電子皮帶秤在安裝和使用中的問(wèn)題及處理

(陜西略陽(yáng)，陜西 漢中 724301)

電子皮帶秤在安裝和使用中的問(wèn)題及處理

王明君 劉春麗

(陜西略陽(yáng)，陜西 漢中 724301)

本文闡述了電子皮帶秤誤差產(chǎn)生的各種原因，提出了提高皮帶秤計(jì)量精度的方法和措施。

電子皮帶秤;誤差原因;抗干擾

一 概述

陜西略陽(yáng)鋼鐵有限責(zé)任公司用于考核煉鐵分廠入爐原燃料消耗的電子皮帶秤，因受現(xiàn)場(chǎng)條件的制約，只能安裝在潮濕、粉塵較大的略帶坡度的幾條皮帶匯集的地下通廊中。且皮帶秤所處的環(huán)境，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)頻繁，動(dòng)力線(xiàn)路較多，存在較嚴(yán)重的電場(chǎng)和電磁干擾。以前也在這個(gè)地方安裝過(guò)電子皮帶秤，但因皮帶秤計(jì)量誤差太大，且不穩(wěn)定而以失敗告終。

由于準(zhǔn)確計(jì)量入爐原燃料的消耗量對(duì)煉鐵分廠成本和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)考核的重要性，我們經(jīng)過(guò)較充分的技術(shù)準(zhǔn)備，還是在原來(lái)的地方重新安裝了一臺(tái)電子皮帶秤，經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行情況來(lái)看，計(jì)量精度滿(mǎn)足了成本考核的要求。

二 對(duì)以前安裝皮帶秤失敗的原因進(jìn)行分析總結(jié)

皮帶秤設(shè)備系統(tǒng)由秤體、稱(chēng)重傳感器、測(cè)速傳感器、連接線(xiàn)路、顯示儀表組成，儀表的RS485通信接口和計(jì)算機(jī)相連接，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程畫(huà)面顯示、計(jì)算控制、報(bào)表打印等功能。以前安裝的電子皮帶秤之所以失敗經(jīng)過(guò)分析主要有以下幾方面的原因:

(一)設(shè)備本身的原因

以前選用的電子皮帶秤產(chǎn)品雖然據(jù)生產(chǎn)廠家介紹在一些地方使用效果較好，但安裝使用的環(huán)境都比我們的環(huán)境條件要好。此秤還沒(méi)有在我們這樣惡劣的環(huán)境中使用過(guò)。

(二)皮帶輸送機(jī)的狀況不好

電子皮帶秤和別的計(jì)量器具不一樣，它的計(jì)量準(zhǔn)確度不僅與其自身的品質(zhì)精度有關(guān)，并且和被安裝的皮帶機(jī)架有很大的關(guān)聯(lián)，皮帶輸送機(jī)是否有足夠的剛性和結(jié)構(gòu)牢固將極大地影響電子皮帶秤的計(jì)量精度。

(三)現(xiàn)場(chǎng)電壓干擾

秤體現(xiàn)場(chǎng)大功率設(shè)備的影響，表現(xiàn)為瞬態(tài)過(guò)電壓、電壓驟降和電壓波動(dòng)三個(gè)方面:a、瞬間過(guò)電壓，它的表現(xiàn)狀態(tài)是:①?gòu)?qiáng)大瞬間變化電磁場(chǎng)對(duì)線(xiàn)路產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓;②大功率電感性負(fù)載工作時(shí)回路周?chē)艌?chǎng)的瞬間變化對(duì)線(xiàn)路產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓。它們產(chǎn)生的危害是，可使電子設(shè)備損壞，并且可通過(guò)電感對(duì)數(shù)據(jù)線(xiàn)耦合造成數(shù)據(jù)失誤。b、電壓驟降，它表現(xiàn)狀態(tài)是指電壓的驟然大幅度降低，其持續(xù)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)幾秒鐘。它的危害如果電壓驟降時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可引起電子設(shè)備的數(shù)據(jù)丟失。C、電壓波動(dòng)，它的表現(xiàn)狀態(tài)是指電壓小幅值的電壓變化，它可使高靈敏度的電子設(shè)備工作失常。

(四)其他設(shè)備電纜和信號(hào)電纜產(chǎn)生的共模電壓引起的干擾

由于設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)的局限性，大電流設(shè)備回路耦合形成干擾。動(dòng)力線(xiàn)、電動(dòng)機(jī)、變壓器和繼電器等都會(huì)產(chǎn)生這種磁場(chǎng)。產(chǎn)生磁場(chǎng)干擾的設(shè)備往往同時(shí)伴隨著電場(chǎng)的干擾，該干擾是因信號(hào)線(xiàn)與動(dòng)力線(xiàn)靠近和平行放置在一起而引起，雖在平時(shí)不很明顯，但在受到?jīng)_擊電壓時(shí)難免會(huì)引起干擾，這也是各種干擾中較難預(yù)測(cè)和控制的地方。

(五)接地造成的干擾

1.接地的含義。眾所周知，地球是一個(gè)靜電容量很大的導(dǎo)體，其電位非常恒定。如果把一個(gè)導(dǎo)體與大地緊密連接，那么該導(dǎo)體的電位也是恒定的。我們把它的電位叫做零電位。然而，工程上不可能做到這種緊密連接，總是存在一定的接地電阻。

2.接地的目的。接地的目的有二個(gè):一是為了安全，例如把設(shè)備的外殼、機(jī)座等與大地相連，當(dāng)設(shè)備存在漏電時(shí)，不至于造成人身傷害;二是為了給系統(tǒng)提供一個(gè)基準(zhǔn)電位。

3.接地的分類(lèi)。按用途可分工作接地、保護(hù)接地和防雷接地三種，按安裝方式可分為一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地二種。接地的基準(zhǔn)電位可以為電路系統(tǒng)中的某一點(diǎn)、某一段等。當(dāng)該基準(zhǔn)電位不與大地連接時(shí)，視為相對(duì)的零電位。但這種相對(duì)的零電位是不穩(wěn)定的，它會(huì)隨著外界電磁場(chǎng)的變化而變化，使系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電路系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。

(六)電路相互間的靜電感應(yīng)

靜電感應(yīng)是由于二條支電路或元件之間存在著寄生電容，使一條支路上的電荷通過(guò)寄生電容傳送到另一條支路上去，當(dāng)二個(gè)電路之間有互感存在時(shí)，一個(gè)電路中電流的變化就會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)耦合到另一個(gè)電路中。

三 采取的控制措施

(一)把好設(shè)備選型關(guān)

在設(shè)備選型上通過(guò)了解走訪(fǎng)同行，選用性能品質(zhì)好的產(chǎn)品、雖然價(jià)格較貴，我們也不要便宜但性能較差的。從本質(zhì)上保證設(shè)備性能良好，為計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠打下基礎(chǔ)。

(二)改造皮帶輸送機(jī)

對(duì)皮帶輸送機(jī)的機(jī)架進(jìn)行加固改造，使其結(jié)構(gòu)牢固有足夠的剛性，充分滿(mǎn)足皮帶秤制造廠家對(duì)皮帶輸送機(jī)架的剛性要求，以減小皮帶機(jī)的振動(dòng)對(duì)稱(chēng)量精度的影響。

(三)電源電壓干擾控制

①將儀表供電電源單獨(dú)專(zhuān)線(xiàn)供電，從就近的原料配電室內(nèi)專(zhuān)門(mén)找一個(gè)較純凈的電源，避開(kāi)大負(fù)荷動(dòng)力線(xiàn)，減少電網(wǎng)干擾。②將儀表的供電電纜增加一個(gè)鐵氧體磁環(huán)，鐵氧體磁環(huán)是電子電路中常用的抗干擾元件，其作用相當(dāng)于低通濾波器，較好地解決了電源線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)高頻干擾抑制問(wèn)題。③在供電電源上安裝交流穩(wěn)壓器，交流穩(wěn)壓器的作用是把電網(wǎng)電壓的波動(dòng)±10%甚至15%的范圍穩(wěn)定到±1%左右以?xún)?nèi)。采用高抗干擾性能的交流穩(wěn)壓器電源，能把高尖峰的擾動(dòng)電壓脈沖轉(zhuǎn)換成低電壓峰值的電壓，從而可以提高供電電源的抗干擾能力。④計(jì)算機(jī)供電系統(tǒng)上采用UPS電源供電，UPS即不間斷電源。目前的UPS除了不間斷供電之外，還具備過(guò)壓、欠壓保護(hù)功能，電網(wǎng)隔離、強(qiáng)抗干擾等特性。特別是UPS逆變的輸出電壓非常穩(wěn)定干凈，隔離了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)供電電源的各種干擾。

(四)接地的處理

①接地的做法，在做接地時(shí)，埋入地下的各接地點(diǎn)角鋼深度不應(yīng)小于2米，在角鋼周?chē)煞乓恍┠咎坎⑷鲆恍}，角鋼間距不小于3米，做好地線(xiàn)后的接地電阻要小于4歐姆，使靜電放電電流有一個(gè)良好的通道。接地端用螺母固定，使其接觸良好，以降低阻抗。②儀表接地線(xiàn)的連接方式，將儀表上的接地螺釘與專(zhuān)用接地線(xiàn)連接。為了降低電路的地電位，電路的地線(xiàn)應(yīng)盡可能縮短。

(五)線(xiàn)路間的干擾控制

①將儀表的面板接地端子接地，但把秤體現(xiàn)場(chǎng)接地?cái)嚅_(kāi)。這樣做是防止電場(chǎng)耦合干擾。因?yàn)榫€(xiàn)路長(zhǎng)，線(xiàn)路之間容易形成地環(huán)電流，這將在屏蔽層形成磁場(chǎng)，干擾被屏蔽的導(dǎo)線(xiàn)。正確的做法是把儀表的屏蔽層單點(diǎn)接地，避免干擾信號(hào)串入。②重新整理現(xiàn)場(chǎng)線(xiàn)路，將多余的電源線(xiàn)及信號(hào)線(xiàn)剪短，信號(hào)線(xiàn)與電源線(xiàn)不捆扎在一起或混排交叉。布線(xiàn)時(shí)避免出現(xiàn)900折線(xiàn)，減少高頻耦合。正確的布線(xiàn)也是一種有效抗干擾措施。

(六)儀表的數(shù)字地和電源地分開(kāi)

將稱(chēng)重傳感器信號(hào)地并接在電源地上，將測(cè)速傳感器的地并接在儀表的數(shù)字地上。因?yàn)榉Q(chēng)重傳感器輸出的微弱的毫伏信號(hào)，接電源地可以有效的把干擾信號(hào)導(dǎo)入地，形成一種凈化回路。而測(cè)速傳感器輸出的是脈沖信號(hào)，如果和電源地相接，可能會(huì)引入錯(cuò)誤信號(hào)。和儀表的數(shù)字地相接后，儀表內(nèi)部將其隔離，進(jìn)行運(yùn)算。

(七)增加隔離器

將計(jì)算機(jī)和儀表的通信端增加RS485信號(hào)隔離器進(jìn)行隔離，以保證隔斷外部進(jìn)來(lái)的干擾，排除影響計(jì)算機(jī)正常工作的因素。

四 結(jié)束語(yǔ)

影響電子皮帶秤稱(chēng)量精度的因素很多，有設(shè)備自身的質(zhì)量問(wèn)題，有環(huán)境問(wèn)題和各種現(xiàn)場(chǎng)干擾問(wèn)題。是一個(gè)非常復(fù)雜并且實(shí)踐性很強(qiáng)的問(wèn)題，皮帶秤出現(xiàn)的稱(chēng)量誤差大的原因，可能是多種因素共同作用的結(jié)果。在安裝新皮帶秤之前，我們先進(jìn)行充分的調(diào)研和討論，做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，從傳感器、儀表性能、線(xiàn)路布置、屏蔽、電源等多方面進(jìn)行不斷改進(jìn)，采用多種方法來(lái)提高皮帶秤的稱(chēng)量精度和運(yùn)行的可靠性，為略鋼公司對(duì)煉鐵分廠入爐原燃料的考核提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

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