連續(xù)式計(jì)量技術(shù)的突破--差分減重(失重秤)
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時(shí)間：2013-04-09
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對(duì)于控制對(duì)象為流量（t/h ,kg/min ），而且物料可輸送性好，計(jì)量精度要求高時(shí)，采用失重法計(jì)量可以作為一種最佳方案。
2．2．2失重秤工藝流程：
失重秤兼有靜態(tài)秤、動(dòng)態(tài)秤特點(diǎn)，因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，要求：
1． 正確的輸送率范圍，一般實(shí)際工作范圍為額定輸送量的60%~70%最佳。若采用交流調(diào)速，對(duì)應(yīng)變頻率為35-40Hz最佳。這樣保證調(diào)節(jié)范圍寬。還由于在輸送率過(guò)低時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。
2． 傳感器量程選用適當(dāng)，按公式
3． 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要確保物料流動(dòng)性好，同時(shí)保證補(bǔ)料時(shí)間短，補(bǔ)料不應(yīng)過(guò)于頻繁，一般要求5-10分鐘補(bǔ)一次料。
配套傳動(dòng)系統(tǒng)要保證運(yùn)行平穩(wěn)，線(xiàn)性好。
2．2．4應(yīng)用前景：
隨著電子控制技術(shù)的飛速發(fā)展，失重秤通過(guò)采用新的技術(shù)，在計(jì)量精度上由0.3%~0.5%。而提高到0.1%~0.2%，甚至到超過(guò)靜態(tài)秤，這一新技術(shù)的核心即數(shù)字式稱(chēng)重傳感器的應(yīng)用。
2．2．4．1數(shù)字式稱(chēng)量傳感器的應(yīng)用：
為了適應(yīng)動(dòng)態(tài)測(cè)量的需要,在稱(chēng)重系統(tǒng)中作為系統(tǒng)輸入端的傳感器至關(guān)重要。特別在需要智能化的場(chǎng)合,傳感器的直接或間接數(shù)安化已必不可少,此時(shí)測(cè)量不確定度和測(cè)量速度往往是一對(duì)矛盾,兩者很難兼得,而需根據(jù)實(shí)際情況作折衷選擇。在稱(chēng)重領(lǐng)域,我國(guó)目前大量生產(chǎn)和應(yīng)用的都是傳統(tǒng)的模擬式傳感器,模擬信號(hào)的輸出較小。以生產(chǎn)量最大、采用電阻應(yīng)變?cè)淼姆Q(chēng)重傳感器為例，一般最大輸出為30-40mV。故其信號(hào)易受射頻干擾，電纜傳輸距離也短，通常在10m以?xún)?nèi)。
在使用多個(gè)傳感器并聯(lián)的容器稱(chēng)重系統(tǒng)（料斗秤式配料秤）、平臺(tái)稱(chēng)重系統(tǒng)或秤橋（汽車(chē)衡或軌道衡）中，利用數(shù)字系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)“自校準(zhǔn)”。這是因?yàn)槎嗤ǖ赖臄?shù)字傳感器系統(tǒng)，不存在阻抗匹配問(wèn)題。用戶(hù)輸入各傳感器的地址、秤量和靈敏度，即可自動(dòng)進(jìn)行秤的“四角”或“邊角”平衡，不必一次次地反復(fù)調(diào)整信。而在模擬系統(tǒng)中多個(gè)傳感器關(guān)聯(lián)接線(xiàn)后，每個(gè)傳感器的特性就不再是可辨別的了，校準(zhǔn)時(shí)需在每一個(gè)傳感器上施加砝碼并利用接線(xiàn)盒中的分壓器進(jìn)行調(diào)整。由于調(diào)整時(shí)存在著交互作用，因而反復(fù)多次。在數(shù)字系統(tǒng)中，則允許分別復(fù)核作為單體的每一個(gè)傳感器。因此，校準(zhǔn)裝有數(shù)字傳感器系統(tǒng)的所有花費(fèi)的時(shí)間，僅為模擬系統(tǒng)的1/4。
利用數(shù)字系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“自診斷”，即診斷程序連續(xù)地檢查各傳感器信號(hào)是否中斷、輸出是否明顯超出范圍等。若有問(wèn)題，在儀表或控制器面板上會(huì)自動(dòng)顯示或報(bào)警，用戶(hù)利用面板上的鍵即可尋找各個(gè)傳感器，獨(dú)立地確定問(wèn)題原因并進(jìn)行故障排除。這種直覺(jué)診斷和故障排除能力，對(duì)用戶(hù)顯然是一種重要優(yōu)點(diǎn)，而在模擬傳感器系統(tǒng)中則是很難忘以低成本實(shí)現(xiàn)的。
在稱(chēng)重領(lǐng)域中，典型模擬傳感器系統(tǒng)的模數(shù)變換器的分辨力為16比特，即有50000個(gè)可用計(jì)數(shù)；而數(shù)字系統(tǒng)中每一個(gè)傳感器的分辨率為20比特，即有1000 000個(gè)可用計(jì)數(shù)。所以，一個(gè)裝有4個(gè)數(shù)字傳感器的系統(tǒng)即可提供4000 000個(gè)計(jì)數(shù)的分辨率。這種高分辨率的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于秤架自重大而被稱(chēng)物重量小的場(chǎng)合。例如：在配料稱(chēng)重系統(tǒng)中，有時(shí)配方中某種物料僅占很小比例，但準(zhǔn)確度要求卻仍然很高。這在傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)中同樣是很難實(shí)現(xiàn)的。
2.3國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀（在水泥廠(chǎng)、冶金、塑料、化纖等行業(yè)取得）
許多行業(yè)有豐富應(yīng)用失重秤的經(jīng)驗(yàn)。如：水泥廠(chǎng)配料。近年來(lái)在工程塑料、化纖、光纖等等眾多行業(yè)已廣泛普及。有些行業(yè)由于采用了連續(xù)失重計(jì)量，可以保證落料按比例混合，而弱化攪拌需要，簡(jiǎn)化了工藝。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家這一產(chǎn)品很成熟，如德國(guó)申克公司，布達(dá)本拉（brabender），瑞士開(kāi)創(chuàng)（ktron）公司，技術(shù)處于國(guó)際最領(lǐng)先地位。其中開(kāi)創(chuàng)公司由于采取了數(shù)字傳感器技術(shù)動(dòng)態(tài)精度可達(dá)0.25%。以工業(yè)過(guò)程稱(chēng)重而言，已經(jīng)達(dá)到靜態(tài)秤精度。
三． 在連續(xù)式攪拌機(jī)械上的應(yīng)用及前景影響
由于國(guó)內(nèi)連續(xù)式攪拌設(shè)備計(jì)量停留在傳統(tǒng)的方法上，因此，推廣失重秤應(yīng)用前景將十分廣闊，對(duì)穩(wěn)定土廠(chǎng)拌、水泥連續(xù)攪拌、瀝青連續(xù)攪拌工藝起到革命性的改變，對(duì)流量的精準(zhǔn)控制將會(huì)制造出非常合格理想的混合料。由于連續(xù)式拌和工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低，因此一旦在產(chǎn)品級(jí)配上把好關(guān)，將徹底改變連續(xù)式拌和的市場(chǎng)占有低的現(xiàn)狀。特別是公路、水電行業(yè)所需的高產(chǎn)設(shè)備，具有重大意義，而失重秤即是提高計(jì)量精度的一種重要突破。(end)
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