散裝水泥計(jì)量器具與設(shè)備.doc

散裝水泥計(jì)量器具與設(shè)備一、計(jì)量器具的分類在散裝水泥領(lǐng)域中所使用的計(jì)量器具以各類衡器為主。衡器是利用作用于物體上的重力來確定該物體質(zhì)量的計(jì)量器具。國際法制計(jì)量組織OIML第3號國際建議非自動(dòng)衡器的計(jì)量規(guī)程中提出：根據(jù)衡器的操作方式將它們分為自動(dòng)衡器與非自動(dòng)衡器兩大類。自動(dòng)衡器無需操作人員干預(yù)即完成稱量操作，并能在稱量中調(diào)整其自動(dòng)程序。非自動(dòng)衡器在操作過程中需要操作人員干預(yù)，如：在稱量裝置上加、減負(fù)荷等。各類常用衡器可區(qū)分為：(表1)此外，按各類衡器工作原理可將秤區(qū)分為靜態(tài)計(jì)量器具與動(dòng)態(tài)計(jì)量器具。靜態(tài)計(jì)量器具系指被稱量物料與計(jì)量裝置之間無相對運(yùn)動(dòng)，如各種靜態(tài)汽車衡，軌道衡，料倉電子秤等。動(dòng)態(tài)計(jì)量器具系指被稱量物料與計(jì)量裝置之間存在相對運(yùn)動(dòng)，如各種動(dòng)態(tài)軌道衡，電子皮帶秤，轉(zhuǎn)子計(jì)量秤等。由于靜態(tài)計(jì)量干擾因素較少，一般情況下，靜態(tài)計(jì)量準(zhǔn)確度高于動(dòng)態(tài)計(jì)量。二、非自動(dòng)衡器準(zhǔn)確度劃分我國JJGl00384非自動(dòng)秤準(zhǔn)確度等級中將秤的準(zhǔn)確度分為三個(gè)級別，詳見表2，其中1級秤用于天平，未列入表中。表1常用衡器分類表表2非自動(dòng)秤的準(zhǔn)確度等級三、自動(dòng)秤準(zhǔn)確度等級目前，國家尚未發(fā)布統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，針對某一類型自動(dòng)秤制訂了專門檢定規(guī)程。如：JJG23490動(dòng)態(tài)稱量軌道衡檢定規(guī)程JJG65090電子皮帶秤試行檢定規(guī)程等與非自動(dòng)秤相似，自動(dòng)秤準(zhǔn)確度等級也分為四級，其名稱和統(tǒng)一符號為：高準(zhǔn)確度，其符號為：（0.2）或稱02級中準(zhǔn)確度，其符號為(0.5)或稱05級普通準(zhǔn)確度，其符號為：(1.0)、(2.0)或稱1級 、2級四、散裝水泥發(fā)放常用計(jì)量方式(1)汽車衡包括機(jī)械式地秤與電子汽車衡，直接稱量散裝水泥汽車裝運(yùn)量，其計(jì)量準(zhǔn)確度應(yīng)符合JJGl00384非自動(dòng)秤準(zhǔn)確度等級中直級秤標(biāo)準(zhǔn)。(2)料倉電子秤直接稱量倉中水泥重量，主要用于船運(yùn)散裝水泥中轉(zhuǎn)站，其計(jì)量準(zhǔn)確度在0105之間。其檢定規(guī)程為：JJG64890非連續(xù)累計(jì)自動(dòng)秤度試行檢定規(guī)程。(3)軌道衡包括靜態(tài)與動(dòng)態(tài)軌道衡。主要用于大型水泥廠發(fā)散，其中，靜態(tài)軌道衡計(jì)量準(zhǔn)確度與汽車衡相當(dāng)。動(dòng)態(tài)軌道衡計(jì)量誤差在0502范圍內(nèi)，多數(shù)為03。(4)臺秤臺秤，特別是杠桿式臺秤，廣泛用于小型建筑工地或農(nóng)村發(fā)散，常用TGT型臺秤主要技術(shù)參數(shù)匯總于表3。表3TGT型臺秤技術(shù)參數(shù)(5)其它主要包括車載稱重系統(tǒng)，各類流量計(jì)和動(dòng)態(tài)計(jì)量秤。一般用作裝卸車(船)計(jì)量與裝載量控制。非自動(dòng)計(jì)量器具的基本知識一、靜態(tài)汽車衡工作原理老式汽車衡為機(jī)械式。應(yīng)用最為廣泛，典型產(chǎn)品有ZGT一20型、ZGT一30B型。新式汽車衡均為電子式，利用稱重傳感器檢測重量，典型產(chǎn)品有SCS一15、SCS一50、SCS一100型等。1ZGT一20型汽車衡結(jié)構(gòu)原理ZGT一20型汽車衡由承重裝置、杠桿系統(tǒng)和支撐機(jī)構(gòu)三部分組成，各部名稱為圖1所示。ZGT一20型地秤的承重杠桿是由四個(gè)單杠桿并聯(lián)再與二個(gè)傳力杠桿及計(jì)量杠桿串聯(lián)組成杠桿系統(tǒng)，其傳力原理如圖2所示。圖2中四個(gè)承重杠桿的力點(diǎn)B11、Bl2、B13、B14并聯(lián)在傳力杠桿的重心A2處。四個(gè)并聯(lián)承重杠桿臂保持相等，否則承重板上的重物作用到各支承點(diǎn)的力就不能按相同比例傳遞到第2杠桿的力點(diǎn)B處。設(shè)承重板上重物的作用力為W，作用到各承重點(diǎn)的力分別為W1l、W12、W13、W14。則WW1l+W12+W13+W14令：FllAll=a11F11、B11=b11F12A12=a12 F12、B12=b12F13A13=a13 F13、B13=b13F14A14=a14 F14、B14=b14F14A14a14： F14B14b14F2A2=a2：F2B2=b2F3A3=a3：F3B3=b3F4A4=aA2點(diǎn)受力為W1；B2與A3點(diǎn)受力為W2B3與A4點(diǎn)受力為W3主桿尺長為L，副標(biāo)尺長為1圖11重點(diǎn)架（承重腳）2支點(diǎn)座3承重杠桿（四個(gè)）4第二杠桿支點(diǎn)水泥底座（第二杠桿略）5連接環(huán)6承反7傳力杠桿8連接環(huán)9小游鉈10計(jì)量杠桿支點(diǎn)座 11連接環(huán)12調(diào)整鉈13平衡鉈14計(jì)量杠桿重點(diǎn)刀15擋刀板16大游鉈17主標(biāo)尺18視準(zhǔn)器19工作臺20計(jì)量箱21工字鋼22槽鋼23水泥墩根據(jù)杠桿平衡原理，當(dāng)秤平衡時(shí)W1= 若= = 則：W1=W2=W3= W3= 即：W= 式中：m杠桿總臂比M杠桿總傳力比W承重杠上荷載重量W3W傳到計(jì)量杠桿重點(diǎn)處的力機(jī)械汽車平衡作用力就是按上述順序進(jìn)行傳遞，加上主、副游鉈可變比率配合構(gòu)成完整的稱量機(jī)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，將主、副游鉈去掉，裝上一只稱重傳感器，再配以顯示儀表，就構(gòu)成常用機(jī)電結(jié)合秤，其本質(zhì)仍然是機(jī)械杠桿式秤。二、電子汽車衡電子汽車衡把秤臺直接支承在稱重傳感器上，取代整套杠桿系統(tǒng)，由此帶來了一系列好處：維護(hù)費(fèi)用大大降低，一般機(jī)械式秤，杠桿機(jī)械受大氣腐蝕作用特別強(qiáng)，機(jī)械式秤傳力杠桿中刀刃、刀口、秤臺下部支承等傳力元件需經(jīng)常維護(hù)、定期更換，取消杠桿機(jī)構(gòu)可大量節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。避免了復(fù)雜的杠桿傳力系統(tǒng)，計(jì)量準(zhǔn)確性和可靠性明顯改善。秤的高度明顯降低，可制成淺基坑或無基坑型電子汽車衡，一般情況下，秤臺由4、6或8只稱重傳感器支承。被稱重物作用力必須垂直地作用于稱重傳感器上，因此，將稱重傳感器裝入自定心式擺動(dòng)支承體中，當(dāng)稱臺受水平力時(shí)能沿橫向擺動(dòng)，隨后又回復(fù)到直立靜止位置。此外，由于秤臺自重很大，還要考慮車輛所產(chǎn)生的動(dòng)負(fù)荷，稱重傳感器利用率，也就是秤的最大凈負(fù)荷與稱重傳感器額定負(fù)荷之和的比，在電子汽車衡上較低，也就是說，稱重傳感器額定負(fù)荷只被利用了一小部分，這是電子汽車衡一個(gè)特色。國內(nèi)外汽車衡技術(shù)性能匯總于表4a、表4b。表4a國外汽車衡技術(shù)性能表4b國產(chǎn)汽車衡技術(shù)性能三、汽車衡的應(yīng)用1汽車衡布局在規(guī)劃一臺汽車衡時(shí)，必需仔細(xì)考慮車輛有關(guān)技術(shù)參數(shù)，如最大載荷、過秤車速、車輛長度等。此外，必須考試車輛流量與方式。圖3表示出汽車衡最常用布置方式。方案a)和b)的前提是，兩個(gè)方向上車流量不會(huì)大到出現(xiàn)堵車現(xiàn)象。圖3c)和 d)把入口的秤臺和出口的秤臺分開設(shè)置于行車道上，用于車流量大的情況。兩個(gè)秤合用一個(gè)公共稱房，兩套稱重儀表。一般情況下，稱房朝地中衡方向應(yīng)配上玻璃，以便司秤人員看清秤臺。2基礎(chǔ)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和布置對汽車衡性能影響很大。安裝地點(diǎn)土壤必須堅(jiān)實(shí)，必要時(shí)采取加固措施以保證基礎(chǔ)不下沉。通常，采用封閉式混凝土基礎(chǔ)?；由疃葢?yīng)滿足可以進(jìn)入，便于排除積水及維修。目前，無基坑或淺基坑汽車衡愈來愈流行，但在側(cè)面應(yīng)留稱重傳感器檢查坑道并注意及時(shí)清理秤臺下面淤積的臟物。3緩沖器為了截?fù)踝≤囕v上秤和剎車時(shí)所產(chǎn)生的水平方向上的沖擊，對秤臺擺動(dòng)幅度須加以限制，為此裝配緩沖器?，F(xiàn)有緩沖器包括牙嵌緩沖器或球端面緩沖銷等。牙嵌緩沖器(圖4)，保持一個(gè)固定的間隙S，成對地安裝在秤臺前后側(cè)，或在秤臺每一側(cè)均安上。作用在秤臺上的側(cè)向力，可以由這種緩沖器進(jìn)行截?fù)?。圖汽車衡的秤體布置方式a)出入口共用衡b)出入口共用復(fù)合衡c)出入口分離式雙秤臺汽車衡d)出入口分離式雙臺復(fù)合汽車衡4例行檢定各類汽車衡在使用一定時(shí)間后，應(yīng)由當(dāng)?shù)赜?jì)量檢定部門按檢定規(guī)程進(jìn)行檢定并出具檢定合格證書。常用檢定規(guī)程包括：JJGl585固定式杠桿秤檢定規(guī)程JJG66890固定式電子秤檢定規(guī)程圖給定秤臺間隙的牙嵌緩沖器四、電子軌道衡與汽車衡相似，電子軌道衡主要由稱重臺面，稱重傳感器和顯示儀表組成。電子軌道衡還包括引軌及邏輯控制系統(tǒng)以保證逐一稱出整列車皮裝載量。稱重臺面和傳感器一般安裝在混凝土基坑中。臺面鋪有鋼軌與鐵路線相通，臺面須承受車輛及其裝載貨物重量，并把重力傳遞給稱重傳感器，此外，還應(yīng)承受列車頻繁通過引起的沖擊振動(dòng)并保證行車安全，因此，臺面應(yīng)具備較高機(jī)械強(qiáng)度與穩(wěn)定性。在列車通過時(shí)，一般下沉量不大于2mm。水平位移不大于02mm。由于我國鐵路車輛結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，每節(jié)車廂前后有兩個(gè)轉(zhuǎn)向架，每個(gè)轉(zhuǎn)向架由兩個(gè)輪對組成(圖5)。每節(jié)車廂支承在兩個(gè)轉(zhuǎn)向架四個(gè)輪對共八只車輪上，通過車輪把重量傳遞到鋼軌上，因此，電子軌道衡計(jì)量方式有軸計(jì)量、轉(zhuǎn)向架計(jì)量及整車計(jì)量等三種。a軸計(jì)量軸計(jì)量系每次稱量出一個(gè)輪對(對應(yīng)一根軸)上兩個(gè)車輪壓力，然后累加四個(gè)輪對壓力總和，從而得到整節(jié)車廂重量。采用軸計(jì)量方式，軌道衡臺面上不允許同時(shí)容納兩個(gè)輪對，只能逐一稱量。這種方式最簡便，達(dá)座性強(qiáng)，絕大部分車輛均可使用，但分解計(jì)量次數(shù)多，測量時(shí)間短，相對誤差較大。b轉(zhuǎn)向架計(jì)量轉(zhuǎn)向架計(jì)量是每次稱量出一個(gè)轉(zhuǎn)向架兩個(gè)輪對壓力，累加兩個(gè)轉(zhuǎn)向架壓力就得到車廂重量。采用轉(zhuǎn)向架計(jì)量時(shí)，要求軌道衡臺面上只有一個(gè)轉(zhuǎn)向架兩對車輪在臺面上稱重，不允許相鄰轉(zhuǎn)向架車輪同時(shí)進(jìn)入臺面。轉(zhuǎn)向架計(jì)量臺面尺寸較大，計(jì)量誤差較軸計(jì)量方式小，我國有許多軌道衡采用轉(zhuǎn)向架計(jì)量。c整車計(jì)量整車計(jì)量是整個(gè)一節(jié)車廂在稱重臺面上進(jìn)行一次稱重，它克服了軸計(jì)量和轉(zhuǎn)向架計(jì)量分解計(jì)量方式不足之處。但它適于單一車型，臺面尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高。圖5鐵路車輛結(jié)構(gòu)示意圖1車廂長度2轉(zhuǎn)向架3車輪Le車廂長度 Ls轉(zhuǎn)向架間距Lr轉(zhuǎn)向架的軸距五、臺秤在中小型工地中，TGT型杠桿式臺秤應(yīng)用最廣泛。臺秤主要由杠桿系統(tǒng)、承重臺面、讀數(shù)裝置及支撐機(jī)構(gòu)四部分組成(圖6)。圖6TGT型臺秤1杠桿系統(tǒng)2承重臺板3平衡調(diào)整鉈4支撐機(jī)構(gòu)5游鉈6增鉈盤7標(biāo)尺8視準(zhǔn)器臺秤在使用時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)。1秤的放置使用中臺秤應(yīng)置于堅(jiān)實(shí)平坦地面上，臺秤四輪應(yīng)著地，不允許輪子懸空。2外觀檢查與調(diào)整空秤平衡需注意觀察臺秤零件是否齊全，各部件工作位置是否正常。游鉈是否銹蝕或過于松動(dòng)，計(jì)量杠桿有無彎曲，承重臺面是否被卡住等。確認(rèn)無疑后，才能細(xì)心扭動(dòng)平衡調(diào)整鉈調(diào)節(jié)空衡平衡。3正確讀取數(shù)據(jù)每次讀取數(shù)據(jù)時(shí)，都應(yīng)注意游鉈位置，確定平衡位置時(shí)，增鉈盤不能擺動(dòng)，標(biāo)尺應(yīng)擺動(dòng)平穩(wěn)并與視準(zhǔn)器上下邊緣等距。4檢定臺秤使用一定時(shí)期或修理后的臺秤，均應(yīng)按照J(rèn)JGl485移式杠桿秤檢定規(guī)程由計(jì)量部門進(jìn)行檢定。六、倉式秤倉式秤主要用于散裝粉狀物料定值控制，如定量裝車與裝船。其計(jì)量精度一般為0105，稱量范圍可從幾公斤到數(shù)百噸，它具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定可靠，計(jì)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。近年來，愈來愈廣泛地應(yīng)用于散裝水泥發(fā)放領(lǐng)域中。1倉式秤系統(tǒng)組成如圖7所示。倉式秤主要由料倉，稱重傳感器，稱重顯示控制儀組成。其中，稱重傳感器是其核心部件，對于散裝水泥料倉基本采用壓式稱重傳感器，對于圖形截面料倉，多采用三只傳感器支承，并以120度方位均勻布置(圖8c)。對于矩形截面料倉，可采用三只傳感器按等腰三角形布置(圖8b)對正方形料倉，一般放置4只稱重傳感器，即4只傳感器相連對角線應(yīng)通過料倉幾何中心(圖8a)。一般情況下，按下列公式選取稱重傳感器額定載荷P= 式中：P稱重傳感器額定載荷(單位：噸)W1料倉自重(單位：噸)W2料倉內(nèi)可裝入的物料重量(單位：噸)K安全系統(tǒng)，一般取0608N稱重傳感器數(shù)量2料倉和稱重傳感器的安裝料倉電子秤的精度主要取決于稱重傳感器的精度、被測重量能否準(zhǔn)確穩(wěn)定地加到稱重傳感器并將重量信號傳遞到微機(jī)系統(tǒng)上。所以稱重傳感器和料倉的設(shè)計(jì)安裝至關(guān)重要。(1)稱重傳感器的安裝稱重傳感器的安裝要充分考慮傳感器的種類、結(jié)構(gòu)形式；料倉的結(jié)構(gòu)和使用現(xiàn)場的環(huán)境條件。要保證基礎(chǔ)穩(wěn)固并具有足夠的剛度和承載能力。對于壓式支承稱重傳感器應(yīng)注意下面問題：傳感器的基座必須有足夠剛度和穩(wěn)定性，其高度可調(diào)，以保證各個(gè)傳感器的受力點(diǎn)處于同一水平面中；且此支承平面應(yīng)高于料倉荷載的重心，以使料倉處于穩(wěn)定狀態(tài)。應(yīng)注意料倉安裝、檢修時(shí)使傳感器不受力和沖擊震動(dòng)；維修和更換傳感器簡單方便。如：在傳感器基座旁加固定保護(hù)支柱，使其加上適當(dāng)厚度的墊鐵后，可比傳感器高25mm左右，以便在料倉安裝時(shí)取代傳感器承重。在傳感器基座旁的另一側(cè)，須留出安放千斤頂?shù)奈恢?，以備更換傳感器時(shí)使用。傳感器的基座和壓板等受力機(jī)構(gòu)，應(yīng)盡力保證負(fù)荷力的作用線，處于傳感器的受力點(diǎn)，防止偏斜。一般傳感器允許力的作用線與傳感器受力中心線夾角不大于6。盡量保證各個(gè)傳感器受力均勻。如果料倉顯著偏載，可相應(yīng)的調(diào)整傳感器的安裝位置，或采取其它結(jié)構(gòu)變化措施。如果處于高溫(特別是定向熱源)、多塵、潮濕或腐蝕性介質(zhì)的使用場合，應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施。如果傳感器受高溫影響，可在傳感器與熱源之間加裝熱反射板和隔熱板，或安裝水冷裝置。(2)料倉的安裝料倉的設(shè)計(jì)和安裝必須考慮盡量保證稱重傳感器的承載狀態(tài)比較理想并把負(fù)荷力按固定的比例關(guān)系準(zhǔn)確地加到稱重傳感器上。這是保證系統(tǒng)精度和穩(wěn)定的基本條件。為此：料倉的負(fù)荷力傳遞機(jī)構(gòu)要有足夠的剛度和強(qiáng)度，準(zhǔn)確地傳遞機(jī)械力并穩(wěn)定可靠。盡量采用成軸對稱的整體倉，進(jìn)出料口的位置和結(jié)構(gòu)有利于使傳感器負(fù)荷均勻，沖擊振動(dòng)較小。料倉及其附屬設(shè)備應(yīng)完全與基礎(chǔ)分開，必須連接的溜管管路須采用軟接頭連接，防止外力干擾。盡量減少風(fēng)載、振動(dòng)、高溫等環(huán)境影響。盡量避免或克服橫向載荷及扭曲力矩的影響。一般稱重傳感器承受的橫向力不得大于其額定載荷的6，必要時(shí)要加裝限制或吸收水平力機(jī)構(gòu)。如加裝擋輪、水平限位器、水平拉桿、水平限位簧片等等。3料倉電子秤的校驗(yàn)任何一種稱重計(jì)量設(shè)備都需要定期校驗(yàn)，以保證其使用過程的準(zhǔn)確度。實(shí)際應(yīng)用中，較多的是對整個(gè)料倉電子秤系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。常用兩種方式：(1)采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校驗(yàn)。由于料倉秤一般為靜態(tài)秤。用標(biāo)準(zhǔn)砝碼標(biāo)定就可得到準(zhǔn)確的結(jié)果。方法就是把標(biāo)準(zhǔn)砝碼直接加到料倉上，根據(jù)砝碼的總重量和示值偏差計(jì)算精度。所加砝碼的總重量不得少于電子秤滿量程的80。這種方法比較適用于較小量程的料倉電子秤。(2)采用物料替代法校驗(yàn)。對于大量程的料倉電子秤，采用直接加砝碼校驗(yàn)，不但工作量很大，標(biāo)準(zhǔn)砝碼也往往不夠用，實(shí)際上難以進(jìn)行。所以，采用物料替代法校驗(yàn)比較適宜。即把相當(dāng)料倉秤滿量程的20重量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，直接加到料倉上(砝碼總量最低不得少于電子秤滿量程的10或5)。記下此時(shí)的重量指示值G1；取下加在料倉上的全部砝碼后向料倉內(nèi)加料，并使其重量指示值到G1時(shí)停止加料。再把秤量程20重量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼加到料倉上，此時(shí)重量指示到G2，再取下砝碼后加料使指示值達(dá)到G2，以此類推，一直達(dá)到滿量程。這樣根據(jù)實(shí)際加載和重量示值偏差即可得出系統(tǒng)計(jì)量誤差，完成系統(tǒng)校驗(yàn)。對于倉式秤，可根據(jù)JJG64890非連續(xù)累計(jì)自動(dòng)秤試行檢定規(guī)程進(jìn)行檢定。國外倉式秤主要技術(shù)性能匯總于表5。表5國外倉式秤主要技術(shù)性能表 自動(dòng)計(jì)量器具的基本知識在散裝水泥領(lǐng)域中，自動(dòng)計(jì)量器具主要用于對物料進(jìn)行動(dòng)態(tài)稱重。如：電子皮帶秤、轉(zhuǎn)子計(jì)量秤、動(dòng)態(tài)軌道衡等。一、電子皮帶秤在港口裝運(yùn)散裝水泥時(shí)，一般采用密閉式電子皮帶秤進(jìn)行計(jì)量。電子皮帶秤系在皮帶輸送機(jī)適當(dāng)位置，安裝稱量框架，在皮帶運(yùn)輸機(jī)對物料連續(xù)輸送同時(shí)，進(jìn)行自動(dòng)動(dòng)態(tài)計(jì)量，其計(jì)量精度一般為0510，少數(shù)高精度皮帶秤可達(dá)到025。1 系統(tǒng)組成與工作原理 電子皮帶秤主要由稱量框架、稱重傳感器、皮帶速度傳感器及稱量儀表組成。如圖9所示。其工作原理為：圖9電子皮帶秤原理圖1稱重量框架 2稱重量傳感器 3速度傳感器4儀表在稱量框架上設(shè)