失重计量秤常见故障及处理分析

李勇生

佛山市顺德区睿克自动化设备有限公司528308

摘要：本文首先介绍了失重计量秤的结构特征和工作原理，然后对其使用注意事项进行了介绍，并且分析在失重计量秤使用过程中常见的故障和处理。

关键词：失重计量秤；常见故障；处理分析

引言

失重计量秤是在静态秤计量基础上发展起来的以微处理机为核心的自动化控制装置，广泛用于冶金、建材、化工等行业的典型生产工艺的配料，例如粉料、颗粒料、片料、球料等的计量配送。它分为两种工作方式，一种是批次配料，特点是间隙式喂料，误差控制在0.1%左右；另一种是用于流量控制的连续式配料，误差一般控制在0.2%～0.5%之间，可以控制一定的物料流速向下游装置添加规定质量的物料，用于连续生产过程。

一、失重计量秤结构和工作原理

1.1失重计量秤结构

失重计量秤一般由载荷传感器、机架、搅拌装置（电机）、计量仓、螺旋下料器（电机）、支架锁紧装置、软连接、称重控制器等部分组成如图（1）所示：

图1失重计量秤结构图

载荷传感器是失重计量秤的核心部件，多采用坚固的高分辨电阻应变片传感器，其构造为一标准电桥形式，其中一个桥臂使用应变电阻片粘贴于钢性材料上，当受力时，加入标准桥压后，电桥输出电压随桥臂电阻变化成正比。该失重计量秤采用两只传感器，将载荷转变为电压信号传输给控制系统。

1．1．1机架

机架是其它组件与装置的支撑体架，称重传感器安装在上面。

1．1．2搅拌装置（电机）

主要用于对流动性差的物料进行辅助卸料，一般由简易的带螺旋叶片或钉齿的破拱臂机驱动电机组成，通过破拱臂的旋转，避免物料的架桥或粘结现象。

1．1．3计量仓

计量仓是称重物料的承载体，材料选取要根据物料的特性而定，其容积按照在最大输料流量工艺下3min的喂料量选定。

1．1．4螺旋下料器（电机）

螺旋给料机比其它的封闭式出料装置更为优越，它既能均匀地输送物料，也可以防止粉状物料的飞扬与喷射，采用变频技术改变电机的转速对下料速度进行连续调节。

1．1．5称重控制器

计量控制装置由智能型称量仪表和自动控制系统组成，用于对各种参数的设定、报警信息的查看以及失重称的控制和核定等。

1．1．6软连接

失重计量秤的进、出料口一般应采用气密封软连接，以保证储料罐和后接设备的连接不妨碍称重。

1.2失重计量秤的工作原理

1）加料阶段

当计量仓物料质量低于控制器设定的下限时，控制器发出指令，打开储料罐下端的控制阀，物料进入计量仓。此时无法通过传感器测得流率，控制器工作在容积状态，即开环控制状态，保持变频调速电机速度和填充前一致，由于填充过程很短，对控制精度影响很小；

2）称重阶段

当填充到仓重上限时，控制器输出信号关闭控制阀，计量仓停止加料，进入称重控制状态，即闭环控制状态，单位时间传感器检测的仓重减小量即为物料流率，通过与流率设定值比较对电机进行变频速度控制，此阶段控制精度较高，当仓重低于下限值，重复上述过程。如图2所示。

图2失重计量秤的工作原理

二、失重计量秤在安装和使用过程中的注意事项

（1）失重计量秤的秤台必须固定牢固；由于传感器是弹性变形元件，在运行过程中如果受到外界振动因素的干扰，失重计量秤的精确度会直接受到影响。

（2）使用失重计量秤时，环境中不能产生气流流动。为了提高失重计量秤的测量精确度，所选用的传感器一般具有较高的精度。因此，气流的流动会对测量精度造成不利影响。

（3）失重计量秤上下设备之间的软连接必须轻软，以免对失重计量秤的工作造成影响。

（4）料仓和料斗应该保持尽量短的距离，如果物料的黏附性比较强，则更应该尽量缩短料仓和料斗之间的距离，因为随着物料的流动和运输，管壁上的粘附物会越来越多，当粘附物积累到一定数量，一旦落下就会直接影响失重计量秤的精确度。

（5）对于作用于失重计量秤的外界重量，应该确保恒定，尽量减少和外界之间的连接。

（6）补料速度越快，则精确度越高，因此应该尽量保证补料过程的连续性和通畅性。如果物料的流动性较差，则应该采用机械设备进行搅拌，但是不能持续搅拌，尽量使得搅拌过程和补料过程保持同步。

三、失重计量秤的常见故障及处理分析

本文将以某公司30万吨聚丙烯装置中挤压造粒机不同量程的失重计量秤的故障形式和处理办法进行详细探究。其中，失重计量秤W804A-E是物料添加作业中十分重要的计量设备，精确度要求比较高，而且控制形式比较复杂，由上位机和就地控制盘进行操作和控制。

3.1失重计量秤大幅度上下波动

从失重计量秤投入运行到2016年，出现测量值与设定值波动较大。以下分析了多年来失重计量秤大幅度波动较大的不同原因。

（1）如在人工加固体添加剂时造成波动，因其加添加剂时需要把D804A-E储料仓上部加料口打开，但这一操作就会导致氮气直接进入失重计量秤，影响称重计量，所以会造成失重计量秤大幅度波动。

（2）如刚加完固体添加剂后出现波动，首先检查是加料门是否关闭；限位开关是否接触正常；阀门气路是否正常；气动阀的开关情况；如不正常都会造成波动。

（3）在正常运行过程中出现突然波动时，首先检查失重计量秤周围是否有异物；并检查秤内是否有结块或架桥现象；还需要检查计量秤输送电机转动是否正常运行；螺杆输送部分是否正常；打开下料口观察下料情况是否正常。如果以上检查都是正常的，清空计量秤，重新标定计量秤。

3.2失重计量秤测量值低于或高于设定值

2012年7月量程为0～110kg/h的失重计量秤W804B设定值达到50kg/h时出现问题，瞬时测量值有时稳定在40kg/h不变，这严重影响生产，立即停机处理。查找原因申克秤在设定值50kg/h以下运行良好，怀疑为其它因素引起的，进行以下检查。

（1）检查计量秤的输送电机转动正常，且输送螺杆无异常，没有异物卡滞现象。

（2）失重计量秤料位稳定、气压正常。

（3）称重传感器接线无松动脱落，称重传感器信号正常。

以上检查均未查到故障原因，回想起不久前失重计量秤改造时，更换了螺杆输送部分。可能更换螺杆输送部分时引起重量发生了变化。重新进行计量秤静态标定，启动后运行正常，测量值与设定值基本一致，分析后失重计量秤对称重部分和输送部分要求精度高，任何的变化都要重新标定，从而做到测量准确。

3.3失重计量秤频繁停机故障

2014年11月W804B经常停机，报警信息上显示SC05故障报警信息，为外部事件故障报警，电气人员检查配电间机柜内发现空气开关跳，多次出现频繁跳空开现象，而且大多数是在晚上出现故障；经检查怀疑计量秤负荷过载造成频繁跳空开现象，但检查计量秤输送电机转动正常，并且无异物堵料情况。为了降低负荷，将原来计量秤秤重上下限40kg～50kg更改为30kg～40kg，计量秤料斗的物料减少10kg，更改后运行良好，保证了计量秤的平稳运行。

结束语

综上所述，本文主要对失重计量秤的使用和故障检查处理进行了详细探究，失重计量秤的使用效果很容易受到周围环境的影响，而且故障类型比较复杂。为了确保其能够平稳运行，应该加强管理和养护，及时发现故障，并采取有效措施妥善解，这样才能确保安全平稳的生产，使其能够发挥实际功效。

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