稱重傳感器在沖天爐微機加配料系統(tǒng)中的應(yīng)用

熊應(yīng)猛

（廣西玉柴機器股份公司鑄造廠，廣西 玉林 537005）

隨著技術(shù)的進步，由稱重傳感器制作的電子衡器已廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè)，實現(xiàn)了對物料的快速、準(zhǔn)確的稱量，特別是隨著微處理機的出現(xiàn)，工業(yè)生產(chǎn)過程自動化程度的不斷提高，稱重傳感器已成為過程控制中的一種必需的裝置.目前，稱重傳感器幾乎運用到了所有的稱重領(lǐng)域，可見稱重傳感器是稱重和檢測系統(tǒng)的核心元器件。

1 稱重傳感器的原理結(jié)構(gòu)

稱重傳感器是根據(jù)力-電轉(zhuǎn)換，由非電量轉(zhuǎn)換為電量的工作原理而工作的，按照工作原理可分為電阻應(yīng)變式、電容式、電感式、壓磁式、壓電式、振弦式等多種類型。其中，最常用的是電阻式稱重傳感器，電阻應(yīng)變式稱重傳感器有柱形、S形等，它們主要由電阻應(yīng)變片、彈性體和檢測電路三部分組成。表1為稱重傳感器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2 稱重傳感器在沖天爐加配料系統(tǒng)的應(yīng)用

如今，玉柴鑄造廠各工段如制芯的射芯機進砂量，造型的混砂機加砂，加陶土量，熔化的沖天爐鐵料，焦石料配料等都應(yīng)用了稱重傳感器，因我廠使用最多的是由濟南金鐘稱重傳感器有限公司生產(chǎn)的電阻應(yīng)變式S形稱重傳感器，現(xiàn)以缸蓋熔化沖天爐加配料系統(tǒng)中的配焦為例介紹稱重傳感器在其中的應(yīng)用。

表1 稱重傳感器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 微機配料系統(tǒng)工作原理

微機配料系統(tǒng)工作原理結(jié)構(gòu)方框簡圖，見圖1。

2.2 加料流程

圖1 原理圖

圖2 配焦結(jié)構(gòu)圖

由圖1、圖2可知該配料系統(tǒng)電路主要由：稱重傳感器，放大電路，AD轉(zhuǎn)換電路，單片機電路，I/O電路，繼電器電路，鍵盤與顯示電路，通訊接口電路，穩(wěn)壓電源電路，PLC控制電路等電路組成。當(dāng)焦炭進入到焦炭斗時，壓力施給傳感器，該傳感器發(fā)生形變，傳感器發(fā)生形變其實是彈性體產(chǎn)生彈性變形，從而使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）（如圖3）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小）同時使用激勵電壓發(fā)生變化，輸出一個變化的模擬信號U0（如圖4），該信號經(jīng)放大電路放大輸出到A/D（模數(shù)轉(zhuǎn)換器），轉(zhuǎn)換成便于處理的數(shù)字信號輸出到CPU運算控制，CPU根據(jù)操作面板鍵盤設(shè)定的值以及程序?qū)⑦@種結(jié)果輸出到顯示器，在顯示的同時，計算機還根據(jù)設(shè)定值與測量值進行定值判斷。測量值與設(shè)定值進行比較，取差值提供CPU運算，當(dāng)重量不足，則繼續(xù)送料和顯示測量值，一旦重量相等或大于設(shè)定值，CPU控制接口輸出控制信號給繼電器板，繼電器輸出信號給PLC控制器，PLC控制器按程序控制外部振動給料設(shè)備停止送料，顯示測量終值，然后發(fā)出兩聲蜂鳴聲，表示該焦炭斗焦炭已達設(shè)定重量。操作人員打開焦炭斗的門，將稱好的焦炭放入下方儲存斗，這時可進行下一次稱量，如此反復(fù)。這里介紹的是稱焦，龍門吊稱量鐵量的原理與稱量焦量是一模一樣的，在這里不再重復(fù)。

圖3 應(yīng)變片的基本構(gòu)造

圖4 電阻應(yīng)變片組成的惠斯登電橋

2.3 效果

稱重傳感器有效配合PC、PLC，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程自動化，保證了生產(chǎn)加料系統(tǒng)連續(xù)性，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程計算機檢測、控制和管理。完全替代了手工稱量物料，降低了工人勞動強度，改善了工作環(huán)境，減少了誤差的產(chǎn)生。該系統(tǒng)還設(shè)置了自動補焦程序，前一批料未達設(shè)定值，下一批料自動補齊，每十批料誤差不超1 kg，保證了最終產(chǎn)品質(zhì)量，最終實現(xiàn)了高質(zhì)量，低成本，穩(wěn)定可靠的運營方式。

3 結(jié)束語

伴隨著工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)自動化生產(chǎn)不斷提高，自動配料系統(tǒng)被越來越多的企業(yè)采用，隨著原材料價格上漲，企業(yè)競爭加劇，高品質(zhì)的電子配料秤將得到認同。

［1］李軍，賀慶之.檢測技術(shù)及儀表［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2010.

［2］李世基.微機與可編程控制器［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2008.