貼片式重量料位計在港口翻車機的應用

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翻車機也叫鐵路貨車翻卸機，是翻卸鐵路敞車的大型港口機械設備，在港口、鋼廠和電廠中應用較為廣泛。翻車機主要作用是將平臺上定位準確的火車車皮，通過壓車裝置、靠車裝置的壓緊和靠住，將車皮內的散料翻到底部的漏斗內。

圖1：某港口翻車機

1. 工藝應用點

該港口翻車機有5個漏斗用于盛料，每個漏斗的容量大約為60T（不包括漏斗自重）。很多情況下，翻控員作業給料須依靠經驗和現場詢視人員確認漏斗的料位，但是漏斗周圍粉塵較大，詢視人員有時很難判斷漏斗的實際料位，很容易造成煤溢出漏斗而灑煤，因此需要在漏斗上安裝料位計。但是車皮卸料時，全部煤炭傾瀉而出，沖擊料倉并產生大量的揚塵。在這種情況下傳統的接觸式的料位開關，如阻旋、射頻導納等無法承受如此強大的沖擊力，而非接觸式的雷達、超聲波也無法正常工作。

此時需要一種可靠的非接觸式測量方法，還要避免揚塵造成的測量誤差。

2. 貼片式傳感器原理

這些漏斗是通過4個牛腿支撐在平臺上的，牛腿規格為長約300mm的工字鋼。裝載卸載物料時，會引起漏斗牛腿的微小形變，這些微小的形變和加載的重量成正比。將貼片式傳感器用螺栓緊密貼合在牛腿上，牛腿就成為了一個稱重傳感器，貼片式傳感器檢測牛腿的形變，將形變轉換為重量值。

3. 系統配置

料倉擁有4個牛腿，因為本案例僅需了解漏斗中粗略的料位，因此只在其中的2個牛腿上安裝貼片式傳感器。通過接線盒將貼片式傳感器的信號送入的重量變送器中，產品拓撲圖如下。

4. 方案實施

我們采用2片Microcell貼片式稱重傳感器，在漏斗4個牛腿中的2個上安裝。安裝過程十分快捷簡便，整套系統安裝僅需2～3小時。

Microcell支持不停產安裝，在料倉不清空時可以安裝傳感器，這大大方便了改造項目。專門為貼片式重量料位計設計的SVS2000重量變送器支持不清空校準功能，支持在料倉內有料的情況下校準設備，也允許在今后的使用中不斷對數據的誤差進行修正。這個特性特別適合在生產間隙中調試、校準設備。

將2個Microcell貼片式發出的高靈敏度壓差信號送入Kistler-Morse公司專門設計的重量變送器中，經過濾波、發送、信號轉換的方式輸出為4～20ma信號，接入客戶的上位機系統中。

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圖4：貼片式傳感器安裝實際效果

5. 結論

該港口利用KM的貼片式重量料位計系統實現了翻車機漏斗料位的實時檢測，操作員可以在上位機觀察到漏斗的實際動態料位，避免了漏斗物力過多冒倉灑煤，或者漏斗空斗是翻車機給料造成的傳輸皮帶跑偏或堵料，也降低了操作人員和現場詢視人員的勞動強度，增強了系統的穩定性，提高作業效率。