电子称重模块在生产过程中的特殊应用

电子称重模块是称重传感器与承载结构件的组合体, 实际上是传感器的一种特殊应用结构。被广泛应用在配料系统和灌装系统的精确计量, 与传统电子汽车衡相比称重模块有组装灵活、价格便宜、不受场地限制、维修方便等特点。

电子称重模块除上述应用外还可应用于生产过程中其它特殊场合。

一、用于液体贮灌的精确计量

目前化工行业中用于液体贮灌物料的计量装置多为流量计, 计量泵, 物位仪表等产品, 其中流量计具有计量精度高, 安装调试方便等特点, 一般安装于贮灌物料进出口管道上, 用来测量管道流体的瞬时流量和累积流量, 多用于流量测量与控制系统中, 但其缺点是测量精度受安装条件及温度变化影响较大, 计算贮灌内物料重量需要通过进、出口流量计接入积算仪或DCS系统才能计算得出, 其准确性受到各种因素影响, 目前市场上应用最多的为电磁流量计、质量流量计、超声波流量计等产品, 但产品价格昂贵, 标定困难, 一般企业较少采用。

计量泵一般用来测量贮灌物料的出库流量, 但无法测量贮灌内部物料的贮存重量, 而且价格也非常昂贵, 使生产过程的使用受到限制。

早期也有采用钟罩式液位计来测量贮灌物料重量的, 其特点是测量精度高, 且测量精度不受温度变化影响。基于静压式测量原理, 通过测量贮灌底部静压力并预先测得灌体的截面积, 通过公式:P=F/S计算出物料的重量, 其中对压力变送器的要求非常高, 且安装较为复杂, 更为棘手是对灌体加工精度有严格要求, 要求柱体的截面积保持一至, 如有偏差会直接影响测量精度, 且只适合在敞口容器中使用, 现在已很少采用。

近年来采用称重模块作为贮灌物料的精确计量已被企业广泛采纳, 其特点是安装方便, 价格便宜, 不受场地及贮灌形状的限制, 且计量精度高, 易于标定, 可作为贮灌物料进出库计量之用, 也可用于工艺流量控制, 一般情况下根据贮灌的形状和安装方式不同可选择3个或4个称重模块来完成, 特别适合定量给料系统场合使用。

二、用于生产过程中的物位测量与控制

生产过程中用于物位测量的装置很多, 如差压式物位计、超声波物位计、磁致伸缩液位计、浮球液位计等, 但这些产品因自身的特点使不同程度存在一些问题, 如差压式物位计, 受物料性质的影响很难用于测量高粘度介质的物位, 超声波液位受物料介电常数的影响很难用于测量油品及一些有机化学物的液位测量, 磁致伸缩液位计的测量件由导杆和浮子组成, 导杆不宜太长, 否则容易变形而影响浮子上下滑动, 同时贮灌中装有搅拌器或有物料进入贮灌时易使导杆在灌内晃动, 以致应用也受到限制, 浮球液位计属机械式液位计, 无连续信号输出, 在工艺控制中很少采用。

称重模块则在一些特殊场合的物位测量系统中可大显身手, 如敞口容器中物位测量, 只需在灌底安装1个或2个模块即可准确测量料灌的物位, 在选用称重模块测量物位时需要选配带4~20m A输出的传感器, 或称重模块加重量变送器方式, 在调试时无需用砝码标定, 只需按物位空灌时标定零点, 在大于50%总量程的任一点按物位高度比例标定输出电流即可完成仪表的标定, 仪表完成标定后其输出电流与物位高度基本呈线性关系。

三、用于反应釜中液体密度测量与控制

在盐化工和氯化锂生产过程中往往需要控制反应釜中的液位和密度两个参数, 在控制液位一定的情况下如何来检测液体的密度是工艺技术人员头疼的问题, 使用在线式密度计, 普通产品难以克服高温高压的影响, 而且价格也非常昂贵, 测量精度也不高, 更不易标定, 给连续生产带来一定的影响。使用电子称重模块可很好地解决这一难题, 称重模块的选型原则与配料系统和灌装系统基本相同, 根据反应釜的形状安装3只或4只称重模块, 通过重量变送器变换成4~20m A电流作为系统显示和控制用的输入信号, 当反应釜中液位一定时, 将原料卤水当前的重量作为密度的零点进行标定, 并通过显示仪表或DCS系统设定为初始密度值, 当称重模块检测到反应釜中的重量上升到一定值后, 如上升20%以上时 (须保证液位一定) , 可把该点的重量值作为第二点密度值进行标定, 这时输出电流与密度值基本呈线性关系, 为了确保每个点的准确性, 在标定前必须进行抽样检测液体的密度, 此时反应釜的液位信号作为反应釜进料阀的控制信号进行液位参数的自动调节, 重量变送器的输出信号作为反应釜出料阀的控制信号进行密度参数的自动调节, 使整个系统实现了连续生产过程的自动调节功能。

采用称重模块作为密度检测装置, 具有成本低, 安装方便、检测精度高等特点, 与其它类型的密度计相比具有无与伦比的优势。