皮帶秤廣泛應(yīng)用于企業(yè)間使用皮帶運輸固體散狀物料的貿(mào)易結(jié)算。但由于皮帶秤工作環(huán)境條件差、使用條件要求高、影響計量準確性和穩(wěn)定性的不確定因素多,目前,已不再適合作為貿(mào)易結(jié)算用計量器具使用。同時貿(mào)易結(jié)算用計量器具必須是強檢計量器具,但最新《實施強制管理的計量器具目錄》不再把皮帶秤作為強檢計量器具使用。因此皮帶秤作為貿(mào)易結(jié)算用計量器具使用缺乏法制基礎(chǔ)。
一、現(xiàn)代測量技術(shù)的進步和稱重設(shè)備的完善,為固體散狀物料貿(mào)易結(jié)算帶來更多的選擇方案
1.DCS和PLC等自動控制技術(shù)的進步,為科學(xué)控制固體散狀物料貿(mào)易結(jié)算提供了強大的技術(shù)支持。
同時,智能稱重儀表的技術(shù)進步,也提供了可編程、可控制方案,同樣為固體散狀物料貿(mào)易結(jié)算帶來了自動控制的便利性。
2.以稱重傳感器為代表的靜態(tài)稱重的計量效果是動態(tài)稱重?zé)o法比擬的。
(1)靜態(tài)稱重以稱重傳感器為受力元件,借助稱重顯示器讀取稱重信號,同時,在稱重軟件和操作軟件強大的運算作用下,實現(xiàn)自動化控制功能。
(2)稱重傳感器準確性高,性能穩(wěn)定。以一臺最大秤量40噸,準確度等級C3級稱重傳感器為例,其最大允許誤差為20kg,由其組成的稱重裝置如汽車衡,首次檢定準確度不超過20kg,即使連續(xù)使用多年,其準確度也不會超過40kg。
(3)稱重傳感器的重復(fù)性誤差和蠕變的最大允許誤差同上,反映出其計量性能的穩(wěn)定性和可靠性。
(4)稱重傳感器使用于-10℃~40℃、相對濕度≤90%、大氣壓力為(86~106)kPa的環(huán)境條件下,在我國大部分地區(qū)都能應(yīng)用。但在冬季較冷的北方地區(qū),需要做好防凍措施。
二、固體散狀物料貿(mào)易結(jié)算用計量器具選型方案參考
筆者根據(jù)現(xiàn)行法律要求,提出采用自控技術(shù),安裝稱重傳感器靜態(tài)計量的方案。
1.方案概述
建立兩個稱重料倉,(100~300)噸(視用戶工藝條件和用戶對物料粒度要求、切換頻度要求而定)。在料倉承重部位安裝若干個數(shù)字稱重傳感器,DCS或PLC系統(tǒng)或智能稱重儀表采集稱重信號,達到設(shè)定參數(shù)后,自動控制料倉刮料器和料倉下料口的升降與開合,給料機控制料倉平穩(wěn)出料。兩個稱重料倉交替進料與出料,其出料量通過DCS或PLC控制系統(tǒng)或智能稱重儀表累加計算。
2.工作過程與工作原理
系統(tǒng)設(shè)計為全自動控制,其中一個料倉上料到達設(shè)計上限時,抬起刮料器,打開放料閥門,開始放料,到達下限值時,關(guān)閉放料閥門,放下刮料器,開始進料。同時,另一料倉與此料倉的工作過程正好相反,兩個料倉交替工作,完成連續(xù)運輸物料工作,其原理如圖1所示。
3.自動控制邏輯圖(見表1)
4.硬件構(gòu)成
硬件構(gòu)成包括料倉、稱重傳感器、稱重控制器、給料機、犁煤器、插板門或調(diào)節(jié)閥門、電源柜、就地控制柜、PLC或DCS系統(tǒng)。
5.設(shè)計中注意事項
(1)料倉裙座設(shè)計在料倉上側(cè)面或中間側(cè)面,稱重傳感器均衡安裝在裙座位置。
(2)料倉大小由工藝要求選定,主要考慮因素有用戶對物料的要求和兩個料倉切換頻率以及現(xiàn)場的實際情況等。
(3)要根據(jù)地域不同、物料不同選擇適用的料倉材質(zhì),同時要充分考慮物料沖刷對材質(zhì)的影響。由于物料沖刷長期存在,建議選用耐磨材料或內(nèi)壁噴涂耐磨涂料。
(4)充分考慮重力荷載、風(fēng)荷載、沖擊反力、連接管道和其他部件作用力等因素。
(5)切換時間由皮帶輸送能力和進料能力決定。
(6)為了減輕出料閥門的工作壓力和控制料倉跑料,建議將關(guān)閉出料閥門的時間比放下犁煤器時間提前一個時差,如2秒,將打開出料閥門的時間比抬起犁煤器時間提前一個時差,如2秒。
(7)以料倉允許存料量和凈重為控制參數(shù),控制犁煤器和出料閥門的動作。
(8)稱重傳感器測量料倉重量輸入控制系統(tǒng),此數(shù)據(jù)連續(xù)累加計量兩家公司物料用量。
(9)就地設(shè)置一面控制柜,在系統(tǒng)故障時采取就地控制的方式,實現(xiàn)不間斷工作。
(10)在主上料皮帶下游設(shè)計一個儲料倉或儲料場,用于因為上料不均勻產(chǎn)生的余料。
6.安裝注意事項
(1)料倉壓放在稱重傳感器上,料倉周圍不得與其他物體接觸,避免分力。
(2)料倉四周設(shè)置多個限位裝置,防止在意外情況或稱重傳感器自平穩(wěn)功能失去時發(fā)生傾斜。
7.稱重料倉計量性能保證
稱重料倉計量性能可通過儀器校驗的方式溯源,建議借鑒JJG907-2003《動態(tài)汽車衡檢定規(guī)程》辦法。
8.方案的技術(shù)優(yōu)勢分析
(1)稱重傳感器和稱重顯示儀表是國家法定的強檢計量器具,其作為企業(yè)間貿(mào)易結(jié)算用計量器具具有法律依據(jù),能夠有效解決企業(yè)間的貿(mào)易糾紛。
(2)稱重傳感器廣泛應(yīng)用于軌道衡和動態(tài)汽車衡之上,它在本套系統(tǒng)中的應(yīng)用與軌道衡和動態(tài)汽車衡原理一致。
(3)稱重傳感器準確度高,其計量校準性能完全滿足貿(mào)易結(jié)算要求。
(4)靜態(tài)稱重的計量準確性、穩(wěn)定性、重復(fù)性、線性度均有可靠保障,其受環(huán)境條件與使用條件影響較小。
(5)自控技術(shù)在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,在本套系統(tǒng)中只是最基礎(chǔ)的應(yīng)用。
(6)本方案計量校準準確度高、可靠性好、穩(wěn)定性優(yōu),徹底解決了企業(yè)間貿(mào)易結(jié)算存在的難題。
(7)產(chǎn)品生命周期長。長期使用成本低,經(jīng)濟效益顯現(xiàn)。
(8)有效避開了皮帶輸送機結(jié)構(gòu)、皮帶缺陷及外界條件變化帶來的計量偏差,同時有效節(jié)省維護成本。