| 防爆電子秤在配料系統的應用 | 2021-02-21 |
| 一、概述 近來,配料稱重系統隨著我國工業技術水平的提高與國家的接軌,日益受到各行各業的青睞。配料系統廣泛應用于工業原料配料的生產在線工藝流程中,而配料稱量又是提高配料準確度的主要手段。目前在我國冶煉行業、建材混凝土、玻璃配料、電力、石化產品、輕工與飼料、食品行業都有大量的配料。 于2006年6月發布了《關于配料秤、配料系統等辦理計量器具許可證有關問題的通知》,其中指出:“帶有電子秤式裝料稱重裝置、連續累計自動稱重裝置(皮帶秤)、非連續累計自動稱重裝置的配料秤、配料系統,分別屬于電子秤式裝料電子秤、連續累計自動衡器(皮帶防爆電子秤)、非連續累計自動電子秤的范疇,應辦理計量器具許可證和型式批準。”該通知發表至今已有近半年,但遺憾的是,各地在配料電子秤、配料系統的計量器具許可證發放和型式批準的執 行上存在很大的差異。實際上配料稱重系統是一個涉及面很廣的系統工程。問題是,截止目前為止還有相當多的制造商、用戶甚至技術監督機構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構與功能原理的配料稱重裝置作一一介紹,力圖使人們在選用此類產品時,不要將不同用途、不同結構形式的配料的一些基本概念、產品分類與執行標準相混淆了。 二、配料的基本概念與產品分類 配料稱重裝置——按照生產工藝的要求,將多種物料按一定重量(或容積)值手動或自動依次加入一個或多個容器(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)構成的載荷按預先設定的裝料值,經計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——在配料稱量裝置的基礎上采用計算機控制、監視和管理,現場控制信息通過總線通信方式與計算機連接,計算機將各種物料的種類、重量(或容積)、次數等參數進行記錄和打印。由配料稱量裝置加上計算機控制、監視和管理組成了配料系統。一般工業配料都是由多臺在線的定量配料稱重裝置組成集中控制與管理系統。 配料稱量裝置可分別按稱量原理、運行模式和物流方式進行分類。 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量物體上的重力來確定該物體質量的一種稱量裝置;容積式稱量裝置是基于通過測量被計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量的一種稱量裝置;還有一種根據γ射線被物料吸收而減弱的原理,來確定該物體質量的一種核子防爆電子秤。 配料稱量裝置根據運行模式,可分為非自動與自動兩種形式。 配料稱量裝置根據物流方式分類,又可分為間歇式與連續式兩種。 目前市場上根據上述三種分類方式的產品有: (1)根據稱量原理分類,既有主要用于工業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、精細化工及液體原料配料的容積式配料電子秤;當然還有重力式與容積式可自動切換的工業配料防爆電子秤產品,按容積式計量的激光皮帶電子秤、超聲皮帶電子秤,與根據γ射線原理的核子皮帶電子秤。 (2)根據運行模式分類,既有非稱重配料系統,也有自動配料系統。非自動配料秤包含在非自動防爆電子秤的范疇;自動配料系統包含在自動電子秤的范疇。 (3)根據物流方式分類: a. 有料斗結構的間隙式配料防爆電子秤包括組合式自動裝料電子秤(集中式配料秤、分布式料斗秤)、累加式自動裝料防爆電子秤(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裝料的范疇。還有一類間隙式給料稱重包括累計料斗秤、散糧電子秤等產品由于無定量配料功能,屬于非連續累計自動電子秤的范疇。 b. 連續式配料電子秤包括配料皮帶防爆電子秤(調速皮帶電子秤、定量給料機、給煤機等)、核子配料皮帶防爆電子秤、沖量式流量計、螺旋給料防爆電子秤、轉子給料機、連續式失重配料防爆電子秤。上述連續式配料電子秤包含在連續累計 自動電子秤的范疇。 主要就電子秤式配料稱重系統的概念與分類展開討論。 1.非自動配料——帶有重力式非自動裝料稱重裝置的配料稱量及系統。 國際法制計量組織OIML R76《非自動防爆電子秤(Non-automatic weighing instruments)》中對非自動防爆電子秤的定義為:“在稱量過程中需要操作者的干預,以確定稱量結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量控制裝置為圓盤喂料機,在配料過程中,是通過人工來撥動圓盤喂料機上的下料擋板位置,來達到控制配料量;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配料現場往往采用臺秤上加放容器來完成非自動配料程序。具體操作使用重復除皮裝置(當承載器上有載荷時,將示值置為零的裝置)完成非自動除皮(由操作者手動除皮)、半自動除皮(給出一個手動命令自動除皮)、自動除皮(無須操作者干預能自動除皮)。按預先設定的質量范圍,由除皮稱量裝置(無論防爆電子秤上是否有載荷,均能存儲皮重值,并能顯示或打印的皮重裝置)、預置皮重裝置(從毛重或凈重值中減去預置皮重值,并能指示計算結果的裝置)完成整個配料過程。目前市場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值。而利用除皮裝置功能的非自動配料秤既可看出每次加料值,也可看出總加料累計值。非自動配料防爆電子秤秤的檢測與準確度評定是按OIML R76非自動防爆電子秤的分級方法,即可分為: 共四個等級。 2.自動間歇式配料——帶有重力式自動裝料稱重裝置的配料稱量系統。 國際法制計量組織OIMLR61《重力式自動裝料電子秤(automatic gravimetric filling weighing instrument)》中對于重力式自動裝料防爆電子秤的概念描述為:“配料系統物品分成預定的且實際上恒定質量的裝料,配料系統的自動防爆電子秤,配料系統給料裝置以及相應的控制和卸料裝置組成。而我們通常所說的“配料秤”可歸入重力式自動裝料防爆電子秤中的組合式(選擇組合)自動裝料衡器[Associative(Selective Combination)Weigher]、累加式自動裝料防爆電子秤(Cumulative Weigher)和減量式自動裝料衡器(subtractive weigher)中,具體概念與分類如下: (1)組合式(選擇組合)自動裝料電子秤(OIML R61) 概念:“包括一個或多個稱重單元、對相應的載荷組合進行計算,并將其組合作為一次(預定的且實際上恒定質量的)裝料,隨之輸出的重力式自動裝料防爆電子秤”。 首先要明確的是該類電子秤是由多個載荷組合起來,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或多個稱重單元提供多個不相同的載荷,然后組合作為一次裝料;第三,多個不相同的載荷組合必須經過選擇計算,使之達到恒定的質量。上述三個條件缺一不可。如果沒有多個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算也不能稱為組合式自動裝料衡器。一次裝料能達到預定的且實際上恒定質量,是通過選擇組合來實現的。 用于配料稱重系統的組合式自動裝料防爆電子秤又可分為兩種型式: 種,是只有一個稱重單元(或稱為承載器),通過一個稱重單元稱出多個不相同的載荷,然后選擇不同的載荷組合計算,使該組合值達到預設定值,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,一次裝料由兩個不同的載荷來組合、一次裝料由三個不同的載荷來組合…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不同物料的給料裝置組成,從而稱出多個不同物料的載荷,根據每次不同的配料要求選擇計算不同的載荷組合,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”(也稱單倉式多載荷配料秤)。例如一個稱量料斗上有多個物料進口。進口給料裝置可以是螺旋給料機、星形給料機、振動給料機、圓盤給料機、轉子給料機和皮帶輸送機等多個給料裝置。 第二種,是有多個稱重單元(或稱為承載器),分別稱出不同的載荷,使該值達到該稱重單元的預設定值,然后選擇不同的稱重單元的稱重值組合作為一次裝料,使之達到恒定的質量。該種衡器一般我們可稱為“分布式配料秤”,根據稱重料倉的排列形式不同又可分為沿圓周分布的“群倉式配料稱重系統”或沿直線排列的“排倉式配料稱重系統”。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。 配料秤的特點是,“選擇組合”是人為事先設定的。 (2)累加式自動裝料電子秤(OIML R61) 概念:“只有一個稱重單元,通過一個以上的稱重周期,用裝置控制一次(預定的且實際上恒定質量的)裝料總質量的重力式自動裝料防爆電子秤”。 這類衡器也有三個先決條件:,只有一個稱重單元;第二,是有多個稱重周期,也就是多個近乎相同的稱重載荷;第三,使多個相同的稱重載荷累加,從而達到預設定值,作為一次裝料。 一般來說,該稱重單元的喂料裝置只有一個,在多個稱重周期中,只有個稱重周期的喂料量需要作精確的定量控制(也就是說應有快、慢加料機構)。每一次裝料時,稱重周期數事先不一定知道。 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,以期達到預定的且實際上是恒定的質量。 例如,一次裝料由兩個載荷累加、一次裝料由三個載荷累加…等。這類秤主要適用于一次裝料值大于單個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械結構與普通的重力式自動裝料防爆電子秤相同
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