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文主要內(nèi)容是介紹了失重秤的原理，優(yōu)缺點(diǎn)和在水泥熟料計(jì)量配料系統(tǒng)中應(yīng)用。

在水泥生產(chǎn)過程中，水泥熟料計(jì)量配料系統(tǒng)是制約水泥成品質(zhì)量和產(chǎn)量的重要環(huán)節(jié)之一。水泥熟料配料系統(tǒng)承擔(dān)著計(jì)量和按照配比控制給料量的任務(wù)，使得磨制水泥所需的三種物料：水泥熟料、礦渣、石膏，按照一定比例和一定速度喂入水泥磨中。通過控制各種物料的比例，可以達(dá)到控制水泥產(chǎn)品質(zhì)量的目的，通過控制物料的入磨速度，即給料量，可以使得水泥磨機(jī)運(yùn)行在最佳的工作狀態(tài)，最大地發(fā)揮水泥磨機(jī)的生產(chǎn)能力，使之既不過負(fù)荷運(yùn)行，也不欠負(fù)荷運(yùn)行，從而防止“悶?zāi)?rdquo;事故的發(fā)生，達(dá)到提高產(chǎn)能降低電耗的目的。

以前水泥熟料計(jì)量配料系統(tǒng)常用的計(jì)量控制設(shè)備主要有三種：一是調(diào)速電子皮帶秤，二是懸臂式電子皮帶秤加上電磁振動(dòng)給料機(jī)，三是圓盤喂料機(jī)。其中第3種配料裝置最原始，通過人工撥動(dòng)圓盤喂料機(jī)上下料擋板的位置，粗略地控制下料量，沒有任何計(jì)量手段，水泥產(chǎn)品質(zhì)量和水泥磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)能均難以得到有效的保障。前兩種配料裝置雖然在配料計(jì)量控制精度上較圓盤喂料機(jī)明顯有所提高，但是也難以避免地存在著零點(diǎn)漂移、皮帶跑偏等諸多干擾因素，造成計(jì)量不準(zhǔn)；并且其故障率較高，比如皮帶秤上的皮帶就很容易損壞，需要經(jīng)常更換皮帶，這既增加了維護(hù)費(fèi)用，也增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，更主要的是影響生產(chǎn)；尤其在水泥熟料磨頭稱重配料系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)的連續(xù)性強(qiáng)，往往吊車從聯(lián)合儲(chǔ)庫(kù)中抓出的水泥熟料尚未經(jīng)過充分冷卻，經(jīng)常出現(xiàn)溫度過高的情況，皮帶秤上的皮帶很容易被燙壞。因此，在這種場(chǎng)合皮帶秤配料系統(tǒng)根本無法使用。

經(jīng)過近幾年的實(shí)際應(yīng)用表明，國(guó)產(chǎn)失重秤的確為水泥熟料配料系統(tǒng)提供了一個(gè)比較理想的計(jì)量控制手段。它不僅價(jià)格低，而且在工作原理上，突破了傳統(tǒng)的連續(xù)稱重設(shè)備所采用的動(dòng)態(tài)計(jì)量方式，采用靜態(tài)稱量原理，使之工作穩(wěn)定可靠，計(jì)量準(zhǔn)確度高；并且可以解決水泥熟料磨頭配料方式中熟料溫度高的問題。下面，從幾個(gè)方面進(jìn)一步介紹國(guó)產(chǎn)失重秤。

1　系統(tǒng)組成和工作原理

失重秤可以分成設(shè)備系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩大部分。
主要包括一個(gè)計(jì)量倉(cāng)、一臺(tái)上料電磁振動(dòng)給料機(jī)、一臺(tái)下料給料機(jī)、6個(gè)懸吊裝置以及軟接口等5個(gè)部分。其中，上料電磁振動(dòng)給料機(jī)靠上部的3只懸吊裝置懸掛在料倉(cāng)上，它與計(jì)量倉(cāng)采用防塵軟連接，在重量上與計(jì)量倉(cāng)分離；下料電磁振動(dòng)給料機(jī)靠下部的3只懸吊裝置懸掛在計(jì)量倉(cāng)上，它與計(jì)量倉(cāng)通過計(jì)量倉(cāng)內(nèi)的料注連接，在重量上與計(jì)量倉(cāng)成為一體，并一起由3只拉力傳感器懸掛在料倉(cāng)上，下料電磁振動(dòng)給料機(jī)和計(jì)量倉(cāng)及計(jì)量倉(cāng)內(nèi)的料一起作為稱量對(duì)象。失重秤的安裝高度H是由水泥磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)能來決定，一般為2m左右；水平安裝距離L也與水泥磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)能有關(guān)，一般可以限制在1.3～1.6m。

　　控制系統(tǒng)組成如圖2所示，它主要包括：拉力傳感器、信號(hào)放大器、輸入接口、輸出接口、主機(jī)、可控硅電源、顯示器、鍵盤、打印機(jī)等9個(gè)部分。其中輸入接口可以同時(shí)接收16個(gè)信號(hào)放大器送來的16路輸入信號(hào)；輸出接口也可以同時(shí)輸出16路由主機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)16臺(tái)上料電磁振動(dòng)給料機(jī)和16臺(tái)下料電磁振動(dòng)給料機(jī)工作。也就是說，該控制系統(tǒng)可以最多控制16種物料按照預(yù)先設(shè)定的比例配料。

    首先通過鍵盤向主機(jī)輸入一個(gè)系統(tǒng)開始運(yùn)行的命令，主機(jī)將通過輸出接口向上料電磁振動(dòng)給料機(jī)的可控硅電源發(fā)出控制信號(hào)，控制該可控硅電源向上料電磁振動(dòng)給料機(jī)送電，于是上料電磁振動(dòng)給料機(jī)開始振動(dòng)，并向計(jì)量倉(cāng)給料；同時(shí)3只拉力傳感器開始連續(xù)地檢測(cè)重量信號(hào)，送入信號(hào)放大器，放大后的重量信號(hào)經(jīng)輸入接口送入主機(jī)，當(dāng)計(jì)量倉(cāng)內(nèi)的料重量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的上限值時(shí)，主機(jī)將立即發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)輸出接口控制上料電磁振動(dòng)給料機(jī)的可控硅電源，使上料電磁振動(dòng)給料機(jī)停止向計(jì)量倉(cāng)給料。接著主機(jī)計(jì)時(shí)，同時(shí)做第1次靜態(tài)稱量。間隔瞬間之后，主機(jī)再次發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)輸出接口及下料電磁給料機(jī)的可控硅電源，控制下料電磁振動(dòng)給料機(jī)開始卸料，當(dāng)卸料至計(jì)量倉(cāng)內(nèi)料的重量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的下限值時(shí)，主機(jī)立即控制下料電磁振動(dòng)給料機(jī)停止卸料。主機(jī)再計(jì)時(shí)，并做第2次靜態(tài)稱量。又間隔瞬間之后，主機(jī)再次控制上料電磁振動(dòng)給料機(jī)向計(jì)量倉(cāng)給料。至此，一個(gè)工作周期完成，如此循環(huán)往復(fù)，周期運(yùn)行。

　　設(shè)失重秤的一個(gè)工作周期為T，第1次靜態(tài)稱重得到的重量為Gmax，第2次靜態(tài)稱量得到的重量為Gmin，那么可以計(jì)算出物料的瞬時(shí)流量為：q＝（Gmax－Gmin）／T，以及在時(shí)間t內(nèi)物料的累計(jì)流量為：q′＝Ft／T，這就是失重秤的基本工作原理。

由于物料的流量是通過測(cè)量計(jì)量倉(cāng)內(nèi)物料失去的多少來確定的，因此叫失重秤，也稱減量法計(jì)量。這種計(jì)量采用斷續(xù)進(jìn)料，斷續(xù)出料，靜態(tài)測(cè)量的工作方式。上料后一次測(cè)量，下料后一次測(cè)量，這二次測(cè)量都是靜態(tài)測(cè)量，并且這兩次測(cè)量是在幾分鐘內(nèi)完成的，所以不存在傳感器的零點(diǎn)漂移問題，因此可獲得相當(dāng)高的計(jì)量精度。

每完成一次上料、一次下料為一個(gè)周期，周期長(zhǎng)短是根據(jù)工藝要求的物料流量的大小來確定的，一般為幾分鐘。通常上料電磁振動(dòng)給料機(jī)選得大，下料電磁振動(dòng)給料機(jī)選得小，這樣上料時(shí)間較下料時(shí)間就會(huì)小得多。T＝t1＋t2＋2.Δt，其中上料（下料）間隔Δt是一定的，上料時(shí)間t1越小，則下料時(shí)間t2就越接近周期T，相鄰二次下料的時(shí)間間隔就越小，下料就越接近于連續(xù)。而下料的連續(xù)性對(duì)生產(chǎn)是有利的。

2　主要性能參數(shù)

適合計(jì)量的物料：塊狀或棵粒狀物料
給料能力：最大為25t／h，最小為1t／h
系統(tǒng)計(jì)量精度：±0.5％
系統(tǒng)配比精度：±0.5％
配料點(diǎn)數(shù)：最多16路物料
周期／斗：60～240s
顯示：瞬時(shí)流量、累積流量、模擬工藝流程圖、漢字顯示、彩色顯示器。
打?。?0列行式打印機(jī)，漢字報(bào)表，包括下料次數(shù)、流量、產(chǎn)量、時(shí)間等。
保護(hù)功能：全部數(shù)據(jù)均有掉電保護(hù)，機(jī)內(nèi)配有進(jìn)口電池供電。
標(biāo)定：實(shí)物標(biāo)定、在線標(biāo)定。
電源：220V，a.c.±10％，50Hz±4％
環(huán)境：溫度為－10～＋40℃；濕度：＜85％

3　優(yōu)缺點(diǎn)

3.1　優(yōu)點(diǎn)
①基于失重秤的工作原理，既象其它動(dòng)態(tài)給料秤那樣，能夠連續(xù)、自動(dòng)地顯示物料的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量以及定量控制；又能采用料倉(cāng)秤那樣的靜態(tài)稱重原理，從而工作穩(wěn)定、可靠。
②由于它采用減量法計(jì)量，以靜態(tài)稱重方式為基礎(chǔ)，所以計(jì)量準(zhǔn)確度不受零點(diǎn)和皮重變化的影響，可以有較高的計(jì)量精度，尤其是用于小流量物料時(shí)，容易獲得較高的計(jì)量精度。
③設(shè)備系統(tǒng)全部為鋼質(zhì)，適用環(huán)境條件較差的場(chǎng)合，并且堅(jiān)固耐用，維護(hù)量小，不怕物料高溫等。
④它不僅可以進(jìn)行實(shí)物標(biāo)定，而且可以在生產(chǎn)運(yùn)行中進(jìn)行在線標(biāo)定。即根據(jù)計(jì)量倉(cāng)內(nèi)物料的上、下限重量之差和失重秤流量顯示值比較計(jì)算準(zhǔn)確度，這種標(biāo)定簡(jiǎn)單、方便易行，不需要增加輔助標(biāo)定設(shè)備，省錢省力。
3.2 缺點(diǎn)
①由于失重秤設(shè)備系統(tǒng)是由二臺(tái)電磁振動(dòng)給料機(jī)及一個(gè)計(jì)量倉(cāng)上下排列組成，所以與其它計(jì)量稱重設(shè)備相比占用高度空間較大，一般在2m左右。這就要求其上面的料倉(cāng)底部抬高，從而增加了相關(guān)專業(yè)的建設(shè)成本。如果是舊設(shè)備改造，可能會(huì)因原有高度空間不夠而無法使用失重秤，從而使失重秤的應(yīng)用范圍受到限制。
②傳感器的吊裝方法、設(shè)備安裝高度等也是需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善的問題。

4　應(yīng)用注意事項(xiàng)
①在高度允許的情況下，盡量使用大功率的電振機(jī)，這樣可以使上料時(shí)間縮短，相對(duì)的下料時(shí)間加長(zhǎng)，使物料流量接近連續(xù)。
②庫(kù)（倉(cāng)）底留出的高度要適當(dāng)。要根據(jù)物料的最大流量準(zhǔn)確計(jì)算失重秤安裝高度，既要滿足失重秤安裝要求，又要盡量壓縮高度空間，以減少相關(guān)專業(yè)的建設(shè)投資。
③失重秤是與工藝系統(tǒng)配性較強(qiáng)的計(jì)量裝置，關(guān)于工藝系統(tǒng)的料倉(cāng)下料口開口大小，料倉(cāng)下部收縮角度，以及放料閥門等，都必須與工藝專業(yè)協(xié)商，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，既要保證物料流動(dòng)暢通、穩(wěn)定，又要盡量減少倉(cāng)內(nèi)物料對(duì)上料電磁振動(dòng)給料機(jī)的壓強(qiáng)。
④設(shè)備安裝時(shí)應(yīng)注意計(jì)量倉(cāng)與進(jìn)料電磁振動(dòng)給料機(jī)的連接應(yīng)采用軟連接，各連接處應(yīng)有足夠大的間隙。一是防塵，二是以免相互間碰撞，引起計(jì)量不準(zhǔn)。
⑤拉力傳感器是易損部件，應(yīng)注意保護(hù)，以免過載或因其它原因損壞。
⑥控制系統(tǒng)主機(jī)應(yīng)放置在良好的工作環(huán)境中，避免較強(qiáng)大磁場(chǎng)及振動(dòng)，主機(jī)電源應(yīng)加磁飽和交流穩(wěn)壓器，并應(yīng)與可控硅源等大的負(fù)荷設(shè)備分開供電，以防電磁干擾。系統(tǒng)接地應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，不得與電氣接地共用。拉力傳感器輸出信號(hào)也應(yīng)單獨(dú)穿管或架空走線，不得與強(qiáng)電混行敷設(shè)。
⑦由于熟料水泥配料系統(tǒng)的工作環(huán)境，一般都有粉塵大、振動(dòng)大和噪聲大等特點(diǎn)，因此應(yīng)加日常維護(hù)、保養(yǎng)，以保證計(jì)量系統(tǒng)正常運(yùn)行。

5　應(yīng)用前景
失重秤不僅適合于水泥生產(chǎn)中熟料配料系統(tǒng)，也適用于水泥生料配料系統(tǒng)，同時(shí)它在玻璃、化工、塑料、糧食加工等許多行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。但是，對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品來講，由于它價(jià)格太高，系統(tǒng)又較為復(fù)雜，使其應(yīng)用范圍大大受到了限制。而對(duì)于國(guó)產(chǎn)失重秤，由于在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，特別是全部采用了國(guó)產(chǎn)設(shè)備、元器件、材料制造，使價(jià)格為國(guó)外同類產(chǎn)品的1／10左右，一般水泥廠等行業(yè)完全可以接受。而且，到目前為止，失重秤投放市場(chǎng)，已經(jīng)有近十年時(shí)間，不僅設(shè)備制造技術(shù)本身日趨成熟，且經(jīng)過近年來在水泥及其它行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用，基本上運(yùn)行可靠、精度上也基本能夠滿足生產(chǎn)工藝的要求。

參考文獻(xiàn)
1　山東臨朐水泥電子設(shè)備廠.失重秤配料系統(tǒng)產(chǎn)品說明書.1993

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