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重量变送器的工作原理和性能特点

来源:中国知网更新时间:2019-10-28 09:29:52点击次数:3241次


     重量变送器通常用于混凝土搅拌及沥青混合料设备、冶金高炉,转炉以及化工、饲料的重量控制和自动化控制系统。本文将介绍重量变送器的工作原理和性能特点。目前国内中小型高炉使用的称重系统,大多由称重传感器、重量变送器、数显调节仪、传感器、激励电源等几部分组成,系统组成复杂,连线多,安装维护不方便。而做为称重系统关键的变送器(以下称原变送器),大多是普通的毫伏信号放大器,存在的主要问题有:

(1)无法解决零点变化引起的称量误差,

(2)无法解决传感器线性不好引起的称量误差,

(3)无法解决余振量引起的上料误差,

(4)校秤复杂,

(5)安装维护困难。针对上述存在的问题,利用89C51单片机,结合数字变送、显示、调节及传感器并联等技术,再充分考虑炼铁工艺的要求,开发了一种适用于高炉称量系统的智能重量变送调节器(以下称新型变送器),现简介如下。

 

智能重量变送调节器原理:

     新型变送器以89C51为系统核心,不挥发RAM存放掉电后需保护的各种参数, 称重系统的传感器(一般为3~4个)通过接线盒并联,桥压接至仪表的桥压输出端,输出接至仪表的输入端。根据提供给传感器桥压值和传感器灵敏度的不同,传感器输出信号(也就是变送器的输入)也不同,一般不超过30mV。该信号经滤波放大,再经V?F转换送入89C51处理。处理后通过8255接口电路经D?A转换输出模拟量信号,同时送显示。经功能软件运算处理后,决定是否发出料满信号,通过键盘设定参数或进行各种功能操作,微处理器监控电路监控故障状态。

 

重量变送器的性能和特点

自动校秤

     称重仪表需要定期校正。原变送器的校正是一件非常繁重、复杂的工作。例如个2t的秤,调完零点后,需要压上2t砝码调量程,量程调完后,零点又变了,卸下2t砝码再调零点,零点调了,量程又变了,又要压上2t砝码再调量程,如此反复多次,是一件很繁重的体力劳动,且需很长时间,特别是在生产时,校秤很难实现。新型变送器具有智能性,通过软件编程,具有了自动校秤功能,只需加载一次砝码(勿需加到满量程),即可完成校秤工作,大大减轻了校秤的劳动强度。

安装维护方便,性能可靠

     如前所述,原称量系统组成复杂,连线多,安装维护十分不便。新型变送器将变送、显示、调节及传感器激励电源集于一体,免去了仪表间相互连线等复杂工作,安装维护方便,从新重量变送器引四根线(两根信号线,两根桥压线)至传感器接线盒,即可实现一个称量系统(传感器并联)。新型变送器和原变送器相比,硬件上增加了微处理器监控电路,料满输出电路采用了光电隔离技术,软件上采取了抗干扰措施,从而大大提高了仪表的可靠性。另外,新型变送器具有标准的模拟量输出信号(0~5V,1~5V,0~10mA,4~200mA任选)、料满继电器输出信号,这使它与计算机、电气等组成自动给料控制系统成为可能。

称量精度高

     高炉称量用的料斗,因天气、料的质量等众多原因,放完料后,料斗内有时残存一些料,皮重是变化的,如果不及时在每次放完料后进行调零去皮,不可避免地会产生称量误差。例如:如果是下雨天,料斗壁上会逐渐沾上一些粉尘,而天晴干燥后,又会慢慢掉下,皮重变化较大,直接影响称量的准确性。为解决此问题,新型变送器设计了自动调零功能,每次放完料后,延时一会儿,自动调零去皮,从而保证了称量的准确性。从理论上讲, 荷重传感器的输出应是线性的,但实际上当遇到传感器线性较差时,如果不对其校正,自然会产生称量误差,为此新型变送器中增加了非线性校正功能,很好地克服了由传感器非线性引起的误差。通过增设以上两种功能(自动调零、非线性校正),称量精度大大提高,可达到误差小于012%FS。处理快,上料准,原重量变送器不具有余振量跟踪功能。例如:某称量料斗要求的料满值为1000kg,由于给料的振动筛停电以后,还要振动一段时间,也就是说还要有一些料振下来,所以设定料满值时不能设1000kg,这就需要操作工仔细观察,如果余振量为100kg,设定料满值就应为900kg。但是,余振量是变化的,随着大料仓存料的变化,料的粒度的变化,以及天气、气候等原因,余振量都会变化,操作工需经常来调整。若操作工责任心强,观察仔细,调整及时,则上料误差会少些。但大多数人设定完后,很少观察调整,造成较大的累计误差,直接影响炉况的稳定和生产。对于高炉来说,最终要求的是上料准确,称量准确只是基础。在保证了称量准确后,要保证上料准确必须解决余振量问题。为此,新型变送器在设计时增加了余振量自动跟踪功能,只要按要求设定完上料的料满值后,勿需考虑余振量,新型变送器将会自动提前停振,靠余振达到要求的料满值,从而保证了上料的准确性。另外,上料的准确与否还与处理速度有很大关系,为保证控制给料振筛的料满信号及时发出,将处理速度提高到5次/s。

     实践证明,自动调零、非线性校正等功能,充分保证了称重仪表的准确性;自动跟踪余振量功能,保证了料满信号的准确、及时发出,从而保证了上料的准确性;自动校秤功能大大减轻了校秤这一繁重的体力劳动的强度。

 

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(此文关键词:重量变送器)
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