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1引言
受國家刺激消費的宏觀經濟影響，國家加大了對建材、化工、電力等行業(yè)的投資力度。建材、電力、煤炭等行業(yè)以其特有粉體原料、定量給料配料的生產方式，使其與計量行業(yè)特別是粉體物料動態(tài)計量有著密不可分的聯(lián)系。近年來隨著國外動態(tài)計量設備的引進、國內動態(tài)計量行業(yè)的發(fā)展以及現(xiàn)代測量技術與現(xiàn)代科學技術相互滲透，粉體物料動態(tài)計量技術也得到了很大發(fā)展。
2動態(tài)計量與粉體物料
目前國際上的稱重計量方式一般分為靜態(tài)計量和動態(tài)計量。在現(xiàn)代工業(yè)中靜態(tài)計量的方式要求有一個專門的稱重工序，使物料在處于靜態(tài)的情況下進行稱重。但是，對于大規(guī)模連續(xù)生產要求連續(xù)運行的工藝過程來說，固體物料的分批稱重破壞了過程的連續(xù)性，這往往是不允許的，所以動態(tài)計量應運而生。
動態(tài)計量顧名思義就是在動態(tài)的輸送過程中進行重量計量。一般分為動態(tài)稱量和類似靜態(tài)稱量兩種。是與現(xiàn)代電子傳感器技術相結合的新型計量技術，可以在物料輸送過程中將輸送的傳感器信號進行收集和處理，轉換成物料的重量和累計重量數(shù)據(jù)。
動態(tài)計量可以適用于塊狀和粉體物料，在計量行業(yè)粉體物料一般是指物料顆粒直徑（也叫細度）不大于40目的物料。粉體物料的計量及輸送有其顯著的特殊性，主要表現(xiàn)在：1、通過研磨后的粉體物料與它在塊狀或散粒狀態(tài)下的物理特性有著很大的不同。對于防爆、環(huán)保防塵方面都有較高要求；2、在生產中，粉體物料常是貯存在料倉或料庫中，粉體物料在料倉中的貯存和卸出，都會導致粒子與粒子之間、粒子與倉壁材料之間的摩擦行為，從而構成力學現(xiàn)象。3、粉體物料作為初加工后的原材料，對于計量精度的要求更高；4、粉體物料的計量和輸送過程易產生揚塵，盡可能在密閉環(huán)境下進行；5、粉體物料的計量和輸送過程常常會有一定的壓力。因此對于粉體物料需要選用合適的動態(tài)計量設備以及輸送設備進行精確計量和安全輸送。
3粉體物料計量設備簡介
目前用于粉體物料動態(tài)計量的設備主要分為：常壓動態(tài)計量設備和承壓動態(tài)計量設備。其中常壓動態(tài)計量設備主要以失重秤、螺旋計量秤和科里奧利秤為代表；承壓動態(tài)計量主要以轉子秤為代表。
3.1常壓粉體動態(tài)計量設備
3.1.1螺旋計量秤
螺旋計量秤（又叫螺旋絞刀）是一種傳統(tǒng)的粉體物料動態(tài)計量設備，該螺旋計量秤一般有單管單層和雙管雙層兩種結構形式，單管單層同時完成計量和輸送；雙管雙層結構，有上層完成穩(wěn)流和輸送，下層實現(xiàn)計量和輸送。螺旋計量稱因為采用葉輪輸送，不能實現(xiàn)密封，所以不能承受較大壓力，一般在常壓環(huán)境使用較多。
螺旋計量秤的工作原理是：粉體物料由進料口經葉輪螺旋輸送，電子稱重裝置上的稱重傳感器檢測到物料的重量并產生以正比于稱重載荷的電壓信號。同時，測速傳感器檢測到螺旋輸送機主軸的速度信號，重量信號與速度信號被控制器接收，經控制器運算后，得出瞬時流量和累計重量值。控制系統(tǒng)將實際流量信號和設定流量信號進行比較，通過PID調節(jié)輸出控制信號給變頻器，動態(tài)調節(jié)喂料鉸刀的速度，從而實現(xiàn)定量給料。螺旋計量秤的最大特點是螺旋給料機的長度可由現(xiàn)場實際情況確定?？梢詫崿F(xiàn)粉體物料的動態(tài)計量，但是該控制方式和調節(jié)裝置決定了穩(wěn)料性能一般較差，往往導致調節(jié)時非線性；流態(tài)化較強的粉體物料可能出現(xiàn)調節(jié)失控現(xiàn)象。
3.1.2連續(xù)式失重喂料機
連續(xù)式失重喂料機簡稱失重秤。是一種利用單位時間內物料減少速率來計算物料流量的定量給料設備。該設備計量原理近似靜態(tài)稱重的方式，所以計量的精度較高，是對傳統(tǒng)粉體動態(tài)計量設備的一次改進。而且結合現(xiàn)代電子控制技術的發(fā)展，對于失重秤的控制可以采用PLC+智能儀表控制，秤體的運行狀態(tài)可以在儀表上實時顯示。便于操作人員的操作和監(jiān)控。
失重秤的最大特點是可以有效防止充料時物料沖擊，保證儲料倉內物料流動性。雖然對比傳統(tǒng)的粉體物料動態(tài)計量設備，失重秤在結構、操作和性能方面都有了較大的改進，但是該測量模型一樣建立于杠桿原理之上，都是建立在靜力平衡的基礎之上，其實際上只能測量物料流的載荷密度。在實際工業(yè)生產中，我們遇到的大多數(shù)的過程計量都是在物料運動過程中實現(xiàn)的。采用這種以靜代動的測量方法雖然可以解決大多工業(yè)過程計量問題，但從根本上說它無法解決動摩擦、本機諧振及其他振動問題對于測量的影響。3.1.3科里奧利秤
科里奧利秤（簡稱科氏秤）應用了質點在均勻轉動參照系中作相對運動時受到科里奧利力作用的力學原理，通過測量物料受到的科里奧利力的量值大小來獲得物料的質量流量。該設備現(xiàn)在一般以系統(tǒng)形式配合出現(xiàn)?？剖铣酉到y(tǒng)包括預給料設備、動態(tài)計量設備、鎖風輸送設備和控制系統(tǒng)組成。
預給料設備主要包括螺旋閘門、鋼性（或彈性）葉輪機給料機、管式螺旋給料機、穩(wěn)流給料機等。作為系統(tǒng)的預給設備，保證物料均勻的料流輸送，物料不會在倉內結拱，不會出現(xiàn)涌料現(xiàn)象，是后面粉體高精度動態(tài)計量的基礎。計量設備采用科里奧利粉體流量計，計量原理不同于傳統(tǒng)的溜槽式和沖擊式流量計，也不同于失重秤，及皮帶秤。所以該結構配套預給料和鎖風輸送能夠保證穩(wěn)定給料，精確計量和連續(xù)輸送。
隨著對科氏秤系統(tǒng)的不斷完善，科氏秤系統(tǒng)的適用范圍已經擴展到一些一定壓力環(huán)境的環(huán)境下。
3.2承壓粉體動態(tài)計量設備
承壓粉體計量設備以轉子秤為代表。轉子秤是采用重力計量的水平轉子的操作原理。散狀物料由轉子直接從倉內卸出，帶入稱重區(qū)，計量后直接進入氣力輸送管路，然后由風機提供的輸送空氣輸送到工藝過程中去。而且稱量軸跨越物料卸出點，氣力管道和轉子的活絡接頭，這意味著它可以使壓力波動造成的任何二次受力反應充分得到補償，并使物料的計量結果不受影響。無論什么時候通過轉子稱重區(qū)的物料重量都由稱重裝置計量。物料重量及其所在的位置都儲存在轉子秤的電子系統(tǒng)內，也就是說，在物料卸出之前即已知道轉子各部位的荷重情況。為了使預先確定的設定值和儲存在存儲器內的物料量相適應，在卸料點處要求的轉子角速度也預先計算出來，并由轉子驅動裝置來完成。通過這種先期控制原理，轉子秤可對任何波動給予校正，給出很高的精確度。由于每次稱量所需的停頓時間很短，所以給人的感覺是此設備在連續(xù)工作，但是實際上它仍然是以類似靜態(tài)稱量的方式進行計量的，所以稱量精度很高。目前被廣泛應用于電力、煤炭、制藥等高精度配料給料行業(yè)。
4結論
隨著國外先進動態(tài)計量技術的引進以及國內計量設備技術的發(fā)展，對粉體物料的動態(tài)計量已經不能單單停留在單體的研究上。通過上述對科氏秤系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)影響粉體物料計量精度的原因已不再集中在計量設備本身。粉體物料的計量控制系統(tǒng)是有機的整體，儲料單元、給料單元、計量單元、控制單元是密不可分的基本單元，是保證粉體物料的流量計量的充要條件。粉體物料基本單元及輸送環(huán)節(jié)中的物料的變化都會對流量產生影響。所以，粉體計量控制是一個系統(tǒng)工程，不僅要靠對計量系統(tǒng)本身裝置進行改進和對控制軟件進行優(yōu)化，而且要對整個計量系統(tǒng)進行綜合設計才能保證整個計量系統(tǒng)的計量品質。由單體設計向系統(tǒng)化發(fā)展是粉體物料動態(tài)計量的新趨勢，也必將成為動態(tài)計量的大趨勢。
 

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