一、背景描述

由于水泥是細(xì)粉料，揚(yáng)塵大，有吸附性，雷達(dá)、超聲波等傳統(tǒng)測(cè)量方式無(wú)法準(zhǔn)確獲取物位信息，而重錘存在斷錘的風(fēng)險(xiǎn)，山推希望用一種更加可靠的方法測(cè)量筒倉(cāng)內(nèi)的水泥用量。而貼片式技術(shù)是一種間接測(cè)量法，這種方法不是直接檢測(cè)物位的高度，而是通過(guò)檢測(cè)料倉(cāng)支腿的形變來(lái)檢測(cè)物料的信息。但是由于此測(cè)量方法并沒(méi)有在山推內(nèi)部使用過(guò)，希望先找一個(gè)站測(cè)試一下，看看系統(tǒng)的實(shí)際精度如何。

圖1：貼片式系統(tǒng)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)

二、技術(shù)分析

現(xiàn)場(chǎng)料倉(cāng)容量300T左右。4個(gè)支腿都是垂直于地面，且大小一致，粗細(xì)均勻，支腿直徑325mm，厚度為8mm的圓管鋼作為支撐腿，材質(zhì)為碳鋼。支撐腿之間有少量的加強(qiáng)筋保持設(shè)備的穩(wěn)固，基本沒(méi)有其他大型剛性連接，整個(gè)料倉(cāng)結(jié)構(gòu)非常適合貼片式稱重系統(tǒng)的安裝。

圖2 料倉(cāng)基本結(jié)構(gòu)示意圖

我們根據(jù)客戶提供的數(shù)據(jù)得到以下參數(shù)：支腿截面積：3.14 x 325mm x 8mm＝8164mm²；300T時(shí)的壓強(qiáng)：300,000kg /(4 x 8164mm²)＝9.18kg/mm²；

圖3 直撐式料倉(cāng)精度表

該料倉(cāng)處于室外，有兩組加強(qiáng)筋，根據(jù)直撐式精度表可得系統(tǒng)的精度小于2％，即精度在+/-6 T左右

三、項(xiàng)目實(shí)施

為了保證設(shè)備的精度，減小物料偏載、陽(yáng)光照射、風(fēng)力、支腿尺寸細(xì)微不同造成的測(cè)量誤差，在每一個(gè)支腿上都安裝一片Microcell 貼片式傳感器。通過(guò)匯總接線盒將四路傳感器信號(hào)送入SVS2000變送器中，由SVS2000負(fù)責(zé)將傳感器的信號(hào)濾波放大終轉(zhuǎn)換為可讀的重量信號(hào)。

圖4 貼片式傳感器現(xiàn)場(chǎng)安裝示意

四、校準(zhǔn)

根據(jù)校準(zhǔn)規(guī)范，設(shè)備校準(zhǔn)需要取兩個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，這兩個(gè)點(diǎn)的重量差值至少需要超過(guò)滿稱量的30％（大約90T）。這兩個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)差值越大，系統(tǒng)精度越高；反之差值越小，系統(tǒng)精度越低。

由于該站是借用其他廠家的設(shè)備做的測(cè)試，因此測(cè)試條件受限，實(shí)際上僅用了188T做高點(diǎn)，154T做低點(diǎn)，高點(diǎn)和低點(diǎn)直接的差值僅為34T，為滿稱量的10％。

圖5 SVS2000現(xiàn)場(chǎng)顯示

五、數(shù)據(jù)分析

3月24日在188T和154T的兩個(gè)點(diǎn)作設(shè)備校準(zhǔn)，到3月25日的上午八點(diǎn)儀表顯示122T（減少32T），控制室反映3.24晚上大約使用了32T，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

3月25日從上午10：40開(kāi)始直到下午15：30，每半小時(shí)分別記錄生產(chǎn)消耗和儀表讀數(shù)，在下午13：05至14：05之間曾往倉(cāng)內(nèi)打入45T水泥干粉料，生產(chǎn)的消耗和儀表顯示的消耗見(jiàn)下表：

測(cè)試中系統(tǒng)的大誤差僅有1.7T，考慮到貼片式儀表顯示分度為2T，且生產(chǎn)時(shí)重量顯示有一定的滯后性，而且校準(zhǔn)時(shí)的兩點(diǎn)差值比較靠近影響線性，在種種不利的因素下誤差才為0.57％！

六、結(jié)論

考慮到現(xiàn)場(chǎng)只是測(cè)量了從154T～86T的顯示范圍，而且沒(méi)有考慮到冬夏、刮風(fēng)、下雨、長(zhǎng)期蠕變等其他外界因素的干擾，使用精度會(huì)稍稍低于這個(gè)值，但是按照這種數(shù)據(jù)顯示來(lái)看，我們也是能夠達(dá)到3％的使用精度，滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求的。