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0引言
稱重傳感器廣泛應(yīng)用于恒重倉料位檢測、皮帶計量設(shè)備上,傳感器在激勵電壓的作用下，輸出mV電壓信號與承載的物料質(zhì)量成正比，信號經(jīng)稱重控制儀轉(zhuǎn)換，顯示當前物料流量，實現(xiàn)物料計量控制功能。
在工業(yè)生產(chǎn)控制過程中，溫度變送器可接收工業(yè)熱電阻、熱電偶等溫度傳感器的電阻、mV電壓信號，將其轉(zhuǎn)換為標準的4?20mA電流信號，消除引線電阻、電磁干擾的影響。伴隨著Hart、FF總線或者ProfibubDP通訊技術(shù)的廣泛應(yīng)用和推廣，多數(shù)儀表生產(chǎn)制造商都開發(fā)岀支持不同通訊協(xié)議的智能型儀表，以滿足工業(yè)生產(chǎn)控制的各種應(yīng)用需求。其中，智能溫度變送器不僅支持各類測溫元件不同類型信號輸入，還可根據(jù)實際需要自定義量程輸出范圍，為智能溫度變送器的廣泛應(yīng)用提供了堅實的基礎(chǔ)。
1稱重控制系統(tǒng)簡介
稱重控制系統(tǒng)主要包括恒重倉、皮帶秤等,系統(tǒng)中均包含稱重傳感器、稱重控制儀、其它檢測和控制設(shè)備。稱重控制儀負責接收稱重、速度等傳感器信號，根據(jù)設(shè)備參數(shù)計算得出實際物料質(zhì)量或流量，并能輸出控制調(diào)節(jié)物料流速,實現(xiàn)自動控制功能。雖然稱重控制儀表功能豐富，但設(shè)定參數(shù)眾多、標定過程復(fù)雜，成本投入較大，對日常維護和成本投入要求很高。
2智能溫度變送器的典型應(yīng)用
智能溫度變送器目前多數(shù)采用Hart、FF總線通訊協(xié)議，提供了豐富的參數(shù)組態(tài)菜單,調(diào)試人員可以通過手操器遠程進行參數(shù)組態(tài)和定義,儀表測量準確度最高可達0.05%,可以滿足各種工況環(huán)境的溫度檢測。以支持Hart協(xié)議的智能溫度變送器為例，其輸入信號可以是兩線制、三線制、四線制的熱電阻（支持類型包含Pt-100,Pt-10.Pt-1000,Cu-10等），也可以是熱電偶（支持K、S、R、B、E、J、N、T分度），還可以是mV電壓信號（一125?125mV或者一125?1100mV）,溫度輸出范圍一270'C?1820°C。

3智能溫度變送器在稱重控制系統(tǒng)應(yīng)用的理論依據(jù)
3.1理論依據(jù)
（1）稱重傳感器在激勵電壓的作用下輸出的mV電壓信號，其大小與承載質(zhì)量成正比，輸岀關(guān)系如以下公式：
Ut=WXSXU/F
其中：
Ui——稱重傳感器實際輸岀電壓（mV）
W——傳感器實際承載質(zhì)量（kg）
S——稱重傳感器靈敏度（mV/V）
U——傳感器實際激勵電壓（V）
F——傳感器額定承載質(zhì)量（kg）
例如某稱重傳感器,出廠參數(shù)包括傳感器靈敏度2.00045mV/V、額定承載200kg、允許激勵電壓范圍5-20VDC.在10VDC激勵電壓的作用下，其額定負荷時傳感器最大輸出電壓Umax=WXSXU/F=200X2.00045X104-200=20.0045mV;當承載80kg時傳感器的輸出電壓Ui=80X2.00045X10-^-200=8.0018mV。
（2）智能溫度變送器可以接收介于一125?125mV之間任意電壓信號，將其轉(zhuǎn)換為標準的4~20mA的電流信號的功能。
3.2結(jié)論
根據(jù)上述兩個理論依據(jù),可以得到如下結(jié)論：
（1）    直接將稱重傳感器的信號輸出接入溫度變送器的mV信號輸入端（如圖1）,定義溫度變送器的信號輸入類型為“一125?125mV”，信號輸入零點為“OmV”,信號輸入量程為“20.0045mV（計算得出傳感器額定負荷下的最大輸出值）"，儀表輸出零點為“0（空載）"，儀表量程為“200（額定承載質(zhì)量）"，工程單位“C”（注:溫度變送器的輸出工程單位只能選擇溫度計量單位，但不影響信號轉(zhuǎn)換輸出功能）。
（2）    稱重傳感器實際使用工況環(huán)境中，稱重托輻、承載支架、料倉自重、皮帶等均會產(chǎn)生一部分承載質(zhì)量，因此整個稱重控制系統(tǒng)空載時傳感器仍有一定輸出?？梢岳脺囟茸兯推鞯牧泓c校準功能將儀表輸出零點調(diào)整為此時的稱重質(zhì)量（即皮重），實現(xiàn)除皮檢測功能。

圖1稱宣傳感器接入溫度變送器接線原理圖

4智能溫度變送器在恒重倉料位檢測中的應(yīng)用
4.1恒重倉料位檢測原理
由于固體粉料堆積形狀變化多端，料倉（如煤粉倉）的料位檢測一般采用恒重倉檢測技術(shù)。即將整個料倉懸吊后全部壓在三個稱重傳感器上（三點確定一個平面），三個稱重傳感器采用并聯(lián)連接（如圖2）,平均承載料倉質(zhì)量,輸出電壓保持不變。經(jīng)過稱重控制儀表計算得到稱重質(zhì)量,分別經(jīng)過空倉、滿倉標定后得到料位零點和量程，最終實現(xiàn)料位檢測。
4.2實際應(yīng)用
將稱重傳感器輸出信號直接接入溫度變送器;恒重倉空倉時測量并記錄傳感器輸岀mV值,并作為溫度變送器輸入信號的零點;恒重倉滿倉時測量并記錄傳感器輸出mV值,并作為溫度變送器輸入信號的量程;溫度變送器的輸出量程范圍為0?10（TC（即料倉料位為0?100%）。

5智能溫度變送器在定量給料控制上的應(yīng)用
5.1定量給料機控制原理
連續(xù)測量皮帶負荷Q(kg/m)和皮帶速度V(m/s),通過計算得到實際下料量F=QXVX3600(kg/h),控制器接收遠程設(shè)定流量并與實際流量進行比例微分調(diào)節(jié)，輸出信號驅(qū)動變頻電機進行速度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)定量給料控制過程(如圖3)。

(mV),作為溫度變送器的零點輸入值，稱重傳感器額定負荷下的輸出信號E^CmV)作為滿度輸入值,溫度變送器的輸出零點為OCC),量程為兩個稱重傳感器的額定負荷之和(兩個傳感器并聯(lián))。定量給料機正常運行時，溫度變送器的輸出值即為皮帶總負荷QJkg),通過公式計算得出皮帶負荷Q(kg/m)。
測速傳感器經(jīng)速度數(shù)顯表轉(zhuǎn)換為4?20mA信號后送往遠程的DCS系統(tǒng)。通過DCS系統(tǒng)編程組態(tài)功能計算得到設(shè)計下料量F(kg/h)。在DCS系統(tǒng)中組態(tài)創(chuàng)建定量給料機自動調(diào)節(jié)控制回路實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)功能。
5.2實際應(yīng)用
兩個稱重傳感器輸出信號經(jīng)過并聯(lián)后接入溫度變送器(見圖2)。
皮帶空轉(zhuǎn)運行時，測量稱重傳感器輸出電壓E。
稱重傳感器安裝在稱重托輻下方的稱重架上，稱重托輾間距為Lg(m),傳感器有效檢測區(qū)域為圖3中三角形陰影部分，可以得知有效檢測長度L=Lg/2。稱重傳感器測量得到的稱重值除皮后得到皮帶總負荷Qb(kg),計算得出皮帶負荷Q(kg/m),Q=Qb/L=2Q>/Lg。皮帶速度V由測速傳感器直接測量得出。

6結(jié)束語
通過仔細研究稱重系統(tǒng)檢測原理,確認能夠利用溫度變送器替代價格昂貴的稱重控制儀表，借助于先進的計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)稱重計量及給料調(diào)節(jié)控制，在滿足工況測量精度要求的前提下，可以有效節(jié)約設(shè)備投資成本，并為智能型變送器的廣泛應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展空間。

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