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      自動(dòng)配料系統(tǒng)中的稱重儀表運(yùn)用

      發(fā)布時(shí)間:2019-10-23 09:44:12 |來源:中國知網(wǎng)

            配料工序是化工生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),配料質(zhì)量控制的優(yōu)劣直接關(guān)系著下游工序能否順利進(jìn)行,如果配制料液的質(zhì)量達(dá)不到要求,輕則造成原料、能源的浪費(fèi),重則影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率,并且有些重要生產(chǎn)崗位的配料失誤甚至?xí)o整個(gè)生產(chǎn)釀成事故。所以應(yīng)對配料過程的質(zhì)量控制給予足夠重視。

       

      1、傳統(tǒng)配料自動(dòng)化系統(tǒng)

             實(shí)際生產(chǎn)中常見的配料自動(dòng)控制是利用流量計(jì)測量物料的加入量,然后根據(jù)配制比例來控制各物料的加量。 其原理是:配料開始時(shí),流量累積控制器(QIC01、QIC02)控制進(jìn)料閥門(V11、V12)打開,直到物料M1、M2 的累積流量分別達(dá)到各自的設(shè)定值時(shí)關(guān)閉進(jìn)料閥門,完成配料過程。在這一系統(tǒng)中流量計(jì)是其關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于配料過程需要準(zhǔn)確計(jì)量各物料的加量,所以首先要選擇高精度的流量計(jì);其次流量計(jì)的選擇要根據(jù)物料的物理特性、化學(xué)特性來選擇各自合適的流量計(jì)。通常流量計(jì)的使用精度會(huì)受到各種客觀因素的影響,如管道中流體狀態(tài),物料結(jié)垢、結(jié)晶,溫度變化,氣泡存在等都對流量計(jì)的測量精度產(chǎn)生不同程度的影響。另外,流量計(jì)有其可測流速范圍,而配料管道的流速變化很大,也使其使用精度降低??梢?,使用流量計(jì)實(shí)現(xiàn)配料控制比較困難,而且控制精度也不能很好地保證。

       

      2、利用稱重儀表實(shí)現(xiàn)配料自動(dòng)化

       2.1 稱重儀表的組成及工作原理通常稱重儀表由稱重傳感器(WZ)、稱重變送器(WT)、稱重控制器(WIC)組成。稱重傳感器由金屬彈性元件本體和與其相連的電阻應(yīng)變片構(gòu)成。四只電阻應(yīng)變片組成一個(gè)惠斯通電橋。被測物的重力G 使彈性元件產(chǎn)生形變ε,這一形變引起電阻應(yīng)變片的延伸,壓縮形變ε。根據(jù)虎克定律,彈性形變與外力成正比:ε∝G根據(jù)電阻應(yīng)變效應(yīng)理論:電阻應(yīng)變片的相對變化(△R)/R 與形變ε 成正比:(△R)/R=kε式中,k 為電阻應(yīng)變片靈敏系數(shù)。因此(△R)/R∝G惠斯通電橋的不平衡電壓Um=(△R/R)UREF,所以Um∝G只要測量Um,經(jīng)過放大、變送并經(jīng)稱重控制器處理后便可得到被測物的重量G。

       2.2 稱重配料系統(tǒng)其基本原理是:首先根據(jù)配制比例設(shè)定各物料的加量值,由稱重控制器或PLC 順序執(zhí)行各種物料的加料,通過稱重儀表檢測此物料的加入量直到此種物料加量達(dá)到設(shè)定值時(shí)關(guān)閉此物料的進(jìn)料閥門,完成此物料的加量后進(jìn)人下一種物料的加入過程,直到所有的物料按照設(shè)定加量值加量完畢結(jié)束配料。

       

       3、稱重配料系統(tǒng)的特點(diǎn)

             經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用,利用稱重儀表實(shí)現(xiàn)配料自動(dòng)化有很多優(yōu)點(diǎn),列舉如下。

      3.1 實(shí)現(xiàn)質(zhì)量配比由于稱重儀表測量的是物料的重量G,因?yàn)镚=mg,故G1:G2:Gn=M1:M2:Mn,所以稱重配料系統(tǒng)可直接實(shí)現(xiàn)各物料的質(zhì)量比例配制?;どa(chǎn)中質(zhì)量計(jì)量比體積計(jì)量更優(yōu)越。

      3.2 同一儀表差值計(jì)量,克服系統(tǒng)誤差所有物料的加量都是通過同一臺(tái)稱重儀表進(jìn)行檢測,并且各物料的加量控制是靠稱量值的前后差值計(jì)算來實(shí)現(xiàn)。即使稱重儀表的零點(diǎn)產(chǎn)生漂移,其用差值表示的加量仍是準(zhǔn)確的,也就保證了配制比例準(zhǔn)確。當(dāng)儀表的零點(diǎn)和量程同時(shí)發(fā)生變化后,能否嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的配制比例呢?現(xiàn)討論如下:設(shè)稱重儀表輸入輸出的關(guān)系為Y=kx,M1,M2 兩種物料之間的配制比例為H。兩種物料之間的配制比例為H。式中,G2、G1 分別為M2、M1 的加量。當(dāng)儀表零點(diǎn)量程變化后輸入輸出的關(guān)系為:仍按原設(shè)定值進(jìn)行加料控制,則:式中,G2,G1 為M2,M1 的實(shí)際加量。由(1), (2)式可見,雖然G1≠G′1,G2≠G′2,但是G2G1 = G′2,G′1 =H??梢妰x表的零點(diǎn)、量程即使同時(shí)改變后,稱重系統(tǒng)仍可實(shí)現(xiàn)M1、M2 之間準(zhǔn)確的配制比例,從而保證了生產(chǎn)的安全。

      3.3 系統(tǒng)具有易擴(kuò)展性稱重配料系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)液體物料的配制,還可以應(yīng)用于固、液物料的混合配制,而且可以實(shí)現(xiàn)向外供料的計(jì)量和控制,所有這些功能均只需增加相應(yīng)的閥門,增添相應(yīng)的控制程序便可以方便地實(shí)現(xiàn)。

      3.4 系統(tǒng)的可靠性高,精度穩(wěn)定且調(diào)校方便稱重傳感器是通過電阻應(yīng)變片電阻的微小變化來測量重力的,幾乎沒有機(jī)械行程,并且靈敏元件本身封裝在彈性元件內(nèi)部屬于全密封式結(jié)構(gòu),不與工藝介質(zhì)接觸,不受料液結(jié)垢、結(jié)晶、腐蝕等影響,精度能夠保持長期穩(wěn)定。稱重系統(tǒng)的調(diào)校也很方便。只需用標(biāo)準(zhǔn)砝碼或定量的水便可方便地對儀表進(jìn)行校驗(yàn)。

       

       4 、結(jié)論

               稱重儀表做為檢測和控制手段在配料過程中的應(yīng)用,能夠很好地解決利用流量計(jì)實(shí)現(xiàn)配料自動(dòng)化過程中存在的使用精度較低,長期穩(wěn)定性不好等弊病,同時(shí)又具有安裝調(diào)試方便,易擴(kuò)展,克服零漂,準(zhǔn)確、直接實(shí)現(xiàn)質(zhì)量配比,可靠性高等優(yōu)越性。

       

       

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