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    耐高温吊钩秤称重技术剖析(下篇)

    作者:程经理     发布时间:2016-08-03

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    五、耐高温称重的现场应用技术

    钢铁冶金企业,是比较典型的高温出产环境。为了适应高温前提计量的需要,解决高温计量难题,冶金企业与衡器仪表企业进行了一些有效的探索。

    (一)耐高温称重电子秤的高温环境特征

    高温环境中需计量的,一般都是笨、大、黑、粗、热的物件,如钢水包、铁水包、钢坯、钢材、热焦炭、热球矿等。其征是,温度高,冲击力大,热量大,灰尘多。 如钢包电子秤,结构形式多样,但一般都是在钢包支承座底下设计一台特殊结构的电子秤,使钢包落在左右两只底座支承的电子秤秤架上。 钢包电子秤结构设计制造时,需重点考虑如下因素的影响:

    1、在吊运过程中,因为行车操纵室离地面较高,降落时凭经验操纵,有时会造成较高落差,

    对秤体冲击很大。

    2、行车吊运钢包,属于高空功课,钢包支承耳落入电子秤支承座内的难度较大。

    3、在现场实际使用中,钢包一般都没有加盖,电子秤安装位置的温度很高,可达 200℃左右。

    (二)抗冲击防护

    1、选器具有抗垂直冲击和抗水平冲击,受力好的称重传感器。此类电子秤一般都为工艺计量秤,对精度要求不高,在选择称重传感器时,可尽量采用大量程传感器。这样可进步电子秤的总体抗冲击能力,延长称重传感器使用寿命。

    2、秤体设计采用模块式结构 秤体由一组长方体钢结构件焊接组成,内部安装称重传感器,秤体形状尺寸根据现场实际需要确定。秤体内设有导柱导向和限位装置,保证称重传感器不受侧向力冲击,称重受力垂直正确。

    3、引导导向架

    当行车龙门吊钩吊着庞大的钢包,放置到秤体位置时,行车操纵者在几十米外凭目测进行操纵,假如秤体附近不设置引导装置,要使钢包正确地进入秤体位置,是比较难题的。需在秤体左右设计安装导向装置,引导导向架固定于秤体两侧。引导导向架的顶部制作成一定斜面,给吊运操纵者一个显著的参照标志指示。当钢包包耳接近导向架时,斜面带动包耳顺利进入秤体,进步操纵安全性,同时又可保护秤体和称重传感器。 — 5 — 引导导向架在斜面的作用下,迫使钢包向中央靠近,最后座落到承重梁上。

    (三)密封式结构的称量箱

    称重传感器安装在全密封箱体内,高温信号电缆全部进入金属导管,防止钢水钢渣溢溅时烧损称重传感器与信号电缆。钢包电子秤的高温威胁,主要来自钢水外溅及钢包内高温钢水 1600℃左右的高温辐射,以及钢包包壁的自身温度对秤体的传导。在秤体附近要设置防钢水溅射隔热板,称重传感器引线由秤体中间引入到线管内,进行双重防护。

    (四)耐高温称重信号传输

    称重显示仪表及各种变送器,因电子器件受答应工作温度的影响限制,一般只能在 0~+40°C前提下长期工作。如何将高温区电子秤的称重信号传输到常温区进行处理与显示,是一个必需解决的重要题目。 高温环境称重,除选用耐高温称重传感器、接线端子、引线、专用电缆等特殊性元器件外,还必需采用特殊制造工件、补偿手段及多种传输方式来保障称重信号的正确可靠传送。

    1、因为模拟式称重传感器输出信号小,抗干扰能力差,传输间隔短。称重信号要进行数字化处理,进步抗干扰能力,进步信号传输间隔。

    2、采用无线传输方式

    在行车吊车称重计量、钢包炉前称重信号有线传输有难题的地方,可采用无线传输接收方式。称重数据无线传输装置,由称重数据发射机和称重数据接收机组成,传输间隔≥500m;称重数据无线传输发射与接收方式原理如图 2。称重数据无线传输装置。

    3、专用信号转换传输装置

    对于旋转设备,称重传感器信号线会被环绕纠缠,信号无法进行有线传输。如炼钢回转炉钢包电子秤,工作中是 360°旋转,称重信号无法直接传送,则需设计专用信号转换传输装置。

    4、称重信号电气联接处理

    (1)信号电缆线应采用耐高温电缆;

    (2)信号电缆线应阔别强电电源及其它强干扰源;

    (3)信号电缆线应采用防高温、防水导管保护;

    六、耐高温称重技术的成果与存在的题目

    (一)经由近十多年的努力,国内耐高温称重技术得到了较好的发展和应用。按有关资料阐述,国内耐高温称重技术取得了相应的专利学术成果、尺度规程成果及现场应用成果。

    1、耐高温称重计量产品的“高温”界定题目

    《高温称重传感器》行业尺度讨论稿提出:“本尺度合用于试验温度在+20℃以上但不高于+200℃的电阻应变式称重传感器。对该类传感器简称高温称重传感器,(以下同)。”

    到底温度高到什么程度才算是“高温”?在电子产品技术领域,目前大部门电子产品适应的答应工作环境温度是+45℃以下,也有划定+50℃以下的,军工级电子产品也只能达+70℃。电阻应变式称重传感器也属电子产品。 而在高温称重应用中,有+200℃及以上高温环境,还有湿气,甚至还有+300℃以上,同时有其它气体的环境,也在寻求称重计量解决方案。定义多少度才是“高温”,存有争议。

    2、电子材料的“耐高温性”对高温称重技术的制约题目

    高温称重技术的核心,是耐高温称重传感器,耐高温称重传感器的核心是电阻应变计。电阻应变计的机理在目前技术前提下,所谓的高温应变,长短常有限的。就目前国外技术表明,电阻应变计的最高耐高温特性是+260℃(动态),而国内还未能见有此技术指标过关。国产的相关的应变计粘胶、电缆、组桥引线、补偿引线、焊接焊锡等耐高温特性也没突破。

    3、制造工艺对耐高温称重传感器质量的制约题目

    我国电阻应变式称重传感器出产工艺存在的题目主要在于:手工操纵与人工控制成份大,人为的因素对产品质量影响较大,出产效率低,难以适合多品种、大批量出产。手工操纵的制造工艺,最大的题目是重复性、一致性差。对于“耐高温称重传感器”的耐高温程度,枢纽是应变电路对“高温”前提的“反应应变”能力,在电阻应变计现有材料与制造技术前提下,“高温称重传感器”的“高温应变”能力,枢纽是依靠于称重传感器的制造工艺。加强“耐高温称重传感器”工艺技术规范和改进,很有必要。

    4、耐高温称重传感器出厂前的“高温试验” 与使用现场的差异题目

    温度梯度变化的不确定性,是高温环境影响计量用具的最大威胁。因为称重传感器的现场使用温度区间较大(行标稿:+20℃~+200℃),而温度梯度往往是造成称重传感器数据超差的最大杀手。 所以能知足“实验室试验”状态下的称重传感器,不一定能知足现场的要求。工艺计量电子秤,首先应将知足用户现场需要放在首位。

    5、“耐高温称重传感器”,假如要形成尺度进行规范出产的话,可能有不少题目需要实验、探讨与商榷。 由于“高温称重传感器”不是一种常规计量产品,主要用于“高温”环境工艺计量。只是一种有特殊性要求的非常规计量产品,只有一个所谓“高温”的适应要求,其它指标都是常规的。这类产品要形成国家尺度,必要性不强,或前提不成熟。其技术结构原理还是电阻应变式机理,称重传感器的— 8 — 其它指标,已有现行国家尺度(GB/T7551)。

    耐高温称重技术,在我国发展应用已有十多年的历史。在发展应用过程中,已经取得不少的成果和成功,但存在不少关键技术有待去突破。耐高温称重计量技术,是近年来我国衡器称重技术领域的技术攻关方向之一,也将是称重计量领域长期的攻关课题之一,有待称重计量工作者继续探索与攻关。特殊性环境计量,任重道远。

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