貼片式重量料位計在水泥攪拌站的測試報告

一、背景描述

隨著國家對于高污染行業(yè)的監(jiān)管力度不斷加強，以及科學(xué)化倉儲管理方法的普及。越來越多的水泥攪拌站為筒倉配置連續(xù)的料位計，以準(zhǔn)確獲得物料的數(shù)量信息，避免料倉發(fā)生缺料或者爆倉的情況。

由于水泥是細(xì)粉料，揚塵大，有吸附性，雷達(dá)、超聲波等傳統(tǒng)測量方式無法準(zhǔn)確測量，而重錘維護(hù)量較大存在斷錘的風(fēng)險。Kistler-Morse的貼片式測量技術(shù)采用了一種間接測量法，這種方法不是直接檢測物位的高度，而是通過檢測料倉支腿的形變來檢測物料的信息。這種測量方法可靠有效，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)測量原理

但是目前為止我們只是知道貼片式的測量方法在水泥攪拌站測量效果好，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，貼片式的準(zhǔn)確性到底如何，并沒有一個科學(xué)的方法去準(zhǔn)確核實。湖北的某客戶對貼片式的準(zhǔn)確性非常關(guān)注，希望先找一個攪拌站測試一下，看看系統(tǒng)的實際精度如何。

圖2：貼片式系統(tǒng)測試現(xiàn)場

二、技術(shù)分析

該測試的水泥攪拌站的料倉安裝在彩鋼瓦房間內(nèi)，防風(fēng)防雨，容量300T左右。4個大小一致粗細(xì)均勻的垂直支腿支撐起整個料倉，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筋保持設(shè)備的穩(wěn)固，沒有其他大型剛性連接。經(jīng)過數(shù)據(jù)計算，在300T時每一個支腿將承受9.18 kg/mm²的壓強。這是一個非常大的數(shù)值，可見支腿形變量較大，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以內(nèi)。

圖3：直撐式料倉精度表

         本測試采用4片MicroCell型貼片式料位計，在每一個料倉支腿的內(nèi)側(cè)貼一片傳感器，使用2個接線盒將數(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放大處理為數(shù)字信號，并輸出一路4～20mA信號提供給第三方系統(tǒng)。

圖4：現(xiàn)場設(shè)備的組成

圖5：貼片式傳感器現(xiàn)場安裝示意

三、設(shè)備校準(zhǔn)

根據(jù)要求，設(shè)備需要用實物做兩點校準(zhǔn)，由這兩個校準(zhǔn)點拉出一條線性。這兩個測量點的重量值越準(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點的重量差值至少需要超過滿稱量的30％（大約90T）

本次測試的重量值是和攪拌站的配料秤做對比，這個配料秤的容量3T，精度1/1,000，可以作為設(shè)備校準(zhǔn)的參照物。由于現(xiàn)場條件條件受限，實際上僅用了188T做高點校準(zhǔn)，154T做低點校準(zhǔn)，高點和低點直接的差值僅為34T，為滿稱量的10％。但是zui終的測量結(jié)果還是比較滿意的。

圖6：SVS2000現(xiàn)場顯示

四、數(shù)據(jù)測試

3月24日做了188T和154T兩個設(shè)備校準(zhǔn)點，兩點差值34T。

3月25日開始記錄生產(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下表： 

從上表可見，測試中系統(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)時重量顯示有一定的滯后性，而且校準(zhǔn)時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量，設(shè)備的誤差仍然僅有0.57％。考慮到本次測試僅測量了從154T～86T的顯示范圍，而且沒有考慮到冬夏、刮風(fēng)、下雨、長期蠕變等其他外界因素的干擾，使用精度會稍稍低于這個值，但是按照這種數(shù)據(jù)顯示趨勢來看，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*符合水泥攪拌站的技術(shù)需求，而且產(chǎn)品簡單可靠，安裝方便，適合大規(guī)模推廣。

關(guān)于KM公司

Kistler-Morse公司（簡稱KM）位于美國南卡羅萊納州的Spartanburg市，公司成立于20世紀(jì)60年代。專注于重量料位計、超聲波物位計的設(shè)計生產(chǎn)與銷售。其設(shè)計*的貼片式稱重產(chǎn)品以其簡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)過半個多世紀(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。