貼片式重量料位計在水泥攪拌站的應用

圖1墨項目實景

1. 背景描述

本攪拌站項目位于青島即墨，擁有雙站10個300T鋼制料倉，內部儲有混凝土原材料。在原先的測量方法中，操作人員不能準確了解倉內物料的多和少，300T的料倉往往只能利用2/3的空間；也因為無法準確了解倉內物料情況。

由于倉內環境惡劣，目前的傳統測量方式并不適合該應用。隨著國家對于高污染行業的監管力度不斷加強，業主亟需一種快速便捷的物位測量手段，獲取物料的準確信息，要求性能穩定，維護便捷，綜合精度在3％以內。

客戶通過反復實驗論證選擇了KM的貼片式重量料位計作為其攪拌站料位計量手段。

2. 技術分析

實施項目的料倉屬于典型的鋼制料倉，容量300T左右，共計10個料倉。由于支撐腿為碳鋼材質，在加載和卸載物料時支撐腿會發生彈性形變，這些形變量和加載的重量成正比。只要檢測出這些微小的形變，就可以了解到料倉里面的物料重量。

用螺栓將Microcell貼片式傳感器緊密固定在料倉支腿上，支腿形變的同時會帶動貼片式傳感器一起形變，通過傳感器內部的超高靈敏度應變片“感知”支腿的形變，將形變量轉換為電信號，zui終得到料倉重量值。

圖2：鋼材受力形變示意                                圖3：貼片式傳感器安裝示意

本方案采用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信號提供給上位機系統。

圖4：現場設備的組成

圖5：貼片式重量料位計精度表

該料倉支腿為直徑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。

3. 項目實施

為了保證設備的精度，減小物料偏載、陽光照射、風力、支腿尺寸細微不同造成的測量誤差，在每一個支腿上都安裝一片Microcell 貼片式傳感器。通過匯總接線盒將四路傳感器信號送入SVS2000變送器中，由SVS2000負責將傳感器的信號濾波放大zui終轉換為可讀的重量信號，zui后將重量信號轉換為4～20mA輸入上位機。

Microcell貼片式傳感器安裝過程比較簡單，不需要登高作業，不需要大型設備，僅需2個人，一些隨手小工具就可以完成安裝任務。

圖6：現場設備安裝、測試、接線

圖7：貼片式傳感器安裝效果

4. 結論

對于水泥攪拌站而言，貼片式重量物位計綜合精度高，體積小巧，安裝方便，維護便捷。可以方便應用于項目新建、設備改造。可以作為物位測量，特別是惡劣環境下的固體物位測量是一種較好的選擇。