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稱重儀表在自動化配料過程中的應用
添加時間:2017-03-25

  稱重儀表做為檢測和控製手段在配料過程中的應用,能夠很好地解決利用流量計實現配料自動化過程中存在的使用精度較低,長期穩定性不好等弊病,同時又具有安裝調試方便,易擴展,克服零漂,準確、直接實現質量配比,可靠性高等優越性。
  配料工序是化工生產中的一個重要環節,配料質量控製的優劣直接關係著下遊工序能否順利進行,如果配製料液的質量達不到要求,輕則造成原料、能源的浪費,重則影響產品的質量和產率,並且有些重要生產崗位的配料失誤甚至會給整個生產釀成事故。所以應對配料過程的質量控製給予足夠重視。
  利用稱重儀表實現配料自動化
  1、稱重儀表的組成及工作原理 通常稱重儀表由稱重傳感器(WZ)、稱重變送器(WT)、稱重控製器(WIC)組成。
  稱重傳感器由金屬彈性元件本體和與其相連的電阻應變片構成。四隻電阻應變片組成一個惠斯通電橋。被測物的重力 G 使彈性元件產生形變 ε,這一形變引起電阻應變片的延伸,壓縮形變 ε。根據虎克定律,彈性形變與外力成正比:ε∝G
  根據電阻應變效應理論:電阻應變片的相對變化(△R)/R 與形變 ε 成正比:(△R)/R=kε式中,k 為電阻應變片靈敏係數。因此(△R)/R∝G惠斯通電橋的不平衡電壓 Um=(△R/R)UREF,所以 Um∝G
隻要測量 Um,經過放大、變送並經稱重控製器處理後便可得到被測物的重量 G。
  2、稱重配料係統其基本原理是:首先根據配製比例設定各物料的加量值,由稱重控製器或 PLC 順序執行各種物料的加料,通過稱重儀表檢測此物料的加入量直到此種物料加量達到設定值時關閉此物料的進料閥門,完成此物料的加量後進人下一種物料的加入過程,直到所有的物料按照設定加量值加量完畢結束配料。
  3、稱重配料係統的特點
  經過實踐應用,利用稱重儀表實現配料自動化有很多優點,列舉如下:
  (1)實現質量配比 由於稱重儀表測量的是物料的重量 G,因為G=mg,故 G1:G2:…:Gn=M1:M2:…Mn,所以稱重配料係統可直接實現各物料的質量比例配製。化工生產中質量計量比體積計量更優越。
  (2)同一儀表差值計量,克服係統誤差 所有物料的加量都是通過同一台稱重儀表進行檢測,並且各物料的加量控製是靠稱量值的前後差值計算來實現。即使稱重儀表的零點產生漂移,其用差值表示的加量仍是準確的,也就保證了配製比例準確。
  (3)當儀表的零點和量程同時發生變化後,能否嚴格實現準確的配製比例呢?現討論如下:設稱重儀表輸入輸出的關係為 Y=kx,M1,M2 兩種物料之間的配製比例為 H。式中,G2、G1 分別為 M2、M1 的加量。
  當儀表零點量程變化後輸入輸出的關係為:Y=kx+△仍按原設定值進行加料控製,可見儀表的零點、量程即使同時改變後,稱重係統仍可實現M1、M2 之間準確的配製比例,從而保證了生產的安全。
  係統具有易擴展性稱重配料係統不僅可以實現液體物料的配製,還可以應用於固、液物料的混合配製,而且可以實現向外供料的計量和控製,所有這些功能均隻需增加相應的閥門,增添相應的控製程序便可以方便地實現。
  係統的可靠性高,精度穩定且調校方便 稱重傳感器是通過電阻應變片電阻的微小變化來測量重力的,幾乎沒有機械行程,並且靈敏元件本身封裝在彈性元件內部屬於全密封式結構,不與工藝介質接觸,不受料液結垢、結晶、腐蝕等影響,精度能夠保持長期穩定。稱重係統的調校也很方便。隻需用標準砝碼或定量的水便可方便地對儀表進行校驗。