贴片式重量料位计在水泥搅拌站的应用

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  1. 背景描述

本搅拌站项目位于青岛即墨,拥有双站10个300T钢制料仓,内部储有混凝土原材料。在原先的测量方法中,操作人员不能准确了解仓内物料的多和少,300T的料仓往往只能利用2/3的空间;也因为无法准确了解仓内物料情况。

由于仓内环境恶劣,目前的传统测量方式并不适合该应用。随着国家对于高污染行业的监管力度不断加强,业主亟需一种快速便捷的物位测量手段,获取物料的准确信息,要求性能稳定,维护便捷,综合精度在3%以内。

图1墨项目实景

客户通过反复实验论证选择了KM的贴片式重量料位计作为其搅拌站料位计量手段。

  1. 技术分析

实施项目的料仓属于典型的钢制料仓,容量300T左右,共计10个料仓。由于支撑腿为碳钢材质,在加载和卸载物料时支撑腿会发生弹性形变,这些形变量和加载的重量成正比。只要检测出这些微小的形变,就可以了解到料仓里面的物料重量。

用螺栓将Microcell贴片式传感器紧密固定在料仓支腿上,支腿形变的同时会带动贴片式传感器一起形变,通过传感器内部的超高灵敏度应变片“感知”支腿的形变,将形变量转换为电信号,最终得到料仓重量值。

图2:钢材受力形变示意

图:钢材受力形变示意

图3:贴片式传感器安装示意

图:贴片式传感器安装示意

本方案采用4片Microcell型贴片式料位计,在每一个料仓支腿的内侧贴一片传感器,使用接线盒将数据汇总到KM专用的控制器内,由控制器将传感器输出的微弱信号放大处理为数字信号,并输出一路4~20mA信号提供给上位机系统。

图4:现场设备的组成

该料仓支腿为直径325mm,厚度8mm的碳钢圆管钢。支撑腿之间有两组加强筋保持设备的稳固,没有其他大型刚性连接。经过数据计算,在300T时每一个支腿将承受9.18 kg/mm2的压强。这是一个非常大的数值,可见支腿形变量较大,非常适合贴片式系统的工作。根据直撑式精度表可得系统的精度小于2%,即精度在+/-6 T以内。

图5:贴片式重量料位计精度表

  1. 项目实施

为了保证设备的精度,减小物料偏载、阳光照射、风力、支腿尺寸细微不同造成的测量误差,在每一个支腿上都安装一片Microcell 贴片式传感器。通过汇总接线盒将四路传感器信号送入SVS2000变送器中,由SVS2000负责将传感器的信号滤波放大最终转换为可读的重量信号,最后将重量信号转换为4~20mA输入上位机。

图6:现场设备安装、测试、接线

Microcell贴片式传感器安装过程比较简单,不需要登高作业,不需要大型设备,仅需2个人,一些随手小工具就可以完成安装任务。

图7:贴片式传感器安装效果

  1. 结论

对于水泥搅拌站而言,贴片式重量物位计综合精度高,体积小巧,安装方便,维护便捷。可以方便应用于项目新建、设备改造。可以作为物位测量,特别是恶劣环境下的固体物位测量是一种较好的选择。