摘 要： 本文從滑槽式?jīng)_板流量計這一稱重產(chǎn)品的設計、制造、安裝調試等幾個主要方面，以圖文結合的形式著重闡述了怎樣保證沖板流量計的計量精度及使用過程中出現(xiàn)的問題分析和解決方案。
關鍵字： 滑槽式?jīng)_板流量計 安裝條件 防塵措施 解決方案
一、概述
滑槽式?jīng)_板流量計專用于在不中斷料流的情況下對機械輸送系統(tǒng)中的質量流量進行連續(xù)稱量，是應用在不能安裝或不能使用稱重給料機或皮帶秤、且出現(xiàn)垂直料流情況下的理想稱重設備。完整的系統(tǒng)包括：含前置放大器的傳感器、檢測板、檢測板箱體、積算器如圖1所示，根據(jù)需要可以選裝標定溜槽。
圖1 沖板流量計系統(tǒng)組成
沖板流量計應和預給料設備相結合使用，這是保證計量精度的前提，常見的預給料形式有以下幾種，如圖2所示。
圖2 典型的預給料設備
二、傳感器自身性能應穩(wěn)定、可靠
傳感器包括一個直線位移傳感器（LVDT），和一個用于支撐檢測臂和檢測板的支撐架，檢測臂連接檢測板和傳感器并機械的向LVDT傳送檢測板的位移量如圖3所示。
采用LVDT的優(yōu)點是：正反向位移范圍較大，易于測量和調整，并可承受較大的沖擊力。LVDT的測量信號轉換為電壓信號，該信號被HMI361前置放大器的電壓頻率轉換芯片轉換成脈沖頻率調 制信號（PFM），其輸出頻率范圍為200~1000Hz，零點校準時的輸出頻率為187Hz左右。
圖3 系統(tǒng)圖
主體采用鑄鋁合金不是為了減輕重量，是便于鑄造，檢測體的質量大小對傳感器的測量沒有明顯影響。溫度變化對傳感器測量精度的影響較大，主要原因是波紋彈簧板受溫度影響會伸長或縮短，導致彈簧剛度變化，產(chǎn)生測量誤差。因此，波紋彈簧板的材質是特殊合金，盡量減小溫度的影響。另外，主體框架結構應與波紋彈簧板的熱伸縮率保持一致，解決的措施是將連桿采用兩種合金制作，并用實驗的方法確定連桿兩種合金的長度尺寸，使其與彈簧板保持同步伸縮，彈簧剛度基本不受溫度的影響而發(fā)生較大的變化。再一方面的措施是在前置放大器中設置了溫度補償電路，進一步減小了溫度的影響。
檢測板的選型與流量有關，選型表是按照物料密度為1.0t/m3時配置的，如果物料密度過大或過小，則檢測板的選型應進行調整。另外，如果檢測多種物料時，應分別進行實物標定，更換物料時應相應修改儀表參數(shù)，否則不能保證測量精度，除非用戶同意降低測量精度，一般這種情況是由于幾種物料的密度比較接近，測量誤差較小。另外注意的一點是安裝檢測板時，使軸線與水平面的夾角向下偏轉1~3°有利于提高測量精度。
阻尼器主要是起緩沖作用，當物料斷續(xù)不均時（如采用斗提機給料機），可以減小沖擊造成的振動，并使測量位移變化平緩，利于保證測量精度。另外阻尼液的溫度適應范圍較大，一般不需要配置加熱器。
砝碼標定不能代替實物標定，在使用前均需進行實物標定，才能保證測量精度。砝碼標定的方法是根據(jù)傳感器型號或流量，依據(jù)說明書中標定砝碼的質量范圍，找一個質量相當?shù)捻来a，標定出此時的輸出頻率及對應流量，并保留此砝碼及數(shù)據(jù)，以備需要時進行再次標定，并調整到初始數(shù)據(jù)。
三、傳感器的選擇
沖板流量計的測量范圍最小從0到1.5t/h到800t/h共11種測量范圍，對于檢測板的機械安裝，這些范圍應用于以下的標準條件如圖4所示。
圖4 標準安裝條件
A.物料落差高度h=460mm（下落速度大約3m/s）；
B.檢測板與水平方向夾角α=85°；
C.物料與水平方向夾角β=60°；
D.物料與檢測板夾角γ=35°。
在非標準條件下，檢測板的所受沖力可以通過計算得出，以選擇合適的測量范圍。計算檢測板所受沖力公式如下：
下面例子表明了如何計算非標準條件下檢測板的所受沖力的計算過程：
物料流量qm=100（t/h），落差高度h=24in，傾角α=85°，γ=35°
Fm=44N
在計算的基礎上，可以選擇最合適的配置如圖5所示。
選擇正確的傳感器，必須首先決定檢測板所受水平?jīng)_力Fm（流量時），一旦決定了，通過使用傳感器規(guī)格適配表（圖5）就可以選出對應的傳感器規(guī)格。先在Y軸上找到計算得到的檢測板所受水平?jīng)_力Fm的值，然后在表上水平移動直到與一個（或多個）傳感器型號相交。在給定沖力時，可能有兩到三個不同的傳感器可以使用，推薦使用范圍的傳感器以保證物料出現(xiàn)波動或堵塞時，傳感器仍能夠測量。從前面例子的計算中可以看出，B100，B200和B300傳感器的測量范圍都包括檢測板所受水平?jīng)_力44N，但是建議使用B300以保證由于物料偶爾出現(xiàn)峰值時也能在傳感器的檢測范圍內(nèi)。
四、傳感器的安裝及防塵措施
安裝的過程應以最終用戶的工程經(jīng)驗和制造商的推薦相結合為，為了在系統(tǒng)設計的參數(shù)以內(nèi)達到運行狀態(tài)，應遵守一下注意事項：
1.應注意避免潮濕氣體通過導管進入箱體。建議從設備箱體的導管入口密封處向下傾斜引出落管或導管；
2.為了保證傳感器正常工作，應有地線和避雷措施；
3.保證傳感器安裝在沒有震動的安裝座上；
4.檢測板箱體的設計和安裝位置，必須在安裝傳感器的地方留有足夠的空間；
5.在傳感器位置的上方應留有足夠大的空間用于拆卸傳感器箱體；
6.保證檢測板箱體的門足夠大，而且與相鄰的箱體之間有足夠的空間用以安裝或拆卸檢測板 箱體配件；
7.檢測板的下方必須使物料在離開檢測板后不受阻擋，順利落到下級設備上。
傳感器的位置一經(jīng)確定，就應建造一個牢固的安裝平臺用于支撐傳感器?；A結構必須水平、無振動且應牢固，以防止傳感器前后滑動或左右滑動，典型的基礎配置如圖6所示。
圖6 基礎配置
在“錯誤安裝"圖中，物料沖擊檢測板可能引起傳感器橫向偏移，致使被檢測的實際檢測板所受沖力偏小，為防止發(fā)生偏移，安裝基礎結構應延伸到主要支撐結構或是一個單獨的支架上，不要與檢測板箱體支架或其它可能存在振動的支架相連，基礎結構應在傳感器上方留有足夠的空間用于拆卸箱體。
保證傳感器計量精度，防塵也是一個重要的環(huán)節(jié)，常用的防塵措施有以下幾種：
1.軸封和防塵罩。軸封包括一個用來密封箱體內(nèi)部與物料的硅擋板，該擋板安裝在傳感器箱體內(nèi)壁和轉軸軸承上的一個護環(huán)之間，與轉軸一起轉動，防止灰塵進出傳感器；特別是在物料具有研磨性時，在轉軸軸承的末端安裝一個保護性的鋼環(huán)來屏蔽硅擋板。防塵罩用于保護使用氣洗/氣冷的地方和防止腐蝕性物料破壞薄的硅擋板或使硅擋板變硬。
2.氣冷/氣洗。傳感器含有一個空氣連接器，用于提供氣冷或氣洗以防止灰塵滲透。空氣連接口位于傳感器箱體后部的接線入口附近。提供一個壓力為0.05MPa，流量為0.06M3/min的氣源，氣源種類為儀表風或氮氣。
3.如果在檢測板箱體和傳感器內(nèi)部之間壓強差大于0.0034MPa，應安裝一個等壓管以保護防塵擋板軸封，它可以安裝在傳感器的任一邊，由安裝方位而定。
五、結束語
根據(jù)多年的安裝和調試經(jīng)驗，影響計量精度的主要方面在于用戶提供的安裝條件不夠充分和物料揚塵致使傳感器內(nèi)產(chǎn)生大量積灰。即使在使用期間定期對計量系統(tǒng)進行標定及校正，這也只是臨時性的解決因傳感器的安裝條件不合格而造成的計量誤差偏大的問題。這類問題只有重新嚴格按要求提供或改善傳感器的安裝條件方可解決。另外，應根據(jù)現(xiàn)場條件合理的選用防塵配件，切不可忽略防塵配件的重要性。沖板流量計的計量精度受限于和其相關的各個方面，它是一個綜合因素相互作用的體現(xiàn)，只要我們在每一個環(huán)節(jié)采取恰當?shù)脑O計或合理的處理措施，就一定能保證其計量精度，從而更好的服務于工業(yè)生產(chǎn)。 |
