失重秤失重秤的工作原理和计算方法

1、浅谈失重秤的计量原理和计算方法山西华泽铝电有限公司赵亚平 王 峰（邮编：043300）摘 要：本文主要从组成、结构等方面介绍失重秤的工作原理与计量 方法。失重秤是一种具有计量功能的连续给料设备，它是通过在工作时控制重量损失的原理进行设计，在生产配料系统具有广泛应用。 关键词：失重秤 计量原理在公司碳素成型工艺中，配料系统是一个十分重要的控 制计量系统，对碳素阳极生产的质量、指标影响很大，它主要由3 台失重秤和4台皮带秤组成（介绍一下名称）。笔者通过对 其中3台失重秤的认真学习、实践和研究，对失重秤有了一 些粗浅的理解和认识，在此主要对失重秤的计量原理和计算 方法进行简单介绍，与大家共勉。一、结

2、构组成失重秤一般由进料闸门、称重料斗、搅拌器、出料装置、机架、称重传感器及计量控制装置等主要部分组成。1、进料闸门进料闸门用于给称重斗喂料，多采用球阀、蝶阀、闸板 阀等，一般主要关注它的密闭性、开关灵活性，喂料快速 和畅通等性能指标。2、称重料斗称重料斗是称重物料的承载体，材料选取要考虑抗蚀耐酸性，其容积按照在最大输料流量下3分钟的喂料量选定，喂料时间应占整个称重过程的比例最大约为10%3、搅拌器搅拌器主要用于对流动性差的物料进行辅助卸料，一般 由简易的带螺旋叶片或钉齿的破拱臂机驱动电机组成，通过 破拱臂的旋转，使易出现起拱和鼠洞的物料能够顺畅地落到 出口部位。I1进料闸门2 称重料斗3 称重

3、传感器4机架5 .搅拌器6出料装置4、出料装置出料装置用于排出称重斗内的散状物料，根据输送物 料的特性及使用环境不同，可采用螺旋给料机、叶轮给料 机、振动给料机、带式给料机。在多数应用场合，螺旋给 料机比其它的封闭式出料装置更为优越，它既能均匀地输 送物料，也可以防止粉状物料的飞扬与喷射。5、机架机架是其它设备与装置的支撑体，称重传感器安装在它的上面。6、称重传感器称重传感器是失重秤的核心称量部件，多采用坚固的 高分辨应变片传感器，它将物料的重量信号转化成电信号 进行输出。7、计量控制装置计量控制装置由智能型称量仪表和自动控制系统组 成，用于对给料速率、输送量等进行控制和计量。另外，失重秤的进

4、、出料口一般应采用柔性的防尘和 气密封软连接，以保证储料仓和后接设备的连接不妨碍称 重。失重秤的称重料斗和安装在其下的可调节出料装置都 座落在与机架固定的称重传感器上。二、 工作原理1、工作原理如图，失重秤是通过在工作时控制重量损失的原理实现计 量的。首先对出料装置和称重料斗进行称重，根据单位时间 重量的损失，将实际给料速率与设定给料速率进行比较，从 而控制出料装置，使实际给料速率始终准确地符合设定值， 在短时间内加料过程中，出料装置借助重力，使工作期间存 储的控制信号按容积式原理进行工作。载荷谱示意图2、称重过程称重料斗内物料的重量通过称重传感器转换成电信号输送给称量仪表，称量仪表将计算出的

5、物料重量与预先设 定的重量上、下限值进行比较和判别，通过PLC控制进料闸门，间断的向称重料斗内喂料。同时，称量仪表将计算出的 实际给料速率（排料流量）与预先设定的给料速率进行比较， 运用PID调节对出料装置进行控制，使实际给料速率准确地 跟踪设定值。当进料闸门开启向称重斗内喂料时，控制信号 锁定给料速率，进行容积式排料，称量仪表显示实际给料速 率和排出物料的累计重量。工作原理图3、给料速率计算失重秤的给料速率(排料流量)为单位时间内重量的损 失值，理论上表示为：MT=dGdt式中 M T 一给料速率dG 一重量的损失值dt 一测量周期称量仪表显示状态下的给料速率可用下式计算M T=n(d B

6、*di)/(t d te )式中 d 称量仪表显示分度值n 显示分度值变动数d 1 称量仪表内部分辨率一测量误差系数，通常B =O 6t d测量周期te计时误差系数，通常 te=0.0014、累计重量计算在一个完整的累计周期内，失重秤排料的累计重量Gq由两部分组成，即称量仪表计量和存储的排料重量V与称重料斗喂料期间未被计量的排料重量 VDGq=VA+ VDVA=( Vh+ h )-( V l- l)V D=MTL* t F式中 VH称量料斗内喂料重量上限值称量料斗内喂料重量下限值 H重量上限值称量误差 L重量下限值称量误差MTL喂料期间被锁定的给料速率t F喂料时间锁定的给料速率 Ml仍由每秒变动K个重量显示分度值来 表示：MrL=K(d B *di) / (1 te )喂料时间取决于进料闸门的喂料流量M, M f 10 Mtt F = Va / M1个完整的累计周期为：t e= t F+ t d平均流量为：M q =Gq/t n连续累计每个周期的排料重量，便可计算出时间t=0-tn的累计重量。I(?=S：G(1或.齐叫仙五、结束语在其它各类衡器设备中，往往因物料的粘结，使称重传 感器温度变化引