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一、背景描述
隨著國(guó)家對(duì)于高污染行業(yè)的監(jiān)管力度不斷加強(qiáng),以及科學(xué)化倉(cāng)儲(chǔ)管理方法的普及。越來(lái)越多的水泥攪拌站為筒倉(cāng)配置連續(xù)的料位計(jì),以準(zhǔn)確獲得物料的數(shù)量信息,避免料倉(cāng)發(fā)生缺料或者爆倉(cāng)的情況。
由于水泥是細(xì)粉料,揚(yáng)塵大,有吸附性,雷達(dá)、超聲波等傳統(tǒng)測(cè)量方式無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量,而重錘維護(hù)量較大存在斷錘的風(fēng)險(xiǎn)。Kistler-Morse的貼片式測(cè)量技術(shù)采用了一種間接測(cè)量法,這種方法不是直接檢測(cè)物位的高度,而是通過(guò)檢測(cè)料倉(cāng)支腿的形變來(lái)檢測(cè)物料的信息。這種測(cè)量方法可靠有效,已經(jīng)在水泥攪拌站領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
圖1:貼片式系統(tǒng)測(cè)量原理
但是目前為止我們只是知道貼片式的測(cè)量方法在水泥攪拌站測(cè)量效果好,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,貼片式的準(zhǔn)確性到底如何,并沒(méi)有一個(gè)科學(xué)的方法去準(zhǔn)確核實(shí)。湖北的某客戶(hù)對(duì)貼片式的準(zhǔn)確性非常關(guān)注,希望先找一個(gè)攪拌站測(cè)試一下,看看系統(tǒng)的實(shí)際精度如何。
圖2:貼片式系統(tǒng)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)
二、技術(shù)分析
該測(cè)試的水泥攪拌站的料倉(cāng)安裝在彩鋼瓦房間內(nèi),防風(fēng)防雨,容量300T左右。4個(gè)大小一致粗細(xì)均勻的垂直支腿支撐起整個(gè)料倉(cāng),支腿為直徑325mm,厚度8mm的碳鋼圓管鋼。支撐腿之間有兩組加強(qiáng)筋保持設(shè)備的穩(wěn)固,沒(méi)有其他大型剛性連接。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算,在300T時(shí)每一個(gè)支腿將承受9.18 kg/mm2的壓強(qiáng)。這是一個(gè)非常大的數(shù)值,可見(jiàn)支腿形變量較大,非常適合貼片式系統(tǒng)的工作。根據(jù)直撐式精度表可得系統(tǒng)的精度小于2%,即精度在+/-6 T以?xún)?nèi)。
圖3:直撐式料倉(cāng)精度表
本測(cè)試采用4片MicroCell型貼片式料位計(jì),在每一個(gè)料倉(cāng)支腿的內(nèi)側(cè)貼一片傳感器,使用2個(gè)接線盒將數(shù)據(jù)匯總到KM的控制器內(nèi),由控制器將傳感器輸出的微弱信號(hào)放大處理為數(shù)字信號(hào),并輸出一路4~20mA信號(hào)提供給第三方系統(tǒng)。
圖4:現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的組成
圖5:貼片式傳感器現(xiàn)場(chǎng)安裝示意
三、設(shè)備校準(zhǔn)
根據(jù)要求,設(shè)備需要用實(shí)物做兩點(diǎn)校準(zhǔn),由這兩個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)拉出一條線性。這兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)的重量值越準(zhǔn),差值越大,系統(tǒng)精度越高;反之系統(tǒng)精度越低。因此我們推薦這兩個(gè)點(diǎn)的重量差值至少需要超過(guò)滿(mǎn)稱(chēng)量的30%(大約90T)
本次測(cè)試的重量值是和攪拌站的配料秤做對(duì)比,這個(gè)配料秤的容量3T,精度1/1,000,可以作為設(shè)備校準(zhǔn)的參照物。由于現(xiàn)場(chǎng)條件條件受限,實(shí)際上僅用了188T做高點(diǎn)校準(zhǔn),154T做低點(diǎn)校準(zhǔn),高點(diǎn)和低點(diǎn)直接的差值僅為34T,為滿(mǎn)稱(chēng)量的10%。但是zui終的測(cè)量結(jié)果還是比較滿(mǎn)意的。
圖6:SVS2000現(xiàn)場(chǎng)顯示
四、數(shù)據(jù)測(cè)試
3月24日做了188T和154T兩個(gè)設(shè)備校準(zhǔn)點(diǎn),兩點(diǎn)差值34T。
3月25日開(kāi)始記錄生產(chǎn)顯示的消耗和儀表顯示的消耗,從上午8:30起到下午15:30,記錄9筆數(shù)據(jù),生產(chǎn)的消耗和儀表顯示的消耗見(jiàn)下表:
從上表可見(jiàn),測(cè)試中系統(tǒng)的zui大誤差僅有1.7T,考慮到儀表顯示分度為2T,且生產(chǎn)時(shí)重量顯示有一定的滯后性,而且校準(zhǔn)時(shí)重量差異較小影響線性,在種種不利的因素下誤差才為0.57%!
五、結(jié)論
盡管在種種不利的條件下測(cè)量,設(shè)備的誤差仍然僅有0.57%。考慮到本次測(cè)試僅測(cè)量了從154T~86T的顯示范圍,而且沒(méi)有考慮到冬夏、刮風(fēng)、下雨、長(zhǎng)期蠕變等其他外界因素的干擾,使用精度會(huì)稍稍低于這個(gè)值,但是按照這種數(shù)據(jù)顯示趨勢(shì)來(lái)看,我們也是能夠達(dá)到2%的使用精度。因此,貼片式重量料位計(jì)*符合水泥攪拌站的技術(shù)需求,而且產(chǎn)品簡(jiǎn)單可靠,安裝方便,適合大規(guī)模推廣。
關(guān)于KM公司
Kistler-Morse公司(簡(jiǎn)稱(chēng)KM)位于美國(guó)南卡羅萊納州的Spartanburg市,公司成立于20世紀(jì)60年代。專(zhuān)注于重量料位計(jì)、超聲波物位計(jì)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)與銷(xiāo)售。其設(shè)計(jì)*的貼片式稱(chēng)重產(chǎn)品以其簡(jiǎn)便快捷的安裝方式和穩(wěn)定的性能得到廣泛的認(rèn)可。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,在鋼鐵、電力、水泥、有色金屬、食品等行業(yè)具備豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
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