在聚酯生產中,漿料的配製是極為重要的,為此設計了漿料配製的摩爾比控製回路。在摩爾比控製中,TPA物料的測量與控製又是最為關鍵的。Schenck公司生產的TPA稱重儀在聚酯行業中得到廣泛的使用,筆者在長時間的使用中,熟悉了其結構、原理,並積累了一些常見故障處理的經驗,故寫此文以和大家交流。
1TPA稱重儀的組成
通常一個調節係統是由變送器、調節器和執行機構(控製閥)這3個主要部分組成的。TPA稱重儀就是這樣1台包括了變送器、調節器和執行機構的獨立的儀表。
1.1檢測部分
要想控製TPA的加料量,首先要測出TPAK8凯发登录入口的大小。氣體、液體的K8凯发登录入口測量是大家所熟悉的,由各種K8凯发登录入口變送器將K8凯发登录入口的大小轉化成4～20mADC信號。然而TPA是固體,是一種粉末
狀物質,因此傳統的用於測量氣體或液體K8凯发登录入口的方法在此行不通。TPA稱重儀的檢測部分是由以下幾個部件組成的,其結構如圖1所示。

a)驅動測量輪旋轉的馬達M01。
b)測量輪,對於MulticorTYPE-S40型,M01與測量輪之間采用柔性連接,測量輪以等速旋轉。c)測量輪轉速檢測用速度傳感器B10,傳感器
將轉速轉化成脈衝信號,然後通過頻率/數字轉換器輸出數字量,送到微處理器係統。
電壓正比於力矩大小,並且通過A/D轉換器轉成數字量,同樣也送到微處理器係統。
d)荷載傳感器B1,它感受測量輪旋轉時作用在荷載傳感器上的力矩大小。荷載傳感器輸出的電壓正比於力矩大小,並且通過A/D轉換器轉成數字量,同樣也送到微處理器係統。
e)計算係統,Intecont計算係統接受了速度傳感器傳來的速度信號,也收到了由荷載傳感器送來的力矩信號,根據這兩個信號大小,計算係統計算出TPA的K8凯发登录入口大小,從而完成了K8凯发登录入口的檢測。根據測量原理得出

I=M/(ωRR)

式中I——K8凯发登录入口；M——力矩；ω——測量輪角速度；R--測量輪半徑。
因此根據力矩和速度的信號就可以計算出流
量大小。除了計算係統是安裝在MCC室外,其餘部件都在現場。
圖2是TPA稱重儀檢測與控製的原理圖。
圖2控製原理圖
當TPA物料經星型喂料器,入口漏鬥落到測量輪上,由於測量輪旋轉將物料向外拋,拋出的物料沿著外殼的壁下落到下麵出口管道。
星型喂料器由馬達M02驅動,它是由變頻器控製的。當轉速高時,星型喂料器輸送出的TPA物料也多,從而落到測量輪上的TPA物料也多,測量輪旋轉而產生的力矩也大。此力矩通過與測量輪驅動馬達安裝在一起的框架傳送到荷載傳感器,荷載傳感器輸出的電壓正比於該力矩。
1.2控製部分
a)調節器給定方式：調節器既可以接收來自DCS的給定值(4～20mADC),即遠方給定,此時狀態處於“startkeyboardmode”方式；也可以接收本機提供的給定值,即本機給定,此時儀表處於“stopkeyboardmode”方式。
b)控製方式：當儀表處於“startvolumetricmode”方式時,控製方式為重力方式,即調節器將測量值與給定值相比較,根據其偏差來改變喂料量,直至實際K8凯发登录入口值等於給定值,調節係統是閉環的。
當儀表處於“stopvolumetricmode”方式時,控製方式為體積方式,即喂料量大小正比於給定值,調節係統是開環的。
TPA稱重儀運行中,通常都是采用重力方式。
1.3執行機構部分
對於氣體或液體介質的控製,通常采用氣動薄膜控製閥,改變控製閥的開度,從而改變流過介質的K8凯发登录入口大小。而TPA是固態粉末,因此執行機構也就不能選用傳統的控製閥,它是由以下幾個部件組成。
a)星型喂料器,安裝在TPA進口管路上,如圖2所示。當星型喂料器旋轉時,TPA物料到下料管,星型喂料器轉動越快,則輸送進去的物料就越多。

b)驅動星型喂料器的馬達M02(見圖2)。
c)為了改變M02的轉速,采用了變頻器FAE505.12D。該變頻器安裝在MCC控製室內,而執行機構的其餘部分都安裝在現場。
2影響測量精度的因素
a)荷載傳感器的正常運行對保證儀表精度是十分重要的。荷載傳感器是由壓敏電阻構成的一個橋路,在日常使用和維護中,要防止在靠近荷載傳感器的設備或附近的管路上進行電焊作業,如果必須進行電焊作業時,要采取一定的保護措施,把荷載傳感器的接線浮空,防止電焊電流流過荷載傳感器。
電焊機的地線盡可能靠近焊點,避免電焊作業損壞荷載傳感器。筆者在對稱重儀校稱時發現,其計量值時大時小,誤差很大且沒有規律,在更換荷載傳感器後運行正常。
b)測量輪的幾何形狀、外形尺寸以及葉片形狀和數量都是經過無數次實驗後決定的,因此不能隨意改動。由於TPA物料中含有粘性物質,或者是濕度的增加,都將有可能造成測量輪上粘結物料。若此粘結是持久的、均勻的則對測量不會造成影響,但是要避免粘結層的增加及不均勻厚度的出現。因此要盡可能利用每一次停車的機會,檢查測量輪是否有粘結或磨損,即使在運行期間也要定期檢查測量輪是否有粘結,並及時清理。
當清理完後,重新做皮重校正和零點校正,皮重校正和零點校正反複做2次,以校零點為結束。3)測量輪上、下軸承由於經常和物料接觸,容易髒,其潤滑情況的好壞將直接影響到力矩大小,因而直接影響到K8凯发登录入口的測量精度。根據有關資料表明,軸承使用壽命為1×104h,要注意及時更換軸承。
另外,筆者發現測量輪的軸上會纏上異物(如麻繩),其結果導致皮重極大增加,通常情況下,其皮重為30kg/h左右,最大時也隻有70kg/h左右。但有一次筆者發現其中有1台稱重儀其皮重達103kg/h,測量誤差嚴重超標,後仔細檢查發現測量輪的軸上纏繞了很多麻繩,經清理後,皮重很快降下來,重新校正後其精度達標。
4)當稱重儀停止時,測量輪停止轉動,處於完全靜止狀態,在這種情況下,也要檢查Q值(測量荷載),其正常值在0.2～0.6kg之間,若Q值小於0.2kg則表明,當測量輪完全靜止時,作用在荷載傳感器上的初始力矩太低,此時可通過調整拉伸彈簧來達到,不過在調整時要注意,動作幅度要小,且慢慢調整,拉伸彈簧對Q值的影響是很大的,這個調整就好象氣動儀表中調整噴嘴-擋板之間的初始距離一樣。若Q>0.6kg時,則表明初始力矩太大,其調整方法相同。
5)空氣流的影響,空氣流會像物料一樣對測量結果造成影響,因此必須確認,在料倉和測量裝置之間的輸送通道必須是密閉的,同時也要避免在儀表下麵,出料口到漿料罐之間管路中出現憋壓現象。要求與周圍大氣壓暢通。
6)要保證連接星型喂料器出口和入口管道之間的平衡管不堵塞,始終保持暢通,否則會在TPAK8凯发登录入口記錄曲線上出現毛刺現象,從而影響測量的正確性。

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