皮帶輸送機(jī)廣泛地應(yīng)用于冶金、化工、礦山等行業(yè), 對(duì)于散狀的固態(tài)原料( 如礦石、煤粉、水泥) 進(jìn)行自動(dòng)輸送,尤其是適合于高空、高溫和有害環(huán)境下作業(yè)。 例如, 水泥廠粉磨車(chē)間的熟料配料系統(tǒng)就是依靠調(diào)節(jié)皮帶輸送機(jī)的速度來(lái)控制水泥磨的進(jìn)料量, 完成對(duì)各種熟料的配比。
1 電子皮帶秤的工作原理
電子皮帶秤是一種用于測(cè)量控制皮帶輸送機(jī)的速度和物料流量的實(shí)時(shí)控制器, 其工藝過(guò)程如圖 1所示
電子皮帶秤定量給料的原理是, 物料經(jīng)過(guò)皮帶秤秤臺(tái)時(shí), 稱(chēng)重傳感器把重量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并傳送給稱(chēng)重顯示控制儀。 稱(chēng)重顯示控制儀不斷檢測(cè)秤架上物料的流量并與儀表內(nèi)的設(shè)定值進(jìn)行比較, 得到實(shí)際流量與設(shè)定值之間的偏差值經(jīng)過(guò)儀表內(nèi)軟件一系列復(fù)雜的運(yùn)算后, 稱(chēng)重顯示控制儀輸出 P I D電流信號(hào)到調(diào)速執(zhí)行設(shè)備 ( 如變頻器) 。 調(diào)節(jié)皮帶或給料設(shè)備的速度, 改變下料或出料量的大小使之與設(shè)定值趨于一致, 從而實(shí)現(xiàn)定量給料的目的。
電子皮帶秤計(jì)量物料流量的信息傳輸過(guò)程為:稱(chēng)重傳感器測(cè)量皮帶上運(yùn)動(dòng)物料的重量, 并輸出對(duì)應(yīng)的電信號(hào);速度傳感器測(cè)量皮帶運(yùn)行速度, 并輸出對(duì)應(yīng)的電信號(hào); 稱(chēng)重顯示控制采集上述兩種信息, 運(yùn)算并輸出對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。
常見(jiàn)的運(yùn)算方法有累加法和積分法。累加法是指當(dāng)皮帶輸送機(jī)運(yùn)行時(shí), 每隔一段固定長(zhǎng)度就對(duì)物料質(zhì)量測(cè)量一次。積分法簡(jiǎn)單的講就是某個(gè)瞬時(shí)測(cè)得的皮帶單位長(zhǎng)度上的物料質(zhì)量P ( t ) 與此時(shí)測(cè)得的皮帶速度值 v ( t ) 的乘積在時(shí)間長(zhǎng)度 T上的積分。
2、稱(chēng)重傳感器
皮帶上的物料 ( 包括皮帶重量) 是通過(guò)稱(chēng)量托輥傳遞給秤架, 再將力傳遞給稱(chēng)重傳感器的。 稱(chēng)重傳感器的結(jié)構(gòu)形式有電阻應(yīng)變式、壓磁式、差動(dòng)變壓器式、電容式、壓電式等。 電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器因工藝成熟、制作簡(jiǎn)單、高精確度( 最高精確度目前可做到重復(fù)性、非線(xiàn)性、滯后指標(biāo)優(yōu)于 0. 01%) , 一直占據(jù) 90%以上的稱(chēng)重傳感器市場(chǎng)份額, 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)幾乎是電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的一統(tǒng)天下。電阻應(yīng)變式傳感器的原理是用應(yīng)變片直接測(cè)量彈性元件的應(yīng)變, 實(shí)現(xiàn)間接測(cè)量壓力。 這種方法彈性元件變形極小, 可以測(cè)量高頻率變化的壓力。
應(yīng)變式傳感器的應(yīng)變?cè)?shí)際是一個(gè)測(cè)力應(yīng)變筒, 被測(cè)壓力經(jīng)膜片轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小的力, 再傳給應(yīng)變筒。 應(yīng)變筒受壓縮變形, 沿軸向貼的應(yīng)變片受壓阻值變小, 沿周向貼的應(yīng)變片受拉阻值增大, 組成應(yīng)變電橋即可得到輸出電壓值, 從而測(cè)出壓力值的大小。 應(yīng)變式傳感器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
稱(chēng)重傳感器測(cè)量原理采用全橋電路( 圖 3) , 其中輸出電壓 US C = U× ΔR1/R1。全橋電路中的 R1、R2、R3、R 4阻值均相等。 ΔR1為應(yīng)變片測(cè)力時(shí)變化的阻值, 它反映了所測(cè)壓力的大小與輸出電壓 U s c 的關(guān)系( 成正比 ) 。 設(shè)計(jì)中使用全橋電路的目的在于: 當(dāng) R 1 =R 2 =R 3 =R 4時(shí), 電橋電壓靈敏度最高, 并消除了非線(xiàn)性誤差, 也起到了補(bǔ)償作用。
3、常見(jiàn)問(wèn)題的處理方法
a )正常開(kāi)啟電子皮帶秤, 電腦顯示停止, 無(wú)流量。速度傳感器及其線(xiàn)路應(yīng)重點(diǎn)檢查, 在不確定之前, 可以將速度信號(hào)的給定方式由實(shí)測(cè)改為內(nèi)給, 若正常則說(shuō)明速度信號(hào)異常, 檢查或更換速度傳感器。
b )電子皮帶秤的零點(diǎn)值過(guò)高, 稱(chēng)量不準(zhǔn)。 出現(xiàn)該情況, 首要先檢查秤架是否有問(wèn)題, 例如是否壓有重物在秤架上,是否有松動(dòng)傾斜秤架的螺栓等。 確認(rèn)秤架沒(méi)有問(wèn)題, 然后檢查皮帶秤稱(chēng)重傳感器 , 在空秤時(shí)測(cè)量各個(gè)傳感器的輸出信號(hào), 如果輸出信號(hào)相差過(guò)大, 則說(shuō)明有傳感器損壞, 確定后更換稱(chēng)重傳感器。
c )當(dāng)皮帶機(jī)運(yùn)行停止時(shí), 由于有剩余物料在皮帶上或皮帶不均勻皮重造成顯示儀表仍在緩慢跳字, 造成不運(yùn)物料而積算器仍不斷累積。處理辦法: 1) 將小信號(hào)切除值( 物料瞬時(shí)流量低于此值, 積算器不再累積) 適當(dāng)抬高; 2)將皮帶輸送機(jī)電氣運(yùn)行觸點(diǎn)接入顯示儀表的供電回路, 當(dāng)皮帶輸送機(jī)停止運(yùn)行時(shí), 顯示儀表的電源也就斷開(kāi)了。
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