一、 背景描述

本攪拌站項目位于青島即墨，擁有雙站10個300T鋼制料倉，內部儲有混凝土原材料。在原先的測量方法中，操作人員不能準確了解倉內物料的多和少，300T的料倉往往只能利用2/3的空間；也因為無法準確了解倉內物料情況。

由于倉內環境惡劣，目前的傳統測量方式并不適合該應用。隨著國家對于高污染行業的監管力度不斷加強，業主亟需一種快速便捷的物位測量手段，獲取物料的準確信息，要求性能穩定，維護便捷，綜合精度在3％以內。

客戶通過反復實驗論證選擇了KM的貼片式重量料位計作為其攪拌站料位計量手段。

圖1墨項目實景

二、 技術分析

實施項目的料倉屬于典型的鋼制料倉，容量300T左右，共計10個料倉。由于支撐腿為碳鋼材質，在加載和卸載物料時支撐腿會發生彈性形變，這些形變量和加載的重量成正比。只要檢測出這些微小的形變，就可以了解到料倉里面的物料重量。

用螺栓將Microcell貼片式傳感器緊密固定在料倉支腿上，支腿形變的同時會帶動貼片式傳感器一起形變，通過傳感器內部的超高靈敏度應變片“感知”支腿的形變，將形變量轉換為電信號，最終得到料倉重量值。

本方案采用4片Microcell型貼片式料位計，在每一個料倉支腿的內側貼一片傳感器，使用接線盒將數據匯總到KM專用的控制器內，由控制器將傳感器輸出的微弱信號放大處理為數字信號，并輸出一路4～20mA信號提供給上位機系統。

圖4：現場設備的組成

圖5：貼片式重量料位計精度表

該料倉支腿為直徑325mm，厚度8mm的碳鋼圓管鋼。支撐腿之間有兩組加強筋保持設備的穩固，沒有其他大型剛性連接。經過數據計算，在300T時每一個支腿將承受9.18 kg/mm2的壓強。這是一個非常大的數值，可見支腿形變量較大，非常適合貼片式系統的工作。根據直撐式精度表可得系統的精度小于2％，即精度在+/-6 T以內。

三、 項目實施

為了保證設備的精度，減小物料偏載、陽光照射、風力、支腿尺寸細微不同造成的測量誤差，在每一個支腿上都安裝一片Microcell 貼片式傳感器。通過匯總接線盒將四路傳感器信號送入SVS2000變送器中，由SVS2000負責將傳感器的信號濾波放大最終轉換為可讀的重量信號，最后將重量信號轉換為4～20mA輸入上位機。

圖6：現場設備安裝、測試、接線

圖7：貼片式傳感器安裝效果

Microcell貼片式傳感器安裝過程比較簡單，不需要登高作業，不需要大型設備，僅需2個人，一些隨手小工具就可以完成安裝任務。

四、 結論

對于水泥攪拌站而言，貼片式重量物位計綜合精度高，體積小巧，安裝方便，維護便捷。可以方便應用于項目新建、設備改造。可以作為物位測量，特別是惡劣環境下的固體物位測量是一種較好的選擇。

五、 關于Kistler-Morse公司

Kistler-Morse公司（簡稱KM）位于美國南卡羅萊納州的Spartanburg市，公司成立于20世紀60年代。專注于重量料位計、超聲波物位計的設計生產與銷售。其設計獨特的貼片式稱重產品以其簡便快捷的安裝方式和穩定的性能得到廣泛的認可。經過半個多世紀的發展，在鋼鐵、電力、水泥、有色金屬、食品等行業具備豐富的應用經驗。