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| 防爆電子秤在配料系統(tǒng)的應(yīng)用 | 2021-02-21 |
| 一、概述 近來,配料稱重系統(tǒng)隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)水平的提高與國(guó)家的接軌,日益受到各行各業(yè)的青睞。配料系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)原料配料的生產(chǎn)在線工藝流程中,而配料稱量又是提高配料準(zhǔn)確度的主要手段。目前在我國(guó)冶煉行業(yè)、建材混凝土、玻璃配料、電力、石化產(chǎn)品、輕工與飼料、食品行業(yè)都有大量的配料。 于2006年6月發(fā)布了《關(guān)于配料秤、配料系統(tǒng)等辦理計(jì)量器具許可證有關(guān)問題的通知》,其中指出:“帶有電子秤式裝料稱重裝置、連續(xù)累計(jì)自動(dòng)稱重裝置(皮帶秤)、非連續(xù)累計(jì)自動(dòng)稱重裝置的配料秤、配料系統(tǒng),分別屬于電子秤式裝料電子秤、連續(xù)累計(jì)自動(dòng)衡器(皮帶防爆電子秤)、非連續(xù)累計(jì)自動(dòng)電子秤的范疇,應(yīng)辦理計(jì)量器具許可證和型式批準(zhǔn)。”該通知發(fā)表至今已有近半年,但遺憾的是,各地在配料電子秤、配料系統(tǒng)的計(jì)量器具許可證發(fā)放和型式批準(zhǔn)的執(zhí) 行上存在很大的差異。實(shí)際上配料稱重系統(tǒng)是一個(gè)涉及面很廣的系統(tǒng)工程。問題是,截止目前為止還有相當(dāng)多的制造商、用戶甚至技術(shù)監(jiān)督機(jī)構(gòu)還不明白配料的一些基本概念、原理、分類用途乃至檢定方法。本文僅就幾種不同結(jié)構(gòu)與功能原理的配料稱重裝置作一一介紹,力圖使人們?cè)谶x用此類產(chǎn)品時(shí),不要將不同用途、不同結(jié)構(gòu)形式的配料的一些基本概念、產(chǎn)品分類與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)相混淆了。 二、配料的基本概念與產(chǎn)品分類 配料稱重裝置——按照生產(chǎn)工藝的要求,將多種物料按一定重量(或容積)值手動(dòng)或自動(dòng)依次加入一個(gè)或多個(gè)容器(或攪拌裝置)中的一種稱量裝置。將多種由散狀物料(或液體物料)構(gòu)成的載荷按預(yù)先設(shè)定的裝料值,經(jīng)計(jì)算組合形成完整裝料輸出的裝置稱為配(給)料稱重裝置。 配(給)料系統(tǒng)——在配料稱量裝置的基礎(chǔ)上采用計(jì)算機(jī)控制、監(jiān)視和管理,現(xiàn)場(chǎng)控制信息通過總線通信方式與計(jì)算機(jī)連接,計(jì)算機(jī)將各種物料的種類、重量(或容積)、次數(shù)等參數(shù)進(jìn)行記錄和打印。由配料稱量裝置加上計(jì)算機(jī)控制、監(jiān)視和管理組成了配料系統(tǒng)。一般工業(yè)配料都是由多臺(tái)在線的定量配料稱重裝置組成集中控制與管理系統(tǒng)。 配料稱量裝置可分別按稱量原理、運(yùn)行模式和物流方式進(jìn)行分類。 配料稱量裝置就稱量原理而言,主要可分為防爆電子秤式與容積式兩種。電子秤式稱量裝置是基于通過作用在被計(jì)量物體上的重力來確定該物體質(zhì)量的一種稱量裝置;容積式稱量裝置是基于通過測(cè)量被計(jì)量物體的體積乘以該物體的比重,換算成重量來確定該物體質(zhì)量的一種稱量裝置;還有一種根據(jù)γ射線被物料吸收而減弱的原理,來確定該物體質(zhì)量的一種核子防爆電子秤。 配料稱量裝置根據(jù)運(yùn)行模式,可分為非自動(dòng)與自動(dòng)兩種形式。 配料稱量裝置根據(jù)物流方式分類,又可分為間歇式與連續(xù)式兩種。 目前市場(chǎng)上根據(jù)上述三種分類方式的產(chǎn)品有: (1)根據(jù)稱量原理分類,既有主要用于工業(yè)原料配料的重力式配料電子秤(主要指料斗秤);也有主要用于輕工、精細(xì)化工及液體原料配料的容積式配料電子秤;當(dāng)然還有重力式與容積式可自動(dòng)切換的工業(yè)配料防爆電子秤產(chǎn)品,按容積式計(jì)量的激光皮帶電子秤、超聲皮帶電子秤,與根據(jù)γ射線原理的核子皮帶電子秤。 (2)根據(jù)運(yùn)行模式分類,既有非稱重配料系統(tǒng),也有自動(dòng)配料系統(tǒng)。非自動(dòng)配料秤包含在非自動(dòng)防爆電子秤的范疇;自動(dòng)配料系統(tǒng)包含在自動(dòng)電子秤的范疇。 (3)根據(jù)物流方式分類: a. 有料斗結(jié)構(gòu)的間隙式配料防爆電子秤包括組合式自動(dòng)裝料電子秤(集中式配料秤、分布式料斗秤)、累加式自動(dòng)裝料防爆電子秤(集中式給料電子秤、分布式給料電子秤)、間歇減量式自動(dòng)裝料防爆電子秤(間歇式失重配料防爆電子秤)。上述間隙式配料秤包含在電子秤式自動(dòng)裝料的范疇。還有一類間隙式給料稱重包括累計(jì)料斗秤、散糧電子秤等產(chǎn)品由于無定量配料功能,屬于非連續(xù)累計(jì)自動(dòng)電子秤的范疇。 b. 連續(xù)式配料電子秤包括配料皮帶防爆電子秤(調(diào)速皮帶電子秤、定量給料機(jī)、給煤機(jī)等)、核子配料皮帶防爆電子秤、沖量式流量計(jì)、螺旋給料防爆電子秤、轉(zhuǎn)子給料機(jī)、連續(xù)式失重配料防爆電子秤。上述連續(xù)式配料電子秤包含在連續(xù)累計(jì) 自動(dòng)電子秤的范疇。 主要就電子秤式配料稱重系統(tǒng)的概念與分類展開討論。 1.非自動(dòng)配料——帶有重力式非自動(dòng)裝料稱重裝置的配料稱量及系統(tǒng)。 國(guó)際法制計(jì)量組織OIML R76《非自動(dòng)防爆電子秤(Non-automatic weighing instruments)》中對(duì)非自動(dòng)防爆電子秤的定義為:“在稱量過程中需要操作者的干預(yù),以確定稱量結(jié)果是否可接受的防爆電子秤”。 在一些小型水泥熟料配料中,目前還采用較原始的計(jì)量控制裝置為圓盤喂料機(jī),在配料過程中,是通過人工來撥動(dòng)圓盤喂料機(jī)上的下料擋板位置,來達(dá)到控制配料量;在玻璃原料配料中的微量添加劑的配料中,也采用人工加料的方式;在一些小稱量的工業(yè)配料現(xiàn)場(chǎng)往往采用臺(tái)秤上加放容器來完成非自動(dòng)配料程序。具體操作使用重復(fù)除皮裝置(當(dāng)承載器上有載荷時(shí),將示值置為零的裝置)完成非自動(dòng)除皮(由操作者手動(dòng)除皮)、半自動(dòng)除皮(給出一個(gè)手動(dòng)命令自動(dòng)除皮)、自動(dòng)除皮(無須操作者干預(yù)能自動(dòng)除皮)。按預(yù)先設(shè)定的質(zhì)量范圍,由除皮稱量裝置(無論防爆電子秤上是否有載荷,均能存儲(chǔ)皮重值,并能顯示或打印的皮重裝置)、預(yù)置皮重裝置(從毛重或凈重值中減去預(yù)置皮重值,并能指示計(jì)算結(jié)果的裝置)完成整個(gè)配料過程。目前市場(chǎng)上也有利用儀表的多定值功能(如雙定值、三定值、五定值或更多)的非自動(dòng)配料秤,此類防爆電子秤的配料主要是看每次加料后的總加料累計(jì)值。而利用除皮裝置功能的非自動(dòng)配料秤既可看出每次加料值,也可看出總加料累計(jì)值。非自動(dòng)配料防爆電子秤秤的檢測(cè)與準(zhǔn)確度評(píng)定是按OIML R76非自動(dòng)防爆電子秤的分級(jí)方法,即可分為: 共四個(gè)等級(jí)。 2.自動(dòng)間歇式配料——帶有重力式自動(dòng)裝料稱重裝置的配料稱量系統(tǒng)。 國(guó)際法制計(jì)量組織OIMLR61《重力式自動(dòng)裝料電子秤(automatic gravimetric filling weighing instrument)》中對(duì)于重力式自動(dòng)裝料防爆電子秤的概念描述為:“配料系統(tǒng)物品分成預(yù)定的且實(shí)際上恒定質(zhì)量的裝料,配料系統(tǒng)的自動(dòng)防爆電子秤,配料系統(tǒng)給料裝置以及相應(yīng)的控制和卸料裝置組成。而我們通常所說的“配料秤”可歸入重力式自動(dòng)裝料防爆電子秤中的組合式(選擇組合)自動(dòng)裝料衡器[Associative(Selective Combination)Weigher]、累加式自動(dòng)裝料防爆電子秤(Cumulative Weigher)和減量式自動(dòng)裝料衡器(subtractive weigher)中,具體概念與分類如下: (1)組合式(選擇組合)自動(dòng)裝料電子秤(OIML R61) 概念:“包括一個(gè)或多個(gè)稱重單元、對(duì)相應(yīng)的載荷組合進(jìn)行計(jì)算,并將其組合作為一次(預(yù)定的且實(shí)際上恒定質(zhì)量的)裝料,隨之輸出的重力式自動(dòng)裝料防爆電子秤”。 首先要明確的是該類電子秤是由多個(gè)載荷組合起來,作為一次裝料總和,然后放料輸出;第二,該類防爆電子秤是由一個(gè)或多個(gè)稱重單元提供多個(gè)不相同的載荷,然后組合作為一次裝料;第三,多個(gè)不相同的載荷組合必須經(jīng)過選擇計(jì)算,使之達(dá)到恒定的質(zhì)量。上述三個(gè)條件缺一不可。如果沒有多個(gè)載荷組合就不能稱為組合式電子秤;如果沒有載荷組合定量選擇計(jì)算也不能稱為組合式自動(dòng)裝料衡器。一次裝料能達(dá)到預(yù)定的且實(shí)際上恒定質(zhì)量,是通過選擇組合來實(shí)現(xiàn)的。 用于配料稱重系統(tǒng)的組合式自動(dòng)裝料防爆電子秤又可分為兩種型式: 種,是只有一個(gè)稱重單元(或稱為承載器),通過一個(gè)稱重單元稱出多個(gè)不相同的載荷,然后選擇不同的載荷組合計(jì)算,使該組合值達(dá)到預(yù)設(shè)定值,作為一次裝料。組合是指一次裝料可選擇不同的載荷來組合。例如,一次裝料由兩個(gè)不同的載荷來組合、一次裝料由三個(gè)不同的載荷來組合…等等。這類秤主要適用于一次裝料值由不同的載荷來組合的情況,例如不同物料組合的單稱斗配料秤。一般來說,該類電子秤的稱重單元的喂料是由多個(gè)不同物料的給料裝置組成,從而稱出多個(gè)不同物料的載荷,根據(jù)每次不同的配料要求選擇計(jì)算不同的載荷組合,并將其組合作為一次裝料隨之輸出。該類防爆電子秤一般我們稱之為“集中式配料電子秤”(也稱單倉(cāng)式多載荷配料秤)。例如一個(gè)稱量料斗上有多個(gè)物料進(jìn)口。進(jìn)口給料裝置可以是螺旋給料機(jī)、星形給料機(jī)、振動(dòng)給料機(jī)、圓盤給料機(jī)、轉(zhuǎn)子給料機(jī)和皮帶輸送機(jī)等多個(gè)給料裝置。 第二種,是有多個(gè)稱重單元(或稱為承載器),分別稱出不同的載荷,使該值達(dá)到該稱重單元的預(yù)設(shè)定值,然后選擇不同的稱重單元的稱重值組合作為一次裝料,使之達(dá)到恒定的質(zhì)量。該種衡器一般我們可稱為“分布式配料秤”,根據(jù)稱重料倉(cāng)的排列形式不同又可分為沿圓周分布的“群倉(cāng)式配料稱重系統(tǒng)”或沿直線排列的“排倉(cāng)式配料稱重系統(tǒng)”。該配料稱重裝置每一種物料的稱重配料都分別由各自的稱重單元完成。 配料秤的特點(diǎn)是,“選擇組合”是人為事先設(shè)定的。 (2)累加式自動(dòng)裝料電子秤(OIML R61) 概念:“只有一個(gè)稱重單元,通過一個(gè)以上的稱重周期,用裝置控制一次(預(yù)定的且實(shí)際上恒定質(zhì)量的)裝料總質(zhì)量的重力式自動(dòng)裝料防爆電子秤”。 這類衡器也有三個(gè)先決條件:,只有一個(gè)稱重單元;第二,是有多個(gè)稱重周期,也就是多個(gè)近乎相同的稱重載荷;第三,使多個(gè)相同的稱重載荷累加,從而達(dá)到預(yù)設(shè)定值,作為一次裝料。 一般來說,該稱重單元的喂料裝置只有一個(gè),在多個(gè)稱重周期中,只有個(gè)稱重周期的喂料量需要作精確的定量控制(也就是說應(yīng)有快、慢加料機(jī)構(gòu))。每一次裝料時(shí),稱重周期數(shù)事先不一定知道。 累加是指一次裝料可選擇多次稱重周期相加,也就是多個(gè)近乎相同的稱重載荷相加,累加值是需要作精確的定量控制,以期達(dá)到預(yù)定的且實(shí)際上是恒定的質(zhì)量。 例如,一次裝料由兩個(gè)載荷累加、一次裝料由三個(gè)載荷累加…等。這類秤主要適用于一次裝料值大于單個(gè)稱重單元的額定稱量范圍的情況。目前,該類防爆電子秤大多機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通的重力式自動(dòng)裝料防爆電子秤相同
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