(shè)置液壓缸與液壓系統(tǒng)相連接,現(xiàn)場傳感器與標準 傳感器形成并聯(lián)方式。原理是工作狀態(tài)下稱量斗壓在現(xiàn)場傳 感器上,顯示一數(shù)值A;校驗時開啟液壓系統(tǒng)(由控制系統(tǒng) 如PLC控制),將稱量斗頂起,脫離現(xiàn)場傳感器,將稱量斗 壓在標準傳感器上,顯示數(shù)值B (事先去掉皮重);PLC進行 A、B值比對校驗。特別適合于單點、點對點的校驗。
優(yōu)點是可以隨時校驗稱量斗內(nèi)的料,精度較高,需人少。 缺點是由于現(xiàn)場傳感器與標準傳感器在校驗時不能同時受 力,則該方法屬于單點校驗,是通過料的二次稱重比較來校 驗的;在同一時間無法進行全量程校驗。如果要進行全量程 校驗,則需多次加減料、啟動振動篩、停機、稱重、啟動液 壓系統(tǒng)校驗等,且開機、停機頻繁動作,浪費電力;增量、 減量校驗的理論值(A)不好對應(yīng)找準,皮重也存在變化的 可能,留下存在誤差的可能性。屬于在線式的且一次性投資 也巨大。如果應(yīng)用,適合于新建工程;對于原有系統(tǒng)改造, 工程量、投資量就太大了。在線式又不能移動服務(wù)于其他系 統(tǒng),性價比低。
5.方法的改進
由于上述方法存在缺陷,通過專利系統(tǒng),檢索到一種新 的設(shè)備,利用它對現(xiàn)有方法進行改進。
標準物配置:調(diào)節(jié)底座、便攜式校驗儀(含標準傳感器); 外力是人。
條件是需要在每個現(xiàn)場傳感器四周設(shè)置一個龍門架,現(xiàn) 場傳感器與標準傳感器上下串聯(lián)(同液壓法)。
其特點是校驗儀本身包含了標準傳感器、給力設(shè)施、顯 示部分,做到了一體化,還具有通訊計算功能,用通訊線將 各儀器連接,自動進行加法計算。顯示面板即可顯示校驗儀 本身的力,又可計算總力,不用人工計算了。給力設(shè)施有粗 調(diào)給力、細調(diào)給力,可精確給力,且具有逆止功能,力通過 人用手搖動給力,無須其他外力。帶有調(diào)節(jié)底座,防止了龍 門架過高,校驗時須加墊物.
校驗時,首先對將調(diào)節(jié)底座安防在現(xiàn)場傳感器牛耳(龍 門架內(nèi))上,將校驗儀放在調(diào)節(jié)底座上,用把手旋轉(zhuǎn)校驗儀 的給力設(shè)施,直至顯示某值(大于零的值),表示龍門架、 校驗儀、現(xiàn)場傳感器緊密結(jié)合了,然后顯示控制儀、本校驗 儀同時清零一同“零點”(若稱量斗內(nèi)有物料,如200kg,則 可將本校驗儀的零點也調(diào)成200kg)。其工作原理是通過給力 旋鈕手搖給力于其內(nèi)部的機械機構(gòu),將力傳導(dǎo)給標準傳感器, 直接作用于現(xiàn)場支架,反作用于現(xiàn)場傳感器,二者同時承受 同一個力;現(xiàn)場校驗儀和顯示控制儀、PLC同時顯示所給的 力值(總力),通過不斷加減力,記錄其數(shù)據(jù)、形成曲線。 在每一個校驗點處均可保持住目前所施加的力,則可正反方 向校驗,能校出線性度和重復(fù)性誤差。
該儀器具有RS-485通訊接口,三臺儀器通訊連接,每 一臺均可顯示三臺儀器的給力總和(總力)。
如生產(chǎn)中,覺得某稱量斗稱量不準,又不是檢修期,則 在不生產(chǎn)間隙,攜帶該儀器即可去現(xiàn)場校驗之。
在校驗過程中,由于有總力窗口,則無需計算人員,僅 報數(shù)與操作室人員即可;也可現(xiàn)場一個人操作給力、報數(shù)。
每個儀器約16kg,其需要人力少,搬運、調(diào)試時間短, 校驗相對準確;缺點是該套儀器是人工給力,對于大型稱量斗不能校驗到滿量程,但由于傳感器的線性度很好,只要校 出零點幾線性度(正反的)即可滿足要求。
注:該裝置由濟南君陽自動化科技有限公司擁有的專利技術(shù)生產(chǎn)。
6.結(jié)束語
由于現(xiàn)場秤屬于工藝控制秤,不需要特別標定(校驗儀 在企業(yè)的實驗室用砝碼標定或科學(xué)院鑒定即可),可根據(jù)控 制的要求,選擇不同高精度標準傳感器的精度級別來實現(xiàn)。
現(xiàn)在各工廠的機械化、自動化程度越來越高,人力成本 越來越高。在生產(chǎn)實際中盡量減少人力成本的支出、消除安 全隱患、節(jié)能降耗始終是企業(yè)的一項基本原則。我們通過對 各地鋼鐵企業(yè)進行了調(diào)研,發(fā)現(xiàn)在料斗秤校驗方面,各企業(yè) 采用的方法不同,耗費的人力、物力、財力也不同,對各現(xiàn) 場儀表(本文針對秤)的校驗,沒有納入決策者的視線。但 通過此專利產(chǎn)品的應(yīng)用我們覺得特別好,因此書寫此文以作 比較,分享給同行們。