称重模块产品介绍与应用.ppt

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1、称重模块产品介绍与应用,1,目录,什么是称重模块 物料料位检测及控制方式比较 称重模块设计 称重系统设计 称重系统安装 安装 标定 维护 使用称重系统遇到的问题 应用案例,2,称重模块,什么是称重模块 由传感器、顶板、底板、承压件和保护限位装置等组成，能够方便快捷地将槽罐以及其他形式的容器改造成秤,3,称重模块,上安装板,上承压件,传感器,运输/安装保护,稳定器,下承压件,防倾覆保护,下安装板,接地保护,垂直限位保护,水平限位保护,4,称重模块,为什么要使用称重模块 解决了因安装不当所造成的系统称量误差，确保传感器的使用精度及长期稳定性 避免在安装过程中损坏传感器 能够在称重系统在受到外力影响

2、下保护称重系统，避免意外情况发生,5,称重模块,称重模块的主要应用场合 在生产过程中需要进行物料检测（料位）、控制（配料）以及工厂内部结算 称重计量罐 料斗称重 滚道秤 各种工艺秤 贸易结算 计量秤改造 港口称重料罐计量,6,称重模块,称重模块典型应用,压式称重模块,拉式称重模块,7,目录,什么是称重模块 料料位检测及控制方式比较 称重模块设计 称重系统设计 称重系统安装 安装 标定 维护 使用称重系统遇到的问题 应用案例,8,物料检测及控制对比,我们需要知道有多少物料在料罐中 库存管理 过程控制 怎样测量物料? 确定物料在生产产品使用中实际数量 测量技术 称重 静态 动态 流量计 .动态 料

3、位计 静态,9,流量计和称重物料检测及控制的比较,物料检测及控制对比,流量计 低精度 没有准确的停止和开始 使用寿命短 连续流量和定量控制 液体和浆状物效果较好 接触物料进行测量 受物料的污染和腐蚀 当物料和过程改变时需要改变流量计 每个流量计只能控制一种物料 机械影响较小,称重 更高的精度 使用寿命长 定量控制 对物料的性质没有要求（气体、固体、液体和泥浆） 一台秤可以所有物料的控制，但每次只能控制一种物料 对机械连接要求高 能进行流量控制 不接触物料进行测量 不受物料的特性影响 可适应不同的过程和物料,10,流量计和称重物料检测及控制误差因素,物料检测及控制对比,流量计 体积变化 材料密度

4、改变 进出物料速度 温度影响 传感器磨损 传感器的精度 剩余物料,称重 称重的料罐 产品 vs. 容器 机械管路, 泵, 搅拌器等 低频振动 剩余物料 安装、标定 其余因素,11,称重模块和称重传感器,称重模块和称重传感器对比,称重模块 精度高 上下承压件 上下安装板 水平保护装置 垂直保护装置 水平限位装置 防倾覆保护装置 接地保护 更换传感器方便 适合终端客户的使用,称重传感器 精度高 需要设计及制造承压件、安装板、各种保护装置 合适的传感器紧固力矩 安装面需要水平并有一定的强度 适合OEM客户使用,12,什么是称重模块 物料料位检测及控制方式比较 称重模块设计 称重系统设计 称重系统安装

5、 安装 标定 维护 使用称重系统遇到的问题 应用案例,目录,13,称重模块设计,称重模块 称重模块在设计时我们考虑： 称重模块精度 上下承压件 上下安装板 水平保护装置 垂直保护装置 水平限位装置 防倾覆保护装置 接地保护 方便更换传感器,14,什么是称重模块 物料料位检测及控制方式比较 称重模块设计 称重系统设计 称重系统安装 安装 标定 维护 使用称重系统遇到的问题 应用案例,目录,15,称重系统设计,要得到一个好的称重系统我们需要： 选择高质量的称重传感器 考虑称重系统应用环境 选择合适的承载点 合适的安装基础,16,称重模块类型,设计称重系统是我们首先要考虑： 压式称重模块 拉式称重模

6、块等,压式称重模块,拉式称重模块,梁式称重传感器,压式称重传感器,S-型称重传感器,17,称重系统应用环境,潮气和腐蚀 环境温度 振动和冲击 环境影响 风载荷 地震载荷（主要在一些大料罐的应用上需要考虑） 雷击,18,称重系统温度,传感器 传感器补偿温度范围 贸易结算规定 -10C to + 40C 传感器使用和储存温度范围 -50 C to + 85 C,19,高温应用环境 耐高温传感器 工作温度： + 150C or 200C 使用绝热板隔离热传导 Ultem 1000 PEI 安装隔热保护罩防止热辐射保护传感器,PEI,称重系统温度,20,称重系统设计温度变化,料罐热胀冷缩 称重料罐在温

7、度变化下会产生热胀冷缩 称重模块在设计时考虑热胀冷缩的影响 全浮动、半浮动和固定式模块顶板 浮动式承压件（一端为球面结构） 双球面柱式,浮动,半浮动,固定,承压件,21,称重系统设计冲击和振动,冲击载荷 由于载荷从高处落到秤上时会产生很强的冲击力，可能会损坏传感器或使秤变形- 金属块，石块，煤等 使用大容量的称重传感器来适应大的冲击载荷 在内部按装阻挡物体和锥形物体使载荷的冲击力减少到最小 使用吸震材料缓减冲击力,22,称重系统设计风力影响,风力 风力对称重系统会产生很大的影响 向上的风力，向下的风力和侧向风力都作用在称重料罐和模块上 使用容量大一点的模块以容纳料罐所受的向下的风力 提供挡风条

8、件以减少风力影响通常来说费用比较高 对于水平风力较大的应用场合我们需要增加额外的水平机械限位来保持料罐的位置,23,称重系统设计地震力,地震力 作为首要设计因素，尤其在高结构的项目中（如石化，冶金和水泥等） 通过称重模块使用手册中的公式计算，选择合适的称重模块、水平保护和防倾覆保护装置 剪切载荷可能会损坏模块和传感器 安全是最重要的因素,24,称重系统设计雷击和浪涌保护,为系统提供单独的接地装置和防浪涌保护装置可以解决浪涌问题 焊接时, 焊接电流不能通过传感器 使用单独焊接接地 检查称重系统的接地,25,称重系统设计力分析,V = 水平力,重量,重心,使用静力学计算水平力作用在料罐上对料罐的的

9、影响,基于称重料罐的大小、重量、 形状等焊接时,26,称重系统设计力分析,侧向力,端面力,压力 / 上台力,根据称重模块的许用载荷，选择合适的称重模块,27,称重系统设计控制承载位置,称重传感器在称重时会产生变形 称重传感器在满负荷下的变形量为0.25 mm 到 0. 60 mm 控制称重承载位置: 选择合适的称重模块 合适的称重模块和料罐的支撑 合适的管路走向及和料罐的连接,28,称重系统设计合适的称重模块,滑动式称重模块 承压件不固定，可以滑动 称重料罐能够向一边滑动 应用在只承受垂直载荷或水平冲击力很小的场合 自复位称重模块 使用柱式双球面称压件或双球面传感器，具有自复位功能 称重料罐可

10、以向各个方向移动（热胀冷缩） 可以应用在静载和动载场合（承受较大的水平力）,Flexmount (好),GageMount (更好),Centerlign (更好),29,称重系统设计结构,基础和料罐支耳最小偏转量,30,考虑同样的变形量 在强度较弱处进行刚性加固,称重系统设计结构,31,传感器中心承受作用力,拉式称重模块,压式称重模块,称重系统设计结构,32,避免料罐相互影响 独立支撑 加固中间层,避免,正确,中间层,独立基础,中间层,称重系统设计结构,33,称重系统设计管路 & 连接,硬管连接的方作用力（经验数据） 系统精度0.1%, F1% 加载载荷 系统精度0.25%, F2.5% 加

11、载载荷 系统精度0.50%, F5% 加载载荷 系统精度1.0%, F10% 加载载荷,Compression Weigh Module,F,满罐,空罐,34,Compression Weigh Module,管路支架与 硬管和料罐连接处的距离,尽可能大,尽可能使用软管连接,软管,管路支架,防尘罩,间隙,入口,Gap,出口,阀门,间隙,防尘罩,管路支架,称重系统设计管路 & 连接,35,正确地固定连接管路,称重系统设计管路 & 连接,36,称重模块的数量 决定于罐支撑（耳架或腿）的数量 3点支撑对于料罐称重来说比较理想 载荷更平均分布到各个称重模块 4-8模块系统在有风或地震环境下可以增加罐的

12、稳定性 一个称重模块系统可以使用8个模块或更多 主要由仪表决定 液体料位检测系统可以使用模块和固定端组合，但精度也低,称重系统设计称重模块数量及容量,37,尽可能使每个称重模块能够均匀承载 称重模块容量计算公式: 罐重和其附件的重量 = A 罐的额定容量 = B 总重 = A + B = C 传感器的数量 = D 传感器的容量 = 1.251.5 C D 注意： 1.25-1.5 的安全系数是用在物料分布不均匀的情况下的估算 有时候，传感器选得大一点可以抵抗风力和冲击载荷带来得影响,称重系统设计称重模块数量及容量,38,目录,什么是称重模块 物料料位检测及控制方式比较 称重模块设计 称重系统设

13、计 称重传感器标准 称重传感器制造 称重系统设计要求 称重系统安装 安装 标定 维护 使用称重系统遇到的问题 应用案例,39,称重模块能够均匀承载 基础的必须是平的，符合刚度要求，基础在同一高度 垫片来确保传感器均匀受力 传感器保护 如果模块没有保护传感器的上抬螺栓，料罐不要急于落在传感器上，要先用工装以防安装时损坏传感器 在事先没有将传感器拿掉的情况下，不要在传感器附近进行焊接，否则，焊接电流会穿过传感器而损坏传感器 模块的上顶板和下底板必须在同一线上，以保证传感器垂直受力 将称重模块安装在便于维修的地方,称重系统机械安装,40,在设计料罐时考虑标定需使用的挂钩,称重系统标定及验证,41,测

14、量所有传感器的输出信号 确保载荷可以均布在每个传感器上 垫片调整模块的水平 如果传感器之间输出相差不是很多，可以用接线盒进行角差调整,称重系统标定及验证,42,用砝码进行满量程标定（高精度） 可能情况下，在小罐上放置满量程的砝码进行标定 用砝码和替代物进行综合标定（精度好） 先用10 -20 %的砝码进行初步检定，再替代物和砝码一起加到罐内进行检定，直到满量程 替代法标定（中等精度） 将一种物体在另一台称上称好后，移至罐内作为一种标准重量进行标定 电子法标定（低精度） 使用一个模拟器来模拟传感器的满量程输出信号来进行标定,称重系统标定及验证,43,定时进行检查和清除，避免在料罐、称重模块和接线

15、盒上积有杂质。 要确保秤体是浮动的，没有机械接触，卡住等现象。 料罐上任何机械结构的改变可能会影响到称量的精度。 检查连接杆，限位杆和缓冲器，留有足够的间隙，避免碰撞。 检查接线盒是否密封，各种线是否连接牢固。 接线盒内部或周围是否受潮或有异物存在。 检查仪表电缆是否损坏，是否固定在秤体上。,称重系统维护,44,目录,什么是称重模块 物料料位检测及控制方式比较 称重模块设计 称重系统设计 称重系统安装 安装 标定 维护 使用称重系统遇到的问题 应用案例,45,称重系统在标定或使用过程中重复性不好 模块安装基础 料罐安装支架刚性 管路系统布置 机械附件是否有接触,常见问题,46,数据飘不稳定 机

16、械安装部分是否触碰 电缆线受潮，接线盒进水 (清理接线盒、烘干) 电缆线接线不良或破损(重新接线) 传感器绝缘阻抗下降(200M) (用万用表分别测量色线、屏蔽线跟传感器表面) 传感器表面带电 (用万用表测量，通过系统接地解决) 系统接地不良 (感应电压会使传感器或仪表外壳带电) 仪表外壳是否接地 (未接地会导致感应电压存在) 电源是否稳定，地线有否电压 (不可跟大功率设备共用供电系统，零线有电压会导致仪表表面带电) 传感器内部电路故障 (虚焊、电路器件接触不良),常见问题,47,数据不正确(偏大或偏小) 机械安装、限位部分是否触碰 存在角差(有重复性) 基础不好会导致角差 零点跑:传感器空载

17、输出+2mV或0mV 传感器故障(灵敏度) 信号干扰 电源波动 磁场、感应,常见问题,48,传感器故障判断 检查故障是发生在秤体部分还是发生在仪表部分 关掉电源，脱开仪表与秤的连线 连接仪表和模拟器 逐一排除法， 逐个断开传感器接线，找出故障传感器 检查传感器的输入/输出阻抗，任何一项有异常，表明内部电路有故障 检查传感器的空载输出：+5mV或+20mV均为传感器故障 检查传感器的绝缘阻抗(200 M) 任一色线跟传感器表面 屏蔽线跟传感器表面,传感器故障判断,49,避免受潮、积尘 电压稳定(使用稳压电源供电) 避免超载 避免冲击 防雷击 接地性能良好(外壳带电,最好单独接地) 杜绝擅自加长或剪短传感器电缆,应用注意,50,什么是称重模块 物料料位检测及控制方式比较 称重模块设计 称重系统设计 称重系统安装 安装 标定 维护 使用称重系统遇到的问题 应用案例,目录,51,称重模块应用GW,52,称重模块应用GW,53,称重模块应用GW,54,称重模块应用GW,55,称重模块应用DGW,