工程機(jī)械攪拌設(shè)備用稱重傳感器的選型
加入技術(shù)交流群
稱重系統(tǒng)中選用傳感器通常要考慮稱重系統(tǒng)的量限、準(zhǔn)確度、傳感器的安裝空間、周圍環(huán)境對(duì)傳感器的可能影響、加載的類型以及傳感器的壽命等諸方面因素。工程機(jī)械攪拌設(shè)備的稱重系統(tǒng)也不例外。只是不同的稱重系統(tǒng)由于要求不同，工作條件不同，所要考慮的問(wèn)題側(cè)重點(diǎn)有所不同罷了。
工程機(jī)械攪拌設(shè)備通常包括混凝土攪拌樓（站）、瀝青攪拌站、穩(wěn)定土拌和廠以及海上混凝土攪拌船等，其中以混凝土攪拌樓（站）最為典型。下面就以混凝土攪拌樓（站）為例進(jìn)行分析。
1 混凝土攪拌樓（站）對(duì)稱重系統(tǒng)的基本要求
1.1 準(zhǔn)確稱量誤差對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響很大，特別是水灰比計(jì)量精度，因?yàn)閺?qiáng)度和水灰比是線性關(guān)系。相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥、水、外加劑、摻合料的動(dòng)態(tài)計(jì)量精度為±1%，砂、石料的動(dòng)態(tài)計(jì)量精度為±2%。
1.2 快速滿足攪拌樓站工作循環(huán)的要求。
1.3 種類多稱量值預(yù)選的種類要多，變換要方便，以適應(yīng)多種配比和不同容量的要求。
1.4 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單稱量裝置要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，性能穩(wěn)定，操作容易。
顯然，采用傳感器電子稱重系統(tǒng)較之機(jī)械秤更能滿足要求。因此，稱重傳感器在混凝土攪拌樓站中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但是，客觀地說(shuō)，與機(jī)械杠桿秤相比，在“牢固可靠，性能穩(wěn)定”方面，傳感器電子稱重系統(tǒng)還有很多工作要做。
2 混凝土攪拌樓站中稱重傳感器的運(yùn)行條件
與一般用于商貿(mào)計(jì)量的電子秤的一個(gè)很大的不同之處在于，混凝土攪拌樓站中稱重傳感器處于相當(dāng)惡劣的運(yùn)行條件中，應(yīng)力環(huán)境十分復(fù)雜，與一般的電子產(chǎn)品的運(yùn)行環(huán)境相比，有更大的隨機(jī)性。
2.1 環(huán)境溫度和濕度
混凝土攪拌樓站通常是露天安裝，傳感器可能遭受日曬雨淋，溫度劇烈變化。而不少工程建設(shè)項(xiàng)目是在自然條件相當(dāng)惡劣的山區(qū)或邊遠(yuǎn)地區(qū)。所以，必須考慮更大的溫度范圍，更高的濕度條件?；炷猎谏a(chǎn)過(guò)程中需要水。在水的輸送和稱量過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生不少水氣，在一定的小范圍內(nèi)形成較為潮濕的環(huán)境。在溫控?cái)嚢铇侵?，則有高溫工況和低溫工況的不同要求。夏天運(yùn)行在低溫工況時(shí)要通入零度以下的冷風(fēng)以及加冰攪拌，這時(shí)樓內(nèi)會(huì)出現(xiàn)冷凝水，足見(jiàn)樓內(nèi)濕度之高。
2.2 粉塵
混凝土在生產(chǎn)過(guò)程中需要大量的水泥、煤粉灰以及適量的外加劑。這些粉狀物在輸送和稱量過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生粉塵。即使是骨料，在輸送過(guò)程中也有粉塵產(chǎn)生。這些粉塵有一部分會(huì)附著在傳感器表面。在粉塵和水氣的共同作用下，傳感器將受到較為嚴(yán)重的腐蝕。所以，粉料秤傳感器的損壞通常要比其他秤的傳感器更頻繁一些。
2.3 沖擊與振動(dòng)
在進(jìn)料過(guò)程中，砂石料會(huì)產(chǎn)生沖擊。傳感器應(yīng)能承受5g的加速度。在攪拌過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的振動(dòng)，而振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞。
2.4 人為環(huán)境
人為環(huán)境是產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的因素之一?；炷翑嚢铇且话惆惭b在施工現(xiàn)場(chǎng)。工地上大量使用臨時(shí)工，其中相當(dāng)多的臨時(shí)工文化水平較低，缺少必要的技能。在設(shè)備的維修和清洗等工作中，很有可能發(fā)生傳感器受到高壓水的濺射，誤操作引起過(guò)載等情況。顯然，傳感器要在這樣的環(huán)境條件下長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行，是要進(jìn)行一些特殊設(shè)計(jì)的。
上述基本要求和運(yùn)行條件可以作為混凝土攪拌樓（站）用稱重傳感器的選型的依據(jù)。
3 混凝土攪拌樓（站）用稱重傳感器選型時(shí)需要考慮的幾個(gè)問(wèn)題
3.1稱重傳感器載荷容量的確定
稱重傳感器載荷容量通常按下式計(jì)算
傳感器額定載荷=料斗自重＋額定稱重量
（0.6~0.7）×傳感器只數(shù)
事實(shí)上人們?cè)谶x擇傳感器容量時(shí)往往還要綜合考慮沖擊載荷的大小以及選定安全系數(shù).安全系數(shù)的選擇又與傳感器的靈敏度有密切關(guān)系．國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的應(yīng)變式稱重傳感器靈敏度多數(shù)為2mV/V，但是也有1mV/V的，如柱式傳感器；也有3mV/V的，如部分懸臂梁式傳感器和板環(huán)式傳感器；扭環(huán)式傳感器則通常是2.85mV/V。目前在攪拌樓上使用的傳感器基本上都是2mV/V的。
3.2稱重傳感器準(zhǔn)確度的選擇
傳感器準(zhǔn)確度的選擇以滿足稱量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度要求為準(zhǔn)，不必片面追求過(guò)高的傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)。在多只傳感器組合使用時(shí)，其綜合誤差按下式計(jì)算
δr=δ／√n
式中，δ為單只傳感器的準(zhǔn)確度，n為組合使用的傳感器只數(shù)。
目前攪拌樓上常用的S型傳感器、懸臂梁式傳感器、板環(huán)式傳感器，其線性、滯后、重復(fù)性、靈敏度溫度影響、蠕變等主要指標(biāo)絕大多數(shù)廠家均優(yōu)于0.05%，大多數(shù)廠家優(yōu)于0.03%，部分廠家優(yōu)于0.02%。其單只傳感器的綜合誤差都接近或優(yōu)于0.1%。多只傳感器組合后其綜合誤差就更小了?？梢哉f(shuō)一般稱重傳感器生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品都能滿足要求。
以前，不少攪拌樓生產(chǎn)廠家規(guī)定其稱重系統(tǒng)的靜態(tài)精度分別為0.1%和0.3%。這樣，對(duì)于使用單只傳感器的秤而言，單項(xiàng)指標(biāo)為0.05%的傳感器就可以滿足0.3%精度的秤的要求。對(duì)于使用三只以上傳感器的秤而言，單項(xiàng)指標(biāo)0.05%的傳感器也能滿足0.1%精度的要求。
需要指出的是，上述精度是稱重系統(tǒng)的靜態(tài)精度，而混凝土國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的是動(dòng)態(tài)精度，這是由于原材料不斷地向稱量機(jī)構(gòu)供料在重力的沖擊下稱量誤差明顯增加。上述0.1%和0.3%的靜態(tài)精度能否保證分別達(dá)到1%和2%的動(dòng)態(tài)精度還與供料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有關(guān)。 稱重傳感器相關(guān)文章:稱重傳感器原理
評(píng)論