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怎樣保證滑槽式?jīng)_板流量計(jì)的計(jì)量精度 流量計(jì)技術(shù)指標(biāo)

時間:2020-07-29    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
摘 要: 本文從滑槽式?jīng)_板流量計(jì)這一稱重產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試等幾個主要方面,以圖文結(jié)合的形式著重闡述了怎樣保證沖板流量計(jì)的計(jì)量精度及使用過程中出現(xiàn)的問題分析和解決方案。
關(guān)鍵字: 滑槽式?jīng)_板流量計(jì) 安裝條件 防塵措施 解決方案

一、概述

滑槽式?jīng)_板流量計(jì)專用于在不中斷料流的情況下對機(jī)械輸送系統(tǒng)中的質(zhì)量流量進(jìn)行連續(xù)稱量,是應(yīng)用在不能安裝或不能使用稱重給料機(jī)或皮帶秤、且出現(xiàn)垂直料流情況下的理想稱重設(shè)備。完整的系統(tǒng)包括:含前置放大器的傳感器、檢測板、檢測板箱體、積算器如圖1所示,根據(jù)需要可以選裝標(biāo)定溜槽。


圖1 沖板流量計(jì)系統(tǒng)組成

沖板流量計(jì)應(yīng)和預(yù)給料設(shè)備相結(jié)合使用,這是保證計(jì)量精度的前提,常見的預(yù)給料形式有以下幾種,如圖2所示。


圖2 典型的預(yù)給料設(shè)備

二、傳感器自身性能應(yīng)穩(wěn)定、可靠

傳感器包括一個直線位移傳感器(LVDT),和一個用于支撐檢測臂和檢測板的支撐架,檢測臂連接檢測板和傳感器并機(jī)械的向LVDT傳送檢測板的位移量如圖3所示。

采用LVDT的優(yōu)點(diǎn)是:正反向位移范圍較大,易于測量和調(diào)整,并可承受較大的沖擊力。LVDT的測量信號轉(zhuǎn)換為電壓信號,該信號被HMI361前置放大器的電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成脈沖頻率調(diào) 制信號(PFM),其輸出頻率范圍為200~1000Hz,零點(diǎn)校準(zhǔn)時的輸出頻率為187Hz左右。


圖3 系統(tǒng)圖

主體采用鑄鋁合金不是為了減輕重量,是便于鑄造,檢測體的質(zhì)量大小對傳感器的測量沒有明顯影響。溫度變化對傳感器測量精度的影響較大,主要原因是波紋彈簧板受溫度影響會伸長或縮短,導(dǎo)致彈簧剛度變化,產(chǎn)生測量誤差。因此,波紋彈簧板的材質(zhì)是特殊合金,盡量減小溫度的影響。另外,主體框架結(jié)構(gòu)應(yīng)與波紋彈簧板的熱伸縮率保持一致,解決的措施是將連桿采用兩種合金制作,并用實(shí)驗(yàn)的方法確定連桿兩種合金的長度尺寸,使其與彈簧板保持同步伸縮,彈簧剛度基本不受溫度的影響而發(fā)生較大的變化。再一方面的措施是在前置放大器中設(shè)置了溫度補(bǔ)償電路,進(jìn)一步減小了溫度的影響。

檢測板的選型與流量有關(guān),選型表是按照物料密度為1.0t/m3時配置的,如果物料密度過大或過小,則檢測板的選型應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。另外,如果檢測多種物料時,應(yīng)分別進(jìn)行實(shí)物標(biāo)定,更換物料時應(yīng)相應(yīng)修改儀表參數(shù),否則不能保證測量精度,除非用戶同意降低測量精度,一般這種情況是由于幾種物料的密度比較接近,測量誤差較小。另外注意的一點(diǎn)是安裝檢測板時,使軸線與水平面的夾角向下偏轉(zhuǎn)1~3°有利于提高測量精度。

阻尼器主要是起緩沖作用,當(dāng)物料斷續(xù)不均時(如采用斗提機(jī)給料機(jī)),可以減小沖擊造成的振動,并使測量位移變化平緩,利于保證測量精度。另外阻尼液的溫度適應(yīng)范圍較大,一般不需要配置加熱器。

砝碼標(biāo)定不能代替實(shí)物標(biāo)定,在使用前均需進(jìn)行實(shí)物標(biāo)定,才能保證測量精度。砝碼標(biāo)定的方法是根據(jù)傳感器型號或流量,依據(jù)說明書中標(biāo)定砝碼的質(zhì)量范圍,找一個質(zhì)量相當(dāng)?shù)捻来a,標(biāo)定出此時的輸出頻率及對應(yīng)流量,并保留此砝碼及數(shù)據(jù),以備需要時進(jìn)行再次標(biāo)定,并調(diào)整到初始數(shù)據(jù)。

三、傳感器的選擇

沖板流量計(jì)的測量范圍最小從0到1.5t/h到最大800t/h共11種測量范圍,對于檢測板的機(jī)械安裝,這些范圍應(yīng)用于以下的標(biāo)準(zhǔn)條件如圖4所示。


圖4 標(biāo)準(zhǔn)安裝條件

A.物料落差高度h=460mm(下落速度大約3m/s);
B.檢測板與水平方向夾角α=85°;
C.物料與水平方向夾角β=60°;
D.物料與檢測板夾角γ=35°。

在非標(biāo)準(zhǔn)條件下,檢測板的所受沖力可以通過計(jì)算得出,以選擇合適的測量范圍。計(jì)算檢測板所受沖力公式如下:

下面例子表明了如何計(jì)算非標(biāo)準(zhǔn)條件下檢測板的所受沖力的計(jì)算過程:

物料流量qm=100(t/h),落差高度h=24in,傾角α=85°,γ=35°

Fm=44N

在計(jì)算的基礎(chǔ)上,可以選擇較為合適的配置如圖5所示。

選擇正確的傳感器,必須首先決定檢測板所受水平?jīng)_力Fm(最大流量時),一旦決定了,通過使用傳感器規(guī)格適配表(圖5)就可以選出對應(yīng)的傳感器規(guī)格。先在Y軸上找到計(jì)算得到的檢測板所受水平?jīng)_力Fm的值,然后在表上水平移動直到與一個(或多個)傳感器型號相交。在給定沖力時,可能有兩到三個不同的傳感器可以使用,推薦使用范圍最大的傳感器以保證物料出現(xiàn)波動或堵塞時,傳感器仍能夠測量。從前面例子的計(jì)算中可以看出,B100,B200和B300傳感器的測量范圍都包括檢測板所受水平?jīng)_力44N,但是建議使用B300以保證由于物料偶爾出現(xiàn)峰值時也能在傳感器的檢測范圍內(nèi)。

四、傳感器的安裝及防塵措施

安裝的過程應(yīng)以最終用戶的工程經(jīng)驗(yàn)和制造商的推薦相結(jié)合為較佳,為了在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參數(shù)以內(nèi)達(dá)到可以的運(yùn)行狀態(tài),應(yīng)遵守一下注意事項(xiàng):

1.應(yīng)注意避免潮濕氣體通過導(dǎo)管進(jìn)入箱體。建議從設(shè)備箱體的導(dǎo)管入口密封處向下傾斜引出落管或?qū)Ч埽?br />
2.為了保證傳感器正常工作,應(yīng)有地線和避雷措施;

3.保證傳感器安裝在沒有震動的安裝座上;

4.檢測板箱體的設(shè)計(jì)和安裝位置,必須在安裝傳感器的地方留有足夠的空間;

5.在傳感器位置的上方應(yīng)留有足夠大的空間用于拆卸傳感器箱體;

6.保證檢測板箱體的門足夠大,而且與相鄰的箱體之間有足夠的空間用以安裝或拆卸檢測板箱體配件;

7.檢測板的下方必須使物料在離開檢測板后不受阻擋,順利落到下級設(shè)備上。

傳感器的位置一經(jīng)確定,就應(yīng)建造一個牢固的安裝平臺用于支撐傳感器?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)必須水平、無振動且應(yīng)牢固,以防止傳感器前后滑動或左右滑動,典型的基礎(chǔ)配置如圖6所示。


圖6 基礎(chǔ)配置

在“錯誤安裝”圖中,物料沖擊檢測板可能引起傳感器橫向偏移,致使被檢測的實(shí)際檢測板所受沖力偏小,為防止發(fā)生偏移,安裝基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)延伸到主要支撐結(jié)構(gòu)或是一個單獨(dú)的支架上,不要與檢測板箱體支架或其它可能存在振動的支架相連,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)在傳感器上方留有足夠的空間用于拆卸箱體。

保證傳感器計(jì)量精度,防塵也是一個重要的環(huán)節(jié),常用的防塵措施有以下幾種:

1.軸封和防塵罩。軸封包括一個用來密封箱體內(nèi)部與物料的硅擋板,該擋板安裝在傳感器箱體內(nèi)壁和轉(zhuǎn)軸軸承上的一個護(hù)環(huán)之間,與轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動,防止灰塵進(jìn)出傳感器;特別是在物料具有研磨性時,在轉(zhuǎn)軸軸承的末端安裝一個保護(hù)性的鋼環(huán)來屏蔽硅擋板。防塵罩用于保護(hù)使用氣洗/氣冷的地方和防止腐蝕性物料破壞薄的硅擋板或使硅擋板變硬。

2.氣冷/氣洗。傳感器含有一個空氣連接器,用于提供氣冷或氣洗以防止灰塵滲透??諝膺B接口位于傳感器箱體后部的接線入口附近。提供一個壓力為0.05MPa,流量為0.06M3/min的氣源,氣源種類為儀表風(fēng)或氮?dú)狻?br />
3.如果在檢測板箱體和傳感器內(nèi)部之間壓強(qiáng)差大于0.0034MPa,應(yīng)安裝一個等壓管以保護(hù)防塵擋板軸封,它可以安裝在傳感器的任一邊,由安裝方位而定。

五、結(jié)束語

根據(jù)多年的安裝和調(diào)試經(jīng)驗(yàn),影響計(jì)量精度的主要方面在于用戶提供的安裝條件不夠充分和物料揚(yáng)塵致使傳感器內(nèi)產(chǎn)生大量積灰。即使在使用期間定期對計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定及校正,這也只是臨時性的解決因傳感器的安裝條件不合格而造成的計(jì)量誤差偏大的問題。這類問題只有重新嚴(yán)格按要求提供或改善傳感器的安裝條件方可解決。另外,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件合理的選用防塵配件,切不可忽略防塵配件的重要性。沖板流量計(jì)的計(jì)量精度受限于和其相關(guān)的各個方面,它是一個綜合因素相互作用的體現(xiàn),只要我們在每一個環(huán)節(jié)采取恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)或合理的處理措施,就一定能保證其計(jì)量精度,從而更好的服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn):
[1]JC/T916-2003,建材工業(yè)用滑槽式固體流量計(jì)[S].
[2]方原柏.電子皮帶秤[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2007.

電磁流量計(jì)使用中的常見故障,有的是由于儀表本身元器件損壞引起的故障,有的是由于選用不當(dāng)、安裝不妥、環(huán)境條件、流體特性等因素造成的故障,如顯示波動、精度下降甚至儀表損壞等。它一般可以分為兩種類型:安裝調(diào)試時出現(xiàn)的故障(調(diào)試期故障)和正常運(yùn)行時出現(xiàn)的故障(運(yùn)行期故障)。

?。?)調(diào)試期故障調(diào)試期待故障一般出現(xiàn)在儀表安裝調(diào)試階段,一經(jīng)排除,在以后相同條件下一般不會再出現(xiàn)。常見的調(diào)試期故障一般由安裝不妥、環(huán)境干擾以及流體特性影響等原因引起。

 1)安裝方面通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障,常見的如將傳感器安裝在易積聚氣體的管系zui高點(diǎn);或安裝在自上而下的垂直管上,可能出現(xiàn)排空;或傳感器后無背壓,流體直接排入大氣而形成測量管內(nèi)非滿管。

 2)環(huán)境方面通常主要是管道雜散電流干擾,空間強(qiáng)電磁波干擾,大型電機(jī)磁場干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好的單獨(dú)接地保護(hù)就可獲得滿意結(jié)果,但如遇到強(qiáng)大的雜散電流(如電解車間管道,有時在兩電極上感應(yīng)的交流電勢峰值Vpp可高達(dá)1V),尚需采取另外措施和流量傳感器與管道絕緣等。空間電磁波干擾一般經(jīng)信號電纜引入,通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù)。

 3)流體方面被測液體中含有均勻分布的微小氣泡通常不影響電磁流量計(jì)的正常工作,但隨著氣泡的增大,儀表輸出信號會出現(xiàn)波動,若氣泡大到足以遮蓋整個電極表面時,隨著氣泡流過電極會使電極回路瞬間斷路而使輸出信號出現(xiàn)更大的波動。

 低頻方波勵磁的電磁流量計(jì)測量固體含量過多漿液時,也將產(chǎn)生漿液噪聲,使輸出信號產(chǎn)生波動。

 測量混合介質(zhì)時,如果在混合未均勻前就進(jìn)入流量傳感進(jìn)行測量,也將使輸出信號產(chǎn)生波動。

 電極材料與被測介質(zhì)選配不當(dāng),也將由于化學(xué)作用或極化現(xiàn)象而影響正常測量。應(yīng)根據(jù)儀表選用或有關(guān)手冊正確選配電極材料。

?。?)運(yùn)行期故障運(yùn)行期故障是電磁流量計(jì)經(jīng)調(diào)試并正常運(yùn)行一段時期后出現(xiàn)的故障,常見的運(yùn)行期故障一般由流量傳感器內(nèi)壁附著層、雷電打擊以及環(huán)境條件變化等因素引起。

 1)傳感器內(nèi)壁附著層由于電磁流量計(jì)常用來測量臟污流體,運(yùn)行一段時間后,常會在傳感器內(nèi)壁積聚附著層而產(chǎn)生故障。這些故障往往是由于附著層的電導(dǎo)率太大或太小造成的。若附著物為絕緣層,則電極回路將出現(xiàn)斷路,儀表不能正常工作;若附著層電導(dǎo)率顯著高于流體電導(dǎo)率,則電極回路將出現(xiàn)短路,儀表也不能正常工作。所以,應(yīng)及時清除電磁流量計(jì)測量管內(nèi)的附著結(jié)垢層。

 2)雷電打擊雷擊容易在儀表線路中感應(yīng)出高電壓和浪涌電流,使儀表損壞。它主要通過電源線或勵磁線圈或傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的流量信號線等途徑引入,尤其是從控制室電源線引入占絕大部分。

 3)環(huán)境條件變化在調(diào)試期間由于環(huán)境條件尚好(例如沒有干擾源),流量計(jì)工作正常,此時往往容易疏忽安裝條件(例如接地并不怎么良好)。在這種情況下,一旦環(huán)境條件變化,運(yùn)行期間出現(xiàn)新的干擾源(如在流量計(jì)附近管道上進(jìn)行電焊,附近安裝上大型變壓器等),就會干擾儀表的正常工作,流量計(jì)的輸出輸出信號就會出現(xiàn)波動。

渦街流量計(jì)的管段安裝如何?

    智能渦街流量計(jì)安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門,不斷地開關(guān)閥門,對流量計(jì)的 使用壽命影響極大,非常容易對流量計(jì)造成永久性損壞。

    流量計(jì)盡量避免在架空的非常長的管道上安裝,這樣時間一長后,由于流量計(jì)的下垂非常容易造成流量計(jì)于法蘭的密封泄露,若不得已安裝時,必須在流量計(jì)的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。

 

    渦街流量計(jì)的管段安裝:

    渦街流量計(jì)屬于對管道流速分布畸變、旋轉(zhuǎn)流和流動脈動等敏感的流量計(jì),因此,應(yīng)充分重視現(xiàn)場管道的安裝條件,嚴(yán)格遵照使用說明書。

    渦街流量計(jì)可以安裝在室內(nèi)或室外。如果安裝在地井,為了防止被水淹沒,應(yīng)選用涎水型傳感器。

    傳感器在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝,但測量液體和氣體時,為了防止氣泡和液滴的干擾,安裝位置需注意。

    渦街流量計(jì)必須保證上、下游直管段有必要的長度。在與管道連接時,要注意以下問題。

    ①上、下游配管內(nèi)徑D與傳感器內(nèi)徑D′相同,其差異滿足下述條件:0.95D≤D′≤1.1D。

    ②配管應(yīng)與傳感器同心,同軸度小于0.05D′。

    ③密封墊不能凸人管道內(nèi),其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑大1~2mm。

    ④如需斷流檢查或清洗傳感器,應(yīng)設(shè)置旁通管道。

    ⑤現(xiàn)場安裝時減小振動對渦街流量計(jì)的影響值得關(guān)注。應(yīng)盡量避開振動源,采用彈性軟管在小口徑中連接,并加裝管道支撐物。

    淺析渦街流量計(jì)的安裝技巧:

    1.渦街流量計(jì)只能單向測量,安裝時注意保證介質(zhì)流量方向與流量計(jì)箭頭所示方向一致。

    2.渦街流量計(jì)安裝方式為豎直安裝,介質(zhì)自下而上通過流計(jì)。即將流量計(jì)安裝在豎直管道上,流量方向?yàn)樽韵孪蛏稀?/p>

    3.水平安裝時,必須將流量計(jì)裝在整個系統(tǒng)的高壓區(qū),并保證相應(yīng)的出口壓力;不要安裝在管路的高點(diǎn),因高點(diǎn)往往氣體積聚,管道非滿,出口不可直接放空。

    4.測高溫流體時,盡量采用豎直安裝方式;若不得不水平安裝,請將流量計(jì)的變送器部分豎直向下,或水平側(cè)裝,避免溫度過高;注意安裝位置處空氣流動或通風(fēng)良好。

    5.直管段要求:至少保證流量計(jì)前15倍管徑,流量計(jì)后5倍管徑。如流量計(jì)前有彎頭,縮進(jìn),擴(kuò)大等干擾源,則需保證流量計(jì)前30–40倍的管徑,流量計(jì)后6倍管徑。流量計(jì)應(yīng)安裝于調(diào)節(jié)閥,壓力或溫度傳感器的上游。

    6.安裝時注意管道口徑應(yīng)略大于或等于儀表的內(nèi)徑。

    7.使用密封圈時,注意密封圈內(nèi)徑應(yīng)略大于或等于儀表的內(nèi)徑,密封圈中心位于管道中心。

    電纜入口密封 儀表電氣連接時,必須注意進(jìn)線孔的密封。必須根據(jù)儀表電纜入口型號選擇相應(yīng)的密封接口(M20Χ1.5;1/2”NPT;G1/2”),并正確、緊密地安裝。沒有密封接頭,或安裝馬虎,達(dá)不到密封效果,是儀表損壞的較為常見原因之一。

標(biāo)簽: 渦街流量計(jì)
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