电子皮带秤设计及选择.doc

电子皮带秤设计及选择
0 引言
电子皮带秤产品作为一个工业现场常用的计量产品,用户群体庞大,焦化、水泥、电厂、矿山、冶炼、化工等行业都有很大的用量。市场前景广阔,它安装在输送机皮带下方,对输送机皮带上的散状物自动进行称量。
1 系统组成
电子皮带秤称重系统主要包含:1)称重传感器的秤架;2)测速传感器;3)具有算法软件计算机;4)称重放大变送器组成。如图1所示。
其中秤架一般由称重托辊、支撑臂、称重臂、横梁、称重传感器组成,支撑臂的一端铰接在输送机的机架上,成为支点,另一端与称重臂的一端垂直固定连接,称重臂的另一端与称重传感器一端垂直悬挂连接,称重传感器的另一端悬挂在横梁上,横梁固定在输送机的机架上,称重托辊垂直悬挂连接,称重传感器的另一端挂在横梁上,横梁固定在输送机的机架上,称重托辊垂直固定在称重臂的中部,直接接触运输皮带,物料的重量通过称重臂传递到传感器。秤架的作用时是通过称重传感器采集重量信号。
目前各生产厂家的电子皮带秤的放大器大部分是将压力传感器的0-20mv信号经放大后再传送到计量仪表中,这其中有的是将放大器与仪表做成一体,有的是将放大器与仪表分为两个部分。前一种方式决定了仪表只能放在现场,因为0-20mv信号太弱,无法进行远距离传输。后一种方式仪表可以不放在现场,但距离不能太远,因为如果距离远,电压传输过程中一方面会衰减,另一方面在复杂的现场环境中电压信号易受干扰。有的生产厂家采用西门子称重模块,此方式的缺点:一是,称重模块较贵;二是,称重模块是以通信方式将压力信号传送到仪表中,这也决定了称重模块与仪表之间的距离不能远,因为在工业现场中通信是最不可靠的。
在各个应用电子皮带秤的现场中,几乎见不到工控机直接采集多个电子皮带秤放大器信号,从而在工控机上直接进行计量控制的场景,基本上都是计算机与现场的仪表进行通信,从而使控制室的人员能够观察到现场的数据。其原因一是因为电子皮带秤应用较早,当时没有工控机,生产厂家便形成了固有的只靠仪表来采样计算的模式。但最根本的原因还是因为通常控制室离现场都较远,电压信号不适于远程传输。
2 原理及设计
皮带上运动物料的重量,通过称重传感器的重力测量,转换为对应的电信号。
皮带运行速度通过速度传感器进行跟踪测量,并输出对应的电脉冲信号。二次仪表部分对上述两种采集的信息进行运算处理,从而显示瞬时流量和累计总量。
皮带在匀速传送物料的情况下,在时间T内总输送量为:
W= 公式1
式中:q——单位长度皮带上的物料重量();
V——皮带传送速度(m/s);
T——传送时间(s)。
事实上,皮带上的物料一般是不均匀的,皮带的速度也是波动的,因此T时间内的总输送量,应是瞬时输送量对时间的积分值。
物料按要求的配入量,经配料盘或电动机给到称量皮带机上,均匀铺在其上的物料经过称量区时,由称量托辊及称框作用于称重传感器上。当传感器承受质量时,由于弹性元件变形,使桥壁电阻失去平衡,桥路产生不平衡输出正比质量的毫伏信号,经毫伏变送器将信号放大并转换成0-20mV的电流信号,再经质量显示仪表及比例积分单元,分别指示出瞬时量和积累量。当实际下料量与给定值(再经电流表)发生偏差时,调节器给出偏差电流信号,经过转换电压信号,自动改变电磁调度异步电动机