提高沖板流量計(jì)檢測精度的方法

水泥行業(yè)流量計(jì)的使用還是非常普遍的,主要使用在量計(jì)是檢測固體或者粉狀疏松物料流量的設(shè)備,它是基粉體物料的計(jì)量上,包括生料粉喂料系統(tǒng)、粉煤灰添加計(jì)于對物料加速后的沖擊力的測量,通過測量水平分量的量系統(tǒng)、水泥磨微粉添加計(jì)量系統(tǒng)等等,然而在實(shí)際使用力來確定被測物料的質(zhì)量流量。后,現(xiàn)場反饋回來的問題基本上都是計(jì)量不是很準(zhǔn)確,波沖板流量計(jì)是由進(jìn)料口、緩沖箱、稱量機(jī)構(gòu)、加速動比較大等現(xiàn)象,通過走訪和現(xiàn)場實(shí)地考察,發(fā)現(xiàn)很多沖槽、沖板等部分組成。物料的流動路徑如下:物料通過進(jìn)板流量計(jì)系統(tǒng)的使用和工作原理不是非常清晰,導(dǎo)致偏差料口進(jìn)入緩沖箱,在緩沖箱中充分沉降、通風(fēng)和分布均勻較大,為此,我們著重分析一下沖板流量計(jì)的原理和系統(tǒng)后,通過加速槽引導(dǎo)物料為自由垂直下落狀態(tài),并在大致配置,供相關(guān)企業(yè)參考。980mm的高度內(nèi)保證了物料獲得恒定的加速度,物料流遇到金屬偏移板后改變了垂直下落的軌道。

1.沖板流量計(jì)系統(tǒng)工作原理

是沖板,受力后產(chǎn)生位移量,位移量產(chǎn)生反作用力。沖板沖板流量計(jì)準(zhǔn)確檢測物料的質(zhì)量,有諸多先決條件,懸掛在杠桿稱重系統(tǒng)上,確保作用力傳送到稱重傳感器在部分條件不容容許的情況下，要想使流量計(jì)計(jì)量精度達(dá)到理想狀態(tài)很困難，它跟物料的物理特性和流量計(jì)的整流效果以及物流的初始狀態(tài)等有關(guān)，然而國內(nèi)使用的大部分流量計(jì)，單從結(jié)構(gòu)上看就能發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)或者使用者沒有考慮物理的初始狀態(tài)對流量計(jì)影響這一環(huán)節(jié)。

沖板流量計(jì)是檢測固體或者粉狀疏松物料流量的設(shè)備，它是基粉于對物料加速后的沖擊力的測量，通過測量水平分量的力來確定被測物料的質(zhì)量流量。

沖板流量計(jì)是由進(jìn)料口、緩沖箱、稱量機(jī)構(gòu)、加速槽、沖板等部分組成。物料的流動路徑如下：物料通過進(jìn)料口進(jìn)入緩沖箱，在緩沖箱中充分沉降、通風(fēng)和分布均勻后，通過加速槽引導(dǎo)物料為自由垂直下落狀態(tài)，并在大致980mm的高度內(nèi)保證了物料獲得恒定的加速度，物料流遇到金屬偏移板后改變了垂直下落的軌道。偏移板也就是沖板，受力后產(chǎn)生位移量，位移量產(chǎn)生反作用力。沖板懸掛在杠桿稱重系統(tǒng)上，確保作用力傳送到稱重傳感器上，見圖1。

2.流量計(jì)參數(shù)計(jì)算

2.1 速度的計(jì)算

物料經(jīng)過加速槽時(shí)保持一個(gè)恒定的加速度：

g=9.81m/s2，加速槽入口處和沖板之間的高度差h產(chǎn)生了一個(gè)物料的理論沖擊速度：

V2=2g×h

在實(shí)際使用的系統(tǒng)中：h=0.980m，V=4.39m/s，V：控制器軟件中的參數(shù)。

2.2 沖擊力的計(jì)算

物料沖擊過程中，初始時(shí)垂直方向的物料以角度a偏離垂直方向。由于物料的偏離，沖板產(chǎn)生一個(gè)反作用力，這個(gè)反作用力的水平分量符合下面公式：

Fx=C×Qm×V×sin a×cos a

式中：Qm—質(zhì)量流量，kg/s；Fx—水平分力，N；C—物料系數(shù)。

在實(shí)際使用的系統(tǒng)中：a=55 °，C=1，Fx=2.06Qm

2.3 稱重杠桿的計(jì)算

由于物料動量的改變而產(chǎn)生的力被機(jī)械稱重杠桿傳送到稱重傳感器，并根據(jù)杠桿系數(shù)被放大，稱重傳感器受到的力為：

F=K×Fx

在實(shí)際使用的系統(tǒng)中：

K=1.34，F=2.76Qm

3.實(shí)際使用中的誤差分析

通過以上計(jì)算公式得到的是理論值，但在實(shí)際應(yīng)用中必須考慮影響這些理論公式的干擾因素。

物料加速度受摩擦力的影響，也受加速槽的引導(dǎo)壁，以及小顆粒物料之間內(nèi)部摩擦力的影響。

物料落在沖板上時(shí)，總能量中的一部分被吸收了，因此實(shí)際值和理論計(jì)算值就產(chǎn)生偏差。

理論上，物料顆粒必須自由地撞擊受力區(qū)域而且自

由反彈，為此受力區(qū)域應(yīng)為一細(xì)長的直線。實(shí)際上我們需要盡可能小的受力面積，必要的話只需增加受力區(qū)域的長度即可（取決于物料特性、流量、顆粒尺寸，等等）。

● 物料體積密度的明顯變化也會改變測量準(zhǔn)確度和受力面積。反作用力也取決于物料密度。

由此得出結(jié)論，以上幾點(diǎn)表明物料的物理特性很容易影響測量的準(zhǔn)確度。既然不同的物料得出不同的結(jié)論，因此我們建議在做完理論上的砝碼校準(zhǔn)以后，再進(jìn)行實(shí)物校準(zhǔn)。用一種理論上的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)程序來對不同特性的物料進(jìn)行校準(zhǔn)，是不會得出令人滿意的結(jié)論的，所以實(shí)物校驗(yàn)尤為重要。

經(jīng)過實(shí)物校準(zhǔn)后，在物料的物理特性保持穩(wěn)定的前提下（密度、溫度、彈性，通常很難保持穩(wěn)定），測量的精度會達(dá)到±2%。

其實(shí)，流量的變化也會導(dǎo)致測量的非線性。這種非線性可以通過修改電氣參數(shù)來補(bǔ)償，方法是用一系列實(shí)物標(biāo)定值來線性化流量計(jì)。

4.結(jié)束語

通過分析推導(dǎo)沖板流量計(jì)的理論計(jì)算公式，以及分析影響沖板流量計(jì)的計(jì)量精度的因素，我們可以從多方面來考慮設(shè)計(jì)和使用沖板流量計(jì)，單從物流進(jìn)入沖板流量計(jì)的初始狀態(tài)一項(xiàng)，從圖1就能發(fā)現(xiàn)沖板流量計(jì)不是一個(gè)單純的流量計(jì)，而是要組成一個(gè)流量系統(tǒng)，當(dāng)然也包括電氣控制系統(tǒng)，通過改變的流量計(jì)設(shè)計(jì)，從現(xiàn)場使用的效果來看，與分析中的技術(shù)相吻合，得到好的效果。