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連續(xù)稱重的革命——差分減量(失重)秤
失重秤(英文Loss-in-weight)是九十年代開始應用于工業(yè)過程稱重連續(xù)計量的。失重秤逐漸替代皮帶秤、螺旋秤,甚至累加秤,作為一種全新的計量方法,逐漸應用到越來越多物料處理。
1.基本原理:
將秤量斗及給料機構作為整個秤體,通過儀表或上位機不停對秤體進行重量信號的采樣,計算出重量在單位時間的變化比率作為瞬時流量,再通過各種軟硬件的濾波技術處理,得出可以作為控制對象的“實際流量”。
這個流量的獲取非常重要,是失重秤能否準確計量的基礎。圖中介紹的是一種經(jīng)典的方法:然后FC通過PID反饋算法,進行逼近目標流量的控制運算,輸出調節(jié)信號去控制變頻器等給料機控制器。
2.差分減量秤(失重秤)在實際中的應用:
從原理上可以看出它不受秤體與給料機構的機械變化影響,它只是計算重量差值(差重),與傳統(tǒng)動態(tài)計量手段相比,其優(yōu)點是不言而喻的。
對于控制對象為流量(t/h,kg/min),而且物料可輸送性好,計量精度要求高時,采用失重法計量可以作為一種較佳方案。
3.失重秤設計必須注意的事項,影響精度的因素:
失重秤兼有靜態(tài)秤、動態(tài)秤特點,因此,在設計系統(tǒng)時,要求:
正確的輸送率范圍,一般實際工作范圍為額定輸送量的60%~70%較佳。若采用交流調速,對應變頻率為35-40Hz較佳。這樣保證調節(jié)范圍寬。還由于在輸送率過低時,系統(tǒng)穩(wěn)定性差。傳感器量程選用適當,按公式
也是說,傳感器也用到其量程的60%~70%,信號變化范圍寬,對提高精度極為有利。
機械結構設計要確保物料流動性好,同時保證補料時間短,補料不應過于頻繁,一般要求5-10分鐘補一次料。
配套傳動系統(tǒng)要保證運行平穩(wěn),線性好。
4.應用前景:
隨著電子控制技術的飛速發(fā)展,失重秤通過采用新的技術,在計量精度上由0.3%~0.5%。而提高到0.1%~0.2%,甚至到超過靜態(tài)秤,這一新技術的核心即數(shù)字式稱重傳感器的應用。