混凝土攪拌站屬于連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)場景,整套配料稱重系統(tǒng)承擔(dān)物料計量工作,計量結(jié)果的穩(wěn)定性直接關(guān)聯(lián)配料配比。攪拌站傳感器在攪拌站配料稱重環(huán)節(jié)應(yīng)用較為普遍,同時也廣泛應(yīng)用于地上衡、化工、食品醫(yī)藥行業(yè)配料稱重控制。攪拌站現(xiàn)場環(huán)境存在粉塵大、濕度波動明顯,設(shè)備運(yùn)行伴隨持續(xù)振動,物料卸料時會產(chǎn)生沖擊載荷,復(fù)雜工況會持續(xù)對傳感器形成考驗,充分了解懸臂梁傳感器產(chǎn)品特性,把控安裝調(diào)試、日常運(yùn)維各個環(huán)節(jié),能夠減少計量系統(tǒng)異常問題的發(fā)生概率。
該類懸臂梁傳感器本體選用合金鋼作為主體材質(zhì),采用激光焊接密封工藝處理,實現(xiàn)較高等級的密封防護(hù)。激光焊接可以讓傳感器內(nèi)部形成密閉腔體,阻隔外界粉塵、水汽進(jìn)入傳感器內(nèi)部,保護(hù)腔體內(nèi)部的應(yīng)變片組件,降低潮濕多塵環(huán)境下元件受潮氧化失效的概率。產(chǎn)品本體結(jié)構(gòu)緊湊,安裝高度較低,適配攪拌站料斗稱重的安裝條件,較低的安裝高度能夠降低整套稱量機(jī)構(gòu)的整體重心,減少料斗受物料沖擊產(chǎn)生晃動帶來的附加力矩。同時產(chǎn)品具備對應(yīng)的防爆性能,能夠適配部分存在防爆需求的配料生產(chǎn)環(huán)境,拓展不同工況下的適配范圍。
從受力模式來講,攪拌站傳感器以剪切受力作為核心工作方式,載荷垂直向下施加在傳感器受力區(qū)域,彈性梁產(chǎn)生可控彈性形變,應(yīng)變片捕捉形變之后轉(zhuǎn)化為電信號輸出。攪拌站的料斗稱量系統(tǒng)一般采用多只傳感器并聯(lián)支撐料斗,物料的重量分配到各個傳感器之上,再由稱重儀表匯總處理信號,計算物料實際重量?,F(xiàn)場理想狀態(tài)下全部載荷垂直作用于傳感器受力面,但是攪拌站鋼結(jié)構(gòu)料斗在滿載、卸料過程中會發(fā)生一定形變,物料投放時也會產(chǎn)生側(cè)向沖擊力,很容易引入側(cè)向力、扭轉(zhuǎn)力矩,這類非設(shè)計方向的外力會帶來測量誤差,嚴(yán)重情況下還會加速彈性體疲勞損耗,這也是攪拌站稱重系統(tǒng)故障較為常見的誘因,所以機(jī)械結(jié)構(gòu)的配套設(shè)計,對于傳感器的穩(wěn)定運(yùn)行起到十分關(guān)鍵的作用。

攪拌站現(xiàn)場工況復(fù)雜,溫度會隨季節(jié)晝夜發(fā)生明顯變化,產(chǎn)品設(shè)置有專門的溫度補(bǔ)償區(qū)間,用來削弱溫度波動帶來的零點以及輸出漂移,而設(shè)備實際可以工作的溫度覆蓋范圍會更大。當(dāng)現(xiàn)場環(huán)境長期處于補(bǔ)償區(qū)間之外,溫度帶來的測量偏差會逐步顯現(xiàn),這時需要依靠儀表端做對應(yīng)的參數(shù)修正,或是采取環(huán)境溫控手段,降低溫度因素給配料計量帶來的影響。密封防護(hù)可以應(yīng)對現(xiàn)場粉塵、冷凝水汽的侵入,但是不能應(yīng)對強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)長期直接沖刷,在化工、醫(yī)藥這類存在腐蝕性物料的配料場景,還需要配套外部防護(hù)結(jié)構(gòu),減少介質(zhì)直接接觸傳感器本體。
安裝環(huán)節(jié)是決定后續(xù)計量效果的關(guān)鍵步驟,很多后期出現(xiàn)的跳數(shù)、計量偏差問題根源都來自安裝階段。首先安裝基座需要保證足夠剛度以及平面度,基座承載之后不能出現(xiàn)明顯形變,如果基座剛度不足,料斗加載卸料過程中基座發(fā)生變形,就會給傳感器引入額外應(yīng)力,造成信號輸出異常。多傳感器并聯(lián)的料斗稱量系統(tǒng),需要保證各個傳感器受力點位處于相近水平面,防止單只傳感器承受過多載荷,造成各傳感器受力不均衡。安裝完成之后,要做好機(jī)械限位結(jié)構(gòu),用來吸收生產(chǎn)過程當(dāng)中的側(cè)向沖擊力,避免側(cè)向力直接作用在懸臂梁本體上。同時要注意,不要對傳感器本體進(jìn)行焊接、切割操作,電焊的大電流會損毀內(nèi)部應(yīng)變組件,現(xiàn)場焊接作業(yè)必須提前斷開傳感器接線,做好電氣隔離。
電氣接線需要區(qū)分輸入與輸出回路,按照線色對應(yīng)關(guān)系完成接線,紅黑線作為激勵輸入回路,綠白線作為信號輸出回路。電纜敷設(shè)過程當(dāng)中,要預(yù)留一定松弛余量,料斗工作過程會產(chǎn)生微小位移,緊繃的電纜會給傳感器施加額外拉力,形成干擾。電纜盡量避開振動摩擦位置,做好外部防護(hù),防止電纜外皮被尖銳構(gòu)件磨破,造成水汽侵入。電纜走線遠(yuǎn)離變頻器、大功率電機(jī)等干擾源,降低工業(yè)現(xiàn)場電磁干擾對微弱稱重信號的影響。接線完成之后,按照規(guī)范完成系統(tǒng)標(biāo)定,標(biāo)定工作要在機(jī)械結(jié)構(gòu)全部安裝到位,結(jié)構(gòu)應(yīng)力釋放完成之后開展,保障標(biāo)定結(jié)果貼合真實生產(chǎn)工況。
投入生產(chǎn)運(yùn)行之后,需要建立常態(tài)化的維護(hù)巡檢流程。日常巡檢可以結(jié)合生產(chǎn)間隙開展,查看傳感器本體外觀,檢查焊接密封位置有無磕碰損傷,電纜外皮有沒有磨損老化,查看傳感器周邊是否堆積物料、雜物,堆積的異物會造成機(jī)械卡滯,阻礙傳感器正常形變,帶來稱量不準(zhǔn)。攪拌站卸料過程會產(chǎn)生沖擊載荷,雖然傳感器具備一定過載承受能力,但是仍需要盡量避免大幅度瞬時沖擊,必要時可以增設(shè)緩沖結(jié)構(gòu),削弱卸料沖擊帶來的影響。
伴隨長時間運(yùn)行,彈性體會產(chǎn)生疲勞變化,環(huán)境溫濕度變化也會帶來零點漂移,需要定期對稱重系統(tǒng)進(jìn)行校驗,對比標(biāo)準(zhǔn)重量核查計量誤差,出現(xiàn)偏差之后及時完成重新標(biāo)定。如果儀表出現(xiàn)讀數(shù)無規(guī)律跳動、零點無法正常復(fù)位,先排查機(jī)械結(jié)構(gòu)是否存在卡滯、電纜有無破損、接線端子是否松動,排除外部因素之后,再評估傳感器本體的工作狀態(tài)。
攪拌站配料系統(tǒng)的計量精度,是機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳感器本體、電氣接線、標(biāo)定運(yùn)維共同作用的結(jié)果。攪拌站傳感器本身的結(jié)構(gòu)與工藝為計量提供硬件基礎(chǔ),但硬件性能需要依靠合理的安裝調(diào)試與規(guī)范運(yùn)維才能夠充分發(fā)揮。結(jié)合現(xiàn)場工況做好防護(hù),規(guī)避側(cè)向力、過載、機(jī)械干涉等各類不利因素,定期校驗維護(hù),就可以讓稱重計量環(huán)節(jié)維持穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),保障配料生產(chǎn)工作有序開展。