进口称重传感器在电子皮带秤中的应用

　　皮带输送机广泛地应用于冶金、化工、矿山等行业, 对于散状的固态原料( 如矿石、煤粉、水泥) 进行自动输送,尤其是适合于高空、高温和有害环境下作业。 例如, 水泥厂粉磨车间的熟料配料系统就是依靠调节皮带输送机的速度来控制水泥磨的进料量, 完成对各种熟料的配比。

　　1　 电子皮带秤的工作原理

　　电子皮带秤是一种用于测量控制皮带输送机的速度和物料流量的实时控制器, 其工艺过程如图 1所示

　　电子皮带秤定量给料的原理是, 物料经过皮带秤秤台时, 称重传感器把重量信号转换为电信号并传送给称重显示控制仪。 称重显示控制仪不断检测秤架上物料的流量并与仪表内的设定值进行比较, 得到实际流量与设定值之间的偏差值经过仪表内软件一系列复杂的运算后, 称重显示控制仪输出 P I D电流信号到调速执行设备 ( 如变频器) 。 调节皮带或给料设备的速度, 改变下料或出料量的大小使之与设定值趋于一致, 从而实现定量给料的目的。

　　电子皮带秤计量物料流量的信息传输过程为:称重传感器测量皮带上运动物料的重量, 并输出对应的电信号;速度传感器测量皮带运行速度, 并输出对应的电信号; 称重显示控制采集上述两种信息, 运算并输出对应的电信号。

常见的运算方法有累加法和积分法。累加法是指当皮带输送机运行时, 每隔一段固定长度就对物料质量测量一次。积分法简单的讲就是某个瞬时测得的皮带单位长度上的物料质量P ( t ) 与此时测得的皮带速度值 v ( t ) 的乘积在时间长度 T上的积分。　

　　2、称重传感器

　　皮带上的物料 ( 包括皮带重量) 是通过称量托辊传递给秤架, 再将力传递给称重传感器的。 称重传感器的结构形式有电阻应变式、压磁式、差动变压器式、电容式、压电式等。 电阻应变式称重传感器因工艺成熟、制作简单、高精确度( 最高精确度目前可做到重复性、非线性、滞后指标优于 0. 01%) , 一直占据 90%以上的称重传感器市场份额, 国内市场几乎是电阻应变式称重传感器的一统天下。电阻应变式传感器的原理是用应变片直接测量弹性元件的应变, 实现间接测量压力。 这种方法弹性元件变形极小, 可以测量高频率变化的压力。

　　应变式传感器的应变元件实际是一个测力应变筒, 被测压力经膜片转换成相应大小的力, 再传给应变筒。 应变筒受压缩变形, 沿轴向贴的应变片受压阻值变小, 沿周向贴的应变片受拉阻值增大, 组成应变电桥即可得到输出电压值, 从而测出压力值的大小。 应变式传感器的结构如图2所示。

　　称重传感器测量原理采用全桥电路( 图 3) , 其中输出电压 US C = U× ΔR1/R1。全桥电路中的 R1、R2、R3、R 4阻值均相等。 ΔR1为应变片测力时变化的阻值, 它反映了所测压力的大小与输出电压 U s c 的关系( 成正比 ) 。 设计中使用全桥电路的目的在于: 当 R 1 =R 2 =R 3 =R 4时, 电桥电压灵敏度最高, 并消除了非线性误差, 也起到了补偿作用。

　3、常见问题的处理方法

　　a )正常开启电子皮带秤, 电脑显示停止, 无流量。速度传感器及其线路应重点检查, 在不确定之前, 可以将速度信号的给定方式由实测改为内给, 若正常则说明速度信号异常, 检查或更换速度传感器。

　　b )电子皮带秤的零点值过高, 称量不准。 出现该情况, 首要先检查秤架是否有问题, 例如是否压有重物在秤架上,是否有松动倾斜秤架的螺栓等。 确认秤架没有问题, 然后检查皮带秤称重传感器 , 在空秤时测量各个传感器的输出信号, 如果输出信号相差过大, 则说明有传感器损坏, 确定后更换称重传感器。

　　c )当皮带机运行停止时, 由于有剩余物料在皮带上或皮带不均匀皮重造成显示仪表仍在缓慢跳字, 造成不运物料而积算器仍不断累积。处理办法: 1) 将小信号切除值( 物料瞬时流量低于此值, 积算器不再累积) 适当抬高; 2)将皮带输送机电气运行触点接入显示仪表的供电回路, 当皮带输送机停止运行时, 显示仪表的电源也就断开了。

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