連續式計量技術的突破（減量法失重秤）

點擊數：5705發布：2011-06-15　來源：http://www.cntkdl.com

本文作者結合多年工作實踐及對國內外動態稱重計量的廣泛深入研究，就連續式攪拌設備計量的精度如何提高做出分析，得出方法。 

一． 連續式攪拌設備計量方法的現狀 

1．1傳統使用的連續式計量方法 

在如建材、糧油、礦山等散狀物料計量或在線控制配料時，有很多種方法。比較典型的有：皮帶秤類、沖板流量計類、核子秤類、圓盤給料秤類。這些計量形式各有特點，但是局限性很大，受設備機械變化影響大，精度不高，安裝調校煩瑣，維護量大。 

皮帶秤工藝介流程紹： 
皮帶秤將單位面積（稱重段）上受到的負荷信號與變化速度（皮帶轉速）信號進行積分運算得出流量值，以此作為可控制的對象。 
注： 通過控制拖拉式皮帶轉速，改變拖出的物料量，物料經給料溜槽的出料口整形后， 其厚度穩定均勻，無論皮帶機轉速大小，皮帶上的負荷都是恒定的。 與其它給料方式相比， 該方式計量與控制精度效果較好。 
注： 給料與稱量功能分別在兩條皮帶上實現 
1．2連續式計量方法在連續攪拌設備上使用現狀 

連續式攪拌設備包括：穩定土廠拌設備，水泥連續式攪拌設備，瀝青連續式攪拌設備。就計量精度而言，目前，這些設備不能與間歇式相提并論。因此，連續式攪拌方法受不到廣大用戶的青睞，也是原因之一。科學分析可以說明，這兩種計量方法決定的攪拌工藝都有其適用的場合，不能由于暫時的技術限制而影響連續式攪拌的應用。 

目前，我國連續式攪拌設備均采用容積法或皮帶秤/螺旋秤兩類來計量，七十年代從歐洲引進開發連續攪拌工藝至今，一直如此，始終未有突破。事實上，這兩種計量方法在歐洲使用能夠作到高精度，例如德國申克（Schenck）的皮帶配料秤，動態配料精度達到2%。而在中國卻不行，原因在于受到我國機械制造及材料等基礎工業的制約。目前我國用于公路行業的皮帶秤計量精度一般只能達到5%左右，與容積計量相差無幾，長期穩定性較差。 

二． 連續稱重的革命——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過程稱重連續計量的。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。 

2．1 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。然后FC通過PID反饋算法，進行逼近目標流量的控制運算，輸出調節信號去控制變頻器等給料機控制器。 

2.2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），與傳統動態計量手段相比，其優點是不言而喻的。 

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方案。 

2．2．2失重秤設計必須注意的事項，影響精度的因素： 

失重秤兼有靜態秤、動態秤特點，因此，在設計系統時，要求： 

1． 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%最佳。若采用交流調速，對應變頻率為35-40Hz最佳。這樣保證調節范圍寬。還由于在輸送率過低時，系統穩定性差。 

2． 傳感器量程選用適當，按公式