翻車機也叫鐵路貨車翻卸機，是高效翻卸鐵路敞車的大型港口專用機械設備，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巡視人員確認漏斗的料位，但是漏斗周圍粉塵較大，巡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專用的重量變送器中，產品拓撲圖如下。

圖3：貼片式傳感器安裝位置和配置示意

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。

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巡視人員的勞動強度，增強了系統的穩定性，提高作業效率。

6. 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。