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的監管力度不斷加強，以及科學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的料位計，以準確獲得物料的數量信息，避免料倉發生缺料或者爆倉的情況。

由于水泥是細粉料，揚塵大，有吸附性，雷達、超聲波等傳統測量方式無法準確測量，而重錘維護量較大存在斷錘的風險。Kistler-Morse的貼片式測量技術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，已經在水泥攪拌站領域得到了廣泛的應用。

圖1：貼片式系統測量原理

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，數據穩定，貼片式的準確性到底如何，并沒有一個科學的方法去準確核實。湖北的某客戶對貼片式的準確性非常關注，希望先找一個攪拌站測試一下，看看系統的實際精度如何。

圖2：貼片式系統測試現場

二、技術分析

該測試的水泥攪拌站的料倉安裝在彩鋼瓦房間內，防風防雨，容量300T左右。4個大小一致粗細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備的穩固，沒有其他大型剛性連接。經過數據計算，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值，可見支腿形變量較大，非常適合貼片式系統的工作。根據直撐式精度表可得系統的精度小于2％，即精度在+/-6 T以內。

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側貼一片傳感器，使用2個接線盒將數據匯總到KM的控制器內，由控制器將傳感器輸出的微弱信號放大處理為數字信號，并輸出一路4～20mA信號提供給第三方系統。

圖4：現場設備的組成

圖5：貼片式傳感器現場安裝示意

三、設備校準

根據要求，設備需要用實物做兩點校準，由這兩個校準點拉出一條線性。這兩個測量點的重量值越準，差值越大，系統精度越高；反之系統精度越低。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，可以作為設備校準的參照物。由于現場條件條件受限，實際上僅用了188T做高點校準，154T做低點校準，高點和低點直接的差值僅為34T，為滿稱量的10％。但是zui終的測量結果還是比較滿意的。

圖6：SVS2000現場顯示

四、數據測試

3月24日做了188T和154T兩個設備校準點，兩點差值34T。

3月25日開始記錄生產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筆數據，生產的消耗和儀表顯示的消耗見下表： 

從上表可見，測試中系統的zui大誤差僅有1.7T，考慮到儀表顯示分度為2T，且生產時重量顯示有一定的滯后性，而且校準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、結論

盡管在種種不利的條件下測量，設備的誤差仍然僅有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、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，但是按照這種數據顯示趨勢來看，我們也是能夠達到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需求，而且產品簡單可靠，安裝方便，適合大規模推廣。

關于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60年代。專注于重量料位計、超聲波物位計的設計生產與銷售。其設計*的貼片式稱重產品以其簡便快捷的安裝方式和穩定的性能得到廣泛的認可。經過半個多世紀的發展，在鋼鐵、電力、水泥、有色金屬、食品等行業具備豐富的應用經驗。