摘 要： 本文從滑槽式?jīng)_板流量計(jì)這一稱重產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試等幾個(gè)主要方面，以圖文結(jié)合的形式著重闡述了怎樣保證沖板流量計(jì)的計(jì)量精度及使用過程中出現(xiàn)的問題分析和解決方案。 
關(guān)鍵字： 滑槽式?jīng)_板流量計(jì) 安裝條件 防塵措施 解決方案 
一、概述 
滑槽式?jīng)_板流量計(jì)專用于在不中斷料流的情況下對機(jī)械輸送系統(tǒng)中的質(zhì)量流量進(jìn)行連續(xù)稱量，是應(yīng)用在不能安裝或不能使用稱重給料機(jī)或皮帶秤、且出現(xiàn)垂直料流情況下的理想稱重設(shè)備。完整的系統(tǒng)包括：含前置放大器的傳感器、檢測板、檢測板箱體、積算器如圖1所示，根據(jù)需要可以選裝標(biāo)定溜槽。 
圖1 沖板流量計(jì)系統(tǒng)組成 
沖板流量計(jì)應(yīng)和預(yù)給料設(shè)備相結(jié)合使用，這是保證計(jì)量精度的前提，常見的預(yù)給料形式有以下幾種，如圖2所示。 
圖2 典型的預(yù)給料設(shè)備 
二、傳感器自身性能應(yīng)穩(wěn)定、可靠 
傳感器包括一個(gè)直線位移傳感器（LVDT），和一個(gè)用于支撐檢測臂和檢測板的支撐架，檢測臂連接檢測板和傳感器并機(jī)械的向LVDT傳送檢測板的位移量如圖3所示。 
采用LVDT的優(yōu)點(diǎn)是：正反向位移范圍較大，易于測量和調(diào)整，并可承受較大的沖擊力。LVDT的測量信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，該信號被HMI361前置放大器的電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成脈沖頻率調(diào) 制信號（PFM），其輸出頻率范圍為200~1000Hz，零點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)的輸出頻率為187Hz左右。 
圖3 系統(tǒng)圖 
主體采用鑄鋁合金不是為了減輕重量，是便于鑄造，檢測體的質(zhì)量大小對傳感器的測量沒有明顯影響。溫度變化對傳感器測量精度的影響較大，主要原因是波紋彈簧板受溫度影響會伸長或縮短，導(dǎo)致彈簧剛度變化，產(chǎn)生測量誤差。因此，波紋彈簧板的材質(zhì)是特殊合金，盡量減小溫度的影響。另外，主體框架結(jié)構(gòu)應(yīng)與波紋彈簧板的熱伸縮率保持一致，解決的措施是將連桿采用兩種合金制作，并用實(shí)驗(yàn)的方法確定連桿兩種合金的長度尺寸，使其與彈簧板保持同步伸縮，彈簧剛度基本不受溫度的影響而發(fā)生較大的變化。再一方面的措施是在前置放大器中設(shè)置了溫度補(bǔ)償電路，進(jìn)一步減小了溫度的影響。 
檢測板的選型與流量有關(guān)，選型表是按照物料密度為1.0t/m3時(shí)配置的，如果物料密度過大或過小，則檢測板的選型應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。另外，如果檢測多種物料時(shí)，應(yīng)分別進(jìn)行實(shí)物標(biāo)定，更換物料時(shí)應(yīng)相應(yīng)修改儀表參數(shù)，否則不能保證測量精度，除非用戶同意降低測量精度，一般這種情況是由于幾種物料的密度比較接近，測量誤差較小。另外注意的一點(diǎn)是安裝檢測板時(shí)，使軸線與水平面的夾角向下偏轉(zhuǎn)1~3°有利于提高測量精度。 
阻尼器主要是起緩沖作用，當(dāng)物料斷續(xù)不均時(shí)（如采用斗提機(jī)給料機(jī)），可以減小沖擊造成的振動，并使測量位移變化平緩，利于保證測量精度。另外阻尼液的溫度適應(yīng)范圍較大，一般不需要配置加熱器。 
砝碼標(biāo)定不能代替實(shí)物標(biāo)定，在使用前均需進(jìn)行實(shí)物標(biāo)定，才能保證測量精度。砝碼標(biāo)定的方法是根據(jù)傳感器型號或流量，依據(jù)說明書中標(biāo)定砝碼的質(zhì)量范圍，找一個(gè)質(zhì)量相當(dāng)?shù)捻来a，標(biāo)定出此時(shí)的輸出頻率及對應(yīng)流量，并保留此砝碼及數(shù)據(jù)，以備需要時(shí)進(jìn)行再次標(biāo)定，并調(diào)整到初始數(shù)據(jù)。 
三、傳感器的選擇 
沖板流量計(jì)的測量范圍最小從0到1.5t/h到最大800t/h共11種測量范圍，對于檢測板的機(jī)械安裝，這些范圍應(yīng)用于以下的標(biāo)準(zhǔn)條件如圖4所示。 
圖4 標(biāo)準(zhǔn)安裝條件 
A.物料落差高度h=460mm（下落速度大約3m/s）； 
B.檢測板與水平方向夾角α=85°； 
C.物料與水平方向夾角β=60°； 
D.物料與檢測板夾角γ=35°。 
在非標(biāo)準(zhǔn)條件下，檢測板的所受沖力可以通過計(jì)算得出，以選擇合適的測量范圍。計(jì)算檢測板所受沖力公式如下： 
下面例子表明了如何計(jì)算非標(biāo)準(zhǔn)條件下檢測板的所受沖力的計(jì)算過程： 
物料流量qm=100（t/h），落差高度h=24in，傾角α=85°，γ=35° 
Fm=44N 
在計(jì)算的基礎(chǔ)上，可以選擇最合適的配置如圖5所示。 
選擇正確的傳感器，必須首先決定檢測板所受水平?jīng)_力Fm（最大流量時(shí)），一旦決定了，通過使用傳感器規(guī)格適配表（圖5）就可以選出對應(yīng)的傳感器規(guī)格。先在Y軸上找到計(jì)算得到的檢測板所受水平?jīng)_力Fm的值，然后在表上水平移動直到與一個(gè)（或多個(gè)）傳感器型號相交。在給定沖力時(shí)，可能有兩到三個(gè)不同的傳感器可以使用，推薦使用范圍最大的傳感器以保證物料出現(xiàn)波動或堵塞時(shí)，傳感器仍能夠測量。從前面例子的計(jì)算中可以看出，B100，B200和B300傳感器的測量范圍都包括檢測板所受水平?jīng)_力44N，但是建議使用B300以保證由于物料偶爾出現(xiàn)峰值時(shí)也能在傳感器的檢測范圍內(nèi)。 
四、傳感器的安裝及防塵措施 
安裝的過程應(yīng)以最終用戶的工程經(jīng)驗(yàn)和制造商的推薦相結(jié)合為最佳，為了在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參數(shù)以內(nèi)達(dá)到最好的運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)遵守一下注意事項(xiàng)： 
1.應(yīng)注意避免潮濕氣體通過導(dǎo)管進(jìn)入箱體。建議從設(shè)備箱體的導(dǎo)管入口密封處向下傾斜引出落管或?qū)Ч埽?nbsp;
2.為了保證傳感器正常工作，應(yīng)有地線和避雷措施； 
3.保證傳感器安裝在沒有震動的安裝座上； 
4.檢測板箱體的設(shè)計(jì)和安裝位置，必須在安裝傳感器的地方留有足夠的空間； 
5.在傳感器位置的上方應(yīng)留有足夠大的空間用于拆卸傳感器箱體； 
6.保證檢測板箱體的門足夠大，而且與相鄰的箱體之間有足夠的空間用以安裝或拆卸檢測板 箱體配件； 
7.檢測板的下方必須使物料在離開檢測板后不受阻擋，順利落到下級設(shè)備上。 
傳感器的位置一經(jīng)確定，就應(yīng)建造一個(gè)牢固的安裝平臺用于支撐傳感器。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)必須水平、無振動且應(yīng)牢固，以防止傳感器前后滑動或左右滑動，典型的基礎(chǔ)配置如圖6所示。 
圖6 基礎(chǔ)配置 
在“錯(cuò)誤安裝”圖中，物料沖擊檢測板可能引起傳感器橫向偏移，致使被檢測的實(shí)際檢測板所受沖力偏小，為防止發(fā)生偏移，安裝基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)延伸到主要支撐結(jié)構(gòu)或是一個(gè)單獨(dú)的支架上，不要與檢測板箱體支架或其它可能存在振動的支架相連，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)在傳感器上方留有足夠的空間用于拆卸箱體。 
保證傳感器計(jì)量精度，防塵也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，常用的防塵措施有以下幾種： 
1.軸封和防塵罩。軸封包括一個(gè)用來密封箱體內(nèi)部與物料的硅擋板，該擋板安裝在傳感器箱體內(nèi)壁和轉(zhuǎn)軸軸承上的一個(gè)護(hù)環(huán)之間，與轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，防止灰塵進(jìn)出傳感器；特別是在物料具有研磨性時(shí)，在轉(zhuǎn)軸軸承的末端安裝一個(gè)保護(hù)性的鋼環(huán)來屏蔽硅擋板。防塵罩用于保護(hù)使用氣洗/氣冷的地方和防止腐蝕性物料破壞薄的硅擋板或使硅擋板變硬。 
2.氣冷/氣洗。傳感器含有一個(gè)空氣連接器，用于提供氣冷或氣洗以防止灰塵滲透�？諝膺B接口位于傳感器箱體后部的接線入口附近。提供一個(gè)壓力為0.05MPa，流量為0.06M3/min的氣源，氣源種類為儀表風(fēng)或氮?dú)狻?nbsp;
3.如果在檢測板箱體和傳感器內(nèi)部之間壓強(qiáng)差大于0.0034MPa，應(yīng)安裝一個(gè)等壓管以保護(hù)防塵擋板軸封，它可以安裝在傳感器的任一邊，由安裝方位而定。 
五、結(jié)束語 
根據(jù)多年的安裝和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，影響計(jì)量精度的主要方面在于用戶提供的安裝條件不夠充分和物料揚(yáng)塵致使傳感器內(nèi)產(chǎn)生大量積灰。即使在使用期間定期對計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定及校正，這也只是臨時(shí)性的解決因傳感器的安裝條件不合格而造成的計(jì)量誤差偏大的問題。這類問題只有重新嚴(yán)格按要求提供或改善傳感器的安裝條件方可解決。另外，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件合理的選用防塵配件，切不可忽略防塵配件的重要性。沖板流量計(jì)的計(jì)量精度受限于和其相關(guān)的各個(gè)方面，它是一個(gè)綜合因素相互作用的體現(xiàn)，只要我們在每一個(gè)環(huán)節(jié)采取恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)或合理的處理措施，就一定能保證其計(jì)量精度，從而更好的服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)。