1 引言
在眾多行業中反應釜罐稱重配料的準確與否是關系到產品質量的重要因素, 因此稱重模塊作為一種反應釜罐配料的稱重裝置, 它可以在不接觸到物料的情況下, 稱重出所需配物料的重量, 與傳統的傳感器相比它具有穩定性好、精度高、安裝方便且防止了因安裝不當而產生的測量誤差等特點, 并且減少了外部環境因素對稱重的影響。隨著我國工業自動化生產的不斷發展, 稱重模塊在許多行業中得到廣泛應用。
2 稱重模塊的特點和工作原理
稱重模塊是把高精度傳感器、載荷傳遞裝置以及安裝聯接裝置等結合在一起的新型稱重單元, 這種裝置不受安裝條件和環境的影響, 并且在確保傳感器穩定性和精度的同時, 又可以避免因安裝的原因而造成稱重產生誤差的風險。稱重模塊主要由頂板、底板、稱重傳感器、傳感器承壓頭及支撐螺栓等組成。稱重模塊的特點是結構緊湊、設計合理簡單, 所有部件都不需要焊接, 也沒有其他附加的配件, 由于所有的稱重模塊都是按標準進行生產、安裝和測試的, 因此能夠很方便、快捷地進行安裝調試。
在反應釜罐配料系統中通常采用一個固定稱重模塊與其他浮動式和半浮動式稱重模塊組合使用, 這樣就使得稱重系統在受到熱脹冷縮的影響產生位移時, 能夠確保稱重模塊上傳感器的受力點不變。這樣既可以保證稱重傳感器的高精度, 長期穩定性好的特點, 同時又可以防止因安裝不當而造成的測量誤差。
其工作原理是由稱重模塊來產生與反應釜罐的重量成正比的模擬電信號, 然后將各個稱重模塊的模擬信號通過并聯匯合接入接線盒, 我們可以根據稱重模塊各自的受力狀況來對稱重模塊的輸出進行調節, 再將匯總后的信號輸送給稱重顯示終端顯示出重量數據。接線盒和稱重顯示控制終端應根據使用現場的要求來, 選擇不同的防護等級以及防爆等級。
3 稱重模塊的安裝與調試
在反應釜罐稱重配料系統中, 稱重模塊的選型、安裝及調試, 將直接關系到整個配料系統的測量精度, 因此進行設計、安裝時應嚴謹審慎。稱重模塊的材質應根據使用現場的環境來決定, 如若有接觸到腐蝕性化工原料的就應當采用不銹鋼的稱重模塊, 還應考慮到防爆的要求。稱重模塊在安裝上以反應釜罐的支撐點為受力點且支撐的剛性和直線性要好, 其數量一般由3個或者4個組成, 所有稱重模塊應安裝在同一水平面上且均勻分布, 使得反應釜罐的重量能均勻分布在稱重模塊上, 從而確保稱重模塊上受的力是均勻且垂直的, 使每個稱重模塊上承載的作用力接近一致, 以減少因支撐結構對稱重模塊的影響而產生誤差。
在安裝稱重模塊時應嚴禁電焊焊接操作, 以免焊接時電流通過稱重模塊而損壞模塊中的稱重傳感器, 如非要焊接操作應將接地線直接連到釜罐體上, 并在焊接時一定要注意不能讓電流回路經過稱重模塊中的稱重傳感器, 以防稱重模塊的傳感器損壞。而由于在實際的使用過程中稱重模塊會受到風力、振動等各種環境的影響, 從而影響稱重模塊的測量精度。在反應釜罐稱重配料系統中, 原料及成品的進出以管路輸送為主, 因此管道與反應釜罐體的聯接尤為重要, 若聯接不當將影響到反應釜罐稱重配料系統的正常使用, 產生很大的偏差。因而與反應釜罐體聯接的管路應使用軟管連接, 管路的支撐應安裝在反應釜罐的構架上, 且應水平鋪設以防止管路對反應釜罐體造成牽制作用力, 而造成誤差產生, 確保反應釜罐體的重量完全作用于稱重模塊的傳感器上。
反應釜罐的重量由稱重模塊轉換成電壓信號, 然后通過接線盒再傳輸給稱重顯示控制器進行重量顯示, 而接線盒是把各個稱重模塊輸出的電壓信號進行合成后, 由稱重顯示器將接線盒輸送來的電壓信號轉換成相對應的重量顯示出來。因此, 在反應釜罐稱重配料系統安裝完成后, 應對反應釜罐稱重配料系統進行調試校準, 現在常用的調試校準方法有標準砝碼法、替代法和標準信號模擬標定法。標準砝碼法是將標準砝碼從零點開始逐步加載到最大秤量, 再逐步卸載至空秤來進行校準, 用這種方法加載的結果是最精確的, 但要求反應釜罐稱重配料系統上裝有放置砝碼的平臺支架或掛鉤等的裝置。而替代法就相對來說要簡單點, 就是在只能用少量砝碼進行校準時, 只能用其他替代物來校準, 從空秤零點起用標準砝碼與其他替代物重復比對進行校準。還有是在不能使用標準砝碼進行校準時, 只能先在另外的高精度秤上稱量出替代物的質量, 再將替代物放進反應釜罐稱重配料系統中進行校準, 替代法是目前反應釜罐稱重配料系統校準的通常采用的方法。標準信號模擬標定法是用標準信號源替代稱重模塊的信號輸出來模擬反應釜罐稱重配料系統的空秤值和滿量程值, 通過調整標準信號源的輸出來進行量程的校準, 這種方法對反應釜罐稱重配料系統的精度有一定的影響, 一般不采用。
4 稱重模塊的維護保養
稱重模塊在使用過程中應進行定期檢查, 清理稱重模塊上的雜物及物料以防卡塞, 檢查稱重模塊中的限位是否可靠, 檢查稱重模塊接線的安全性、牢固性, 應仔細檢查反應釜罐體上管道及支架的聯接, 以防止牽制影響, 確保稱重模塊的正常工作, 另外, 反應釜罐稱重配料系統必須安裝預防雷電侵害的防護裝置, 以防止雷電損壞稱重模塊中的傳感器, 因此, 每個稱重模塊必須接地良好。
5 結束語
稱重模塊在反應釜罐中得到廣泛應用, 它具有安裝簡便, 環境條件的影響較小且具有穩定可靠, 使得稱重模塊的發展前景非常廣闊。