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固體沖擊流量計運用 by Sleldon Shepherd

周祖濂 譯


干燥的固體流量計(Dry Solids flowmeters)是為在加工中監控散裝物料流量而設計。這種裝置能連續測量在重力饋料條件下物料的沖擊力,并將其轉換為物流的重量。

在加工廠中,干燥固體流量計適用于很多類型的散料提供流量的速度和總物料的測量,如谷類、種子,顆粒物和礦石類。根據這種流量計提供的信息,可用來控制進入加工過程或配料的速度。如果希望保持更連續和可靠的工作,對運用的固有狀態和經驗,以及有規律的維持謹慎的評價是必不可少的。選擇和建立一個合適的預傳送設備,對于能連續可靠測量物料是非常關鍵。固體流量計能在單獨持續的工作條件下使用,或者能與使用標準工業預定方案的過程控制系統的裝置結合工作,也能與其它設備聯同使用,如稱重饋送器(Weigh feeds)、皮帶秤、液體加料泵(Liquid additive pumps)和其它過程探測設備(圖解說明對任何過程情況都適用)。使用固體流量計都給你帶來利益。

引言

當今世界市場都關心降低物料的價格和改善產品的質量。使用固體流量計是為了精確監控在加工過程中的物料速度,是能幫助用戶改善質量、降低成本的長效手段。固體流量計能提供方便的、精確的連續在線稱重,并能對灰塵全密封。物流沖擊量的測量提供一種能對自由流動的固體物料精確、連續、方便的稱重裝置。為達到在實際運用中了解如何選擇、安裝、校驗與固體流量計之間的關系是非常重要。

工作原理

固體流量計是根據沖擊力的原理設計出來的稱重裝置,用來測量自由流動物料流速和干燥固體物料的流動狀態。工作原理很簡單,由于物料沖擊在流量計的敏感板上引起機構偏轉(圖3),流量計將偏轉轉換為電信號饋送到稱重器,同時用來顯示流速和累計總重。

圖3

流量計僅測量物流沖擊力的水平部分(圖1和圖2),保持測量的可靠性和重復性是極其關鍵。水平力大小取決于顆粒的質量和速度,以及顆粒打擊的角度和顆粒質量被吸收的特性。

圖1 圖2

流量計對物體的質量或重量對板的沖擊響應,這些因素須保持恒定。由于流量計僅測量沖擊的水平力,這樣由物料附著在沖擊板非沖擊區上造成的垂直力的改變,對測量結果不構成影響,因此零漂被清除。在首次安裝完畢和物料試驗后,一般不需要維護和反復再校驗,最后流量稱重過程都能全密封防塵。危險場所或不便清洗的場所均可使用,這樣可降低使用場所的防護要求。適合在輕工方面的工廠和食品加工企業使用。

用于連續稱重各種固體物料,顆粒的直徑可大于1英寸。也可適用于不同密度的物料,例如從需要風力送料的小麥到鐵粉料。固體流量計具有很強靈活性,適于各種各樣的固態流動性強的物料,如飛塵到鐵屑,以及谷物、糠料過篩的余料、水泥、大豆、煤料、外殼、石子、花生、碎木片、淀粉、煤塊、糖、土豆片和塑料顆粒等方面都有成功運用的例子。

流速范圍從500lb/h到900t/h,都有可使用的類型。使用校準用的樣品物料對固體流量計滿量程校準的精度0.2%至1%,重復性為±0.2%。當正確安裝和校驗后,大多數固體流量計在使用時,精度可達0.5%或更好。用戶通常期望對供應的物料能有三比一的物流轉換能力。沖擊流量計有兩種基本類型:線性變換差動變壓器(CVDT)和應變傳感器。使用不同敏感元件的器械,都是用來轉換測量作用在沖板上的水平力。通常應根據被稱物料的流速、溫度來選用合適的流量計。

LVDT型通過調整彈簧對物流提供一反作用力。使用有粘性液體的阻尼器,用于消除沖板的脈動。整個稱重機械是安裝在原系統的外部,因此對原材料的流程無影響。機械制動用于過載保護,使用硅襯墊板的流量計可測量溫度高達450華氏度的物料。量程可由40t/h到300t/h.取決于選擇的類型。

應變式傳感器型,需要有支架式輔助支架來支撐沖板,并具有固定的反作用力和機械阻尼器。當超載時,機械制動器對傳感器能起保護。流量計為單點或四點懸掛式,量程范圍由1t/h到900t/h取決于所選類型。

除了敏感元件和機械裝置外,選擇合適的累積器也同樣重要。典型的累積器應包括:流速、總計和模擬輸出,以及用于遠程總計和脈沖輸出,附加的累積器的功能包括:用于過程控制的功能、比率控制、批量控制(程序值控制)。大多數制造商還設有流量(速)報警裝置,也是很有用的選項。

過去雖然模擬控制系統已被廣泛使用,但數字通信網絡正在快速取代它。很多用戶需要固體流量計具有累積/控制功能,并可與工業標準通信Protocols兼用。例如Allen-Bradley Remete I/OTM, Device NetTM,protibusTM,或者Modbus plusTM。這里protocols提供傳輸選擇,或者可減少固體流量計和脈沖控制系統間的數據傳輸。

典型的累積器/控制器的接口:



譯者語:沖板流量秤或留槽秤在國外有很廣泛的運用。運用領域遠遠超過皮帶秤。我認為這兩類連續稱量的衡器在國內應有很大發展空間。所譯的這篇文章雖然發表時間較早,但所述的內容仍有參考價值。
而且我也未能找到更近的有關文章,所以還是將其譯出。希望能在一些領域推廣使用這種衡器,目前國內雖然也有類似的產品,但在設計理論、制造水平方面還有很大的研制空間。希望能生產一些更好產品,擴展使用泛圍。謝謝!

 

THE END

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