贴片式重量料位计在港口翻车机的应用
翻车机也叫铁路货车翻卸机，是高效翻卸铁路敞车的大型港口专用机械设备，在港口、钢厂和电厂中应用较为广泛。翻车机主要作用是将平台上定位准确的火车车皮，通过压车装置、靠车装置的压紧和靠住，将车皮内的散料翻到底部的漏斗内。
图1 某港口翻车机
1. 工艺应用点
该港口翻车机有5个漏斗用于盛料，每个漏斗的容量大约为60T(不包括漏斗自重)。很多情况下，翻控员作业给料须依靠经验和现场巡视人员确认漏斗的料位，但是漏斗周围粉尘较大，巡视人员有时很难判断漏斗的实际料位，很容易造成煤溢出漏斗而洒煤，因此需要在漏斗上安装料位计。但是车皮卸料时，全部煤炭倾泻而出，冲击料仓并产生大量的扬尘。在这种情况下传统的接触式的料位开关，如阻旋、射频导纳等无法承受如此强大的冲击力，而非接触式的雷达、超声波也无法正常工作。
此时需要一种可靠的非接触式测量方法，还要避免扬尘造成的测量误差。
2. 贴片式传感器原理
这些漏斗是通过4个牛腿支撑在平台上的，牛腿规格为长约300mm的工字钢。装载卸载物料时，会引起漏斗牛腿的微小形变，这些微小的形变和加载的重量成正比。将贴片式传感器用螺栓紧密贴合在牛腿上，牛腿就成为了一个称重传感器，贴片式传感器检测牛腿的形变，将形变转换为重量值。
施加压力长度会压缩
压缩量和压力成正比
施加拉力长度会拉伸
拉伸量和压力成正比
图2：贴片式传感器安装示意
4. 系统配置
料仓拥有4个牛腿，因为本案例仅需了解漏斗中粗略的料位，因此只在其中的2个牛腿上安装贴片式传感器。通过接线盒将贴片式传感器的信号送入专用的重量变送器中，产品拓扑图如下。
图3：贴片式传感器安装位置和配置示意
5. 方案实施
我们采用2片Microcell贴片式称重传感器，在漏斗4个牛腿中的2个上安装。安装过程十分快捷简便，整套系统安装仅需2～3小时。
Microcell支持不停产安装，在料仓不清空时可以安装传感器，这大大方便了改造项目。专门为贴片式重量料位计设计的SVS2000重量变送器支持不清空校准功能，支持在料仓内有料的情况下校准设备，也允许在今后的使用中不断对数据的误差进行修正。这个特性特别适合在生产间隙中调试、校准设备。
将2个Microcell贴片式发出的高灵敏度压差信号送入Kistler-Morse公司专门设计的重量变送器中，经过滤波、发送、信号转换的方式输出为4～20ma信号，接入客户的上位机系统中。
图4：贴片式传感器安装实际效果
6. 结论
该港口利用KM的贴片式重量料位计系统实现了翻车机漏斗料位的实时检测，操作员可以在上位机观察到漏斗的实际动态料位，避免了漏斗物力过多冒仓洒煤，或者漏斗空斗是翻车机给料造成的传输皮带跑偏或堵料，也降低了操作人员和现场巡视人员的劳动强度，增强了系统的稳定性，提高作业效率。
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