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連續(xù)稱(chēng)重的革命——差分減量(失重)秤
失重秤(英文Loss-in-weight)是九十年代開(kāi)始應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程稱(chēng)重連續(xù)計(jì)量的。失重秤逐漸替代皮帶秤、螺旋秤,甚至累加秤,作為一種全新的計(jì)量方法,逐漸應(yīng)用到越來(lái)越多物料處理。
1.基本原理:
將秤量斗及給料機(jī)構(gòu)作為整個(gè)秤體,通過(guò)儀表或上位機(jī)不停對(duì)秤體進(jìn)行重量信號(hào)的采樣,計(jì)算出重量在單位時(shí)間的變化比率作為瞬時(shí)流量,再通過(guò)各種軟硬件的濾波技術(shù)處理,得出可以作為控制對(duì)象的“實(shí)際流量”。
這個(gè)流量的獲取非常重要,是失重秤能否準(zhǔn)確計(jì)量的基礎(chǔ)。圖中介紹的是一種經(jīng)典的方法:然后FC通過(guò)PID反饋算法,進(jìn)行逼近目標(biāo)流量的控制運(yùn)算,輸出調(diào)節(jié)信號(hào)去控制變頻器等給料機(jī)控制器。
2.差分減量秤(失重秤)在實(shí)際中的應(yīng)用:
從原理上可以看出它不受秤體與給料機(jī)構(gòu)的機(jī)械變化影響,它只是計(jì)算重量差值(差重),與傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)計(jì)量手段相比,其優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的。
對(duì)于控制對(duì)象為流量(t/h,kg/min),而且物料可輸送性好,計(jì)量精度要求高時(shí),采用失重法計(jì)量可以作為一種較佳方案。
3.失重秤設(shè)計(jì)必須注意的事項(xiàng),影響精度的因素:
失重秤兼有靜態(tài)秤、動(dòng)態(tài)秤特點(diǎn),因此,在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí),要求:
正確的輸送率范圍,一般實(shí)際工作范圍為額定輸送量的60%~70%較佳。若采用交流調(diào)速,對(duì)應(yīng)變頻率為35-40Hz較佳。這樣調(diào)節(jié)范圍寬。還由于在輸送率過(guò)低時(shí),系統(tǒng)穩(wěn)定性差。傳感器量程選用適當(dāng),按公式
也是說(shuō),傳感器也用到其量程的60%~70%,信號(hào)變化范圍寬,對(duì)提高精度極為有利。
機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要確保物料流動(dòng)性好,同時(shí)補(bǔ)料時(shí)間短,補(bǔ)料不應(yīng)過(guò)于頻繁,一般要求5-10分鐘補(bǔ)一次料。
配套傳動(dòng)系統(tǒng)要運(yùn)行平穩(wěn),線性好。
4.應(yīng)用前景:
隨著電子控制技術(shù)的飛速發(fā)展,失重秤通過(guò)采用新的技術(shù),在計(jì)量精度上由0.3%~0.5%。而提高到0.1%~0.2%,甚至到超過(guò)靜態(tài)秤,這一新技術(shù)的核心即數(shù)字式稱(chēng)重傳感器的應(yīng)用。