称重模块在反应釜罐上的应用

1 引言

在众多行业中反应釜罐称重配料的准确与否是关系到产品质量的重要因素, 因此称重模块作为一种反应釜罐配料的称重装置, 它可以在不接触到物料的情况下, 称重出所需配物料的重量, 与传统的传感器相比它具有稳定性好、精度高、安装方便且防止了因安装不当而产生的测量误差等特点, 并且减少了外部环境因素对称重的影响。随着我国工业自动化生产的不断发展, 称重模块在许多行业中得到广泛应用。

2 称重模块的特点和工作原理

称重模块是把高精度传感器、载荷传递装置以及安装联接装置等结合在一起的新型称重单元, 这种装置不受安装条件和环境的影响, 并且在确保传感器稳定性和精度的同时, 又可以避免因安装的原因而造成称重产生误差的风险。称重模块主要由顶板、底板、称重传感器、传感器承压头及支撑螺栓等组成。称重模块的特点是结构紧凑、设计合理简单, 所有部件都不需要焊接, 也没有其他附加的配件, 由于所有的称重模块都是按标准进行生产、安装和测试的, 因此能够很方便、快捷地进行安装调试。

在反应釜罐配料系统中通常采用一个固定称重模块与其他浮动式和半浮动式称重模块组合使用, 这样就使得称重系统在受到热胀冷缩的影响产生位移时, 能够确保称重模块上传感器的受力点不变。这样既可以保证称重传感器的高精度, 长期稳定性好的特点, 同时又可以防止因安装不当而造成的测量误差。

其工作原理是由称重模块来产生与反应釜罐的重量成正比的模拟电信号, 然后将各个称重模块的模拟信号通过并联汇合接入接线盒, 我们可以根据称重模块各自的受力状况来对称重模块的输出进行调节, 再将汇总后的信号输送给称重显示终端显示出重量数据。接线盒和称重显示控制终端应根据使用现场的要求来, 选择不同的防护等级以及防爆等级。

3 称重模块的安装与调试

在反应釜罐称重配料系统中, 称重模块的选型、安装及调试, 将直接关系到整个配料系统的测量精度, 因此进行设计、安装时应严谨审慎。称重模块的材质应根据使用现场的环境来决定, 如若有接触到腐蚀性化工原料的就应当采用不锈钢的称重模块, 还应考虑到防爆的要求。称重模块在安装上以反应釜罐的支撑点为受力点且支撑的刚性和直线性要好, 其数量一般由3个或者4个组成, 所有称重模块应安装在同一水平面上且均匀分布, 使得反应釜罐的重量能均匀分布在称重模块上, 从而确保称重模块上受的力是均匀且垂直的, 使每个称重模块上承载的作用力接近一致, 以减少因支撑结构对称重模块的影响而产生误差。

在安装称重模块时应严禁电焊焊接操作, 以免焊接时电流通过称重模块而损坏模块中的称重传感器, 如非要焊接操作应将接地线直接连到釜罐体上, 并在焊接时一定要注意不能让电流回路经过称重模块中的称重传感器, 以防称重模块的传感器损坏。而由于在实际的使用过程中称重模块会受到风力、振动等各种环境的影响, 从而影响称重模块的测量精度。在反应釜罐称重配料系统中, 原料及成品的进出以管路输送为主, 因此管道与反应釜罐体的联接尤为重要, 若联接不当将影响到反应釜罐称重配料系统的正常使用, 产生很大的偏差。因而与反应釜罐体联接的管路应使用软管连接, 管路的支撑应安装在反应釜罐的构架上, 且应水平铺设以防止管路对反应釜罐体造成牵制作用力, 而造成误差产生, 确保反应釜罐体的重量完全作用于称重模块的传感器上。

反应釜罐的重量由称重模块转换成电压信号, 然后通过接线盒再传输给称重显示控制器进行重量显示, 而接线盒是把各个称重模块输出的电压信号进行合成后, 由称重显示器将接线盒输送来的电压信号转换成相对应的重量显示出来。因此, 在反应釜罐称重配料系统安装完成后, 应对反应釜罐称重配料系统进行调试校准, 现在常用的调试校准方法有标准砝码法、替代法和标准信号模拟标定法。标准砝码法是将标准砝码从零点开始逐步加载到最大秤量, 再逐步卸载至空秤来进行校准, 用这种方法加载的结果是最精确的, 但要求反应釜罐称重配料系统上装有放置砝码的平台支架或挂钩等的装置。而替代法就相对来说要简单点, 就是在只能用少量砝码进行校准时, 只能用其他替代物来校准, 从空秤零点起用标准砝码与其他替代物重复比对进行校准。还有是在不能使用标准砝码进行校准时, 只能先在另外的高精度秤上称量出替代物的质量, 再将替代物放进反应釜罐称重配料系统中进行校准, 替代法是目前反应釜罐称重配料系统校准的通常采用的方法。标准信号模拟标定法是用标准信号源替代称重模块的信号输出来模拟反应釜罐称重配料系统的空秤值和满量程值, 通过调整标准信号源的输出来进行量程的校准, 这种方法对反应釜罐称重配料系统的精度有一定的影响, 一般不采用。

4 称重模块的维护保养

称重模块在使用过程中应进行定期检查, 清理称重模块上的杂物及物料以防卡塞, 检查称重模块中的限位是否可靠, 检查称重模块接线的安全性、牢固性, 应仔细检查反应釜罐体上管道及支架的联接, 以防止牵制影响, 确保称重模块的正常工作, 另外, 反应釜罐称重配料系统必须安装预防雷电侵害的防护装置, 以防止雷电损坏称重模块中的传感器, 因此, 每个称重模块必须接地良好。

5 结束语

称重模块在反应釜罐中得到广泛应用, 它具有安装简便, 环境条件的影响较小且具有稳定可靠, 使得称重模块的发展前景非常广阔。