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關(guān)于電子皮帶秤測(cè)速傳感器的現(xiàn)場(chǎng)靈活應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù)：936 發(fā)布時(shí)間：2012-5-3
從稱重原理可知，電子皮帶秤所測(cè)量物料的瞬時(shí)流量的大小取決于兩個(gè)參數(shù)，即瞬時(shí)流量等于稱重傳感器測(cè)量的承載器上物料負(fù)荷值q（kg/m）和測(cè)速傳感器測(cè)量的皮帶速度值v（m/s）兩個(gè)參數(shù)相乘所得，即：w（t）=qv
由此可見，測(cè)速傳感器的測(cè)量度和穩(wěn)定性與稱重傳感器的測(cè)量度和穩(wěn)定性是同等重要的。目前稱重傳感器的度普遍提高到萬分之幾，而測(cè)速傳感器的度大多在千分之幾，所以提高測(cè)速傳感器度是提高電子皮帶秤系統(tǒng)度有效的途徑之一。
測(cè)速傳感器的脈沖信號(hào)進(jìn)入顯示儀表后，通常以3種方式完成與稱重傳感器信號(hào)的相乘運(yùn)算。*種方式是測(cè)速脈沖信號(hào)經(jīng)整形、放大后轉(zhuǎn)換成0～10VDC模擬信號(hào)，并作為稱重傳感器的供橋電壓，在稱重傳感器內(nèi)實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算；第二種方式是測(cè)速脈沖信號(hào)經(jīng)整形、放大后轉(zhuǎn)換成模擬（或數(shù)字）信號(hào)，與稱重傳感器放大后的模擬（或數(shù)字）信號(hào)在的乘法器里進(jìn)行乘法運(yùn)算；第三種方式是測(cè)速脈沖信號(hào)整形后直接作為顯示儀表中累加器的觸發(fā)信號(hào)，每接受一個(gè)測(cè)速脈沖信號(hào)，累加器就對(duì)稱重傳感器的輸入信號(hào)進(jìn)行一次采樣，皮帶速度越快，累加器采樣的次數(shù)越多，采樣值不斷累加，因而以數(shù)字方式實(shí)行了乘法運(yùn)算。
在電子皮帶秤使用過程中，涉及測(cè)速傳感器的問題不少，但由于介紹這方面的資料極少，用戶碰到這些問題往往束手無策。作者根據(jù)自身工作中的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)列舉一些解決問題的辦法，希望能對(duì)讀者解決這類問題有所借鑒。
二 常用的測(cè)速傳感器
電子皮帶秤上所用測(cè)速傳感器目前主要有磁阻脈沖式、光電脈沖式兩類。模擬式測(cè)速發(fā)電機(jī)式測(cè)速傳感器早已不再使用，取而代之的是上述兩種輸出脈沖信號(hào)的數(shù)字式測(cè)速傳感器。
1.磁阻脈沖式測(cè)速傳感器磁阻脈沖式測(cè)速傳感器中，線圈和磁鐵部分都是靜止的，與被測(cè)件連接而運(yùn)動(dòng)的部分是用導(dǎo)磁材料制成的，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，改變了磁路的磁阻，因而改變了貫通線圈的磁通，在線圈中產(chǎn)生了感生電勢(shì)。磁阻脈沖式測(cè)速傳感器從結(jié)構(gòu)上看有開磁路和閉磁路兩種。在一個(gè)П型*磁鐵上裝有兩個(gè)相互串聯(lián)的感應(yīng)線圈，滾輪與皮帶直接摩擦旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)等分齒輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)确铸X輪的凸起部分與磁極相對(duì)時(shí)，回路磁通zui大，當(dāng)?shù)确铸X輪的凹陷部分與磁極相對(duì)時(shí)，回路磁通zui小，感應(yīng)線圈上便感應(yīng)隨磁通變化的感應(yīng)電壓。感應(yīng)電壓變化的頻率f與皮帶速度v成正比。這種測(cè)速傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但輸出信號(hào)幅度小。當(dāng)皮帶運(yùn)行時(shí)，通過摩擦使?jié)L輪旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子磁杯轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子磁杯及定子磁杯相對(duì)安裝，其圓周端面上都均勻地銑出多個(gè)齒槽。當(dāng)兩個(gè)磁杯的凸齒相對(duì)時(shí)，磁通zui大，當(dāng)兩個(gè)磁杯的凸凹齒相對(duì)時(shí)，磁通zui小，從而在線圈中感應(yīng)出隨磁通而變化的感應(yīng)電壓。
閉磁路測(cè)速傳感器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但密封性能好，輸出信號(hào)幅值大。磁阻脈沖式測(cè)速傳感器用于高轉(zhuǎn)速測(cè)量時(shí)，因磁路磁滯影響，使線圈中感應(yīng)電壓太小而不易測(cè)量。
2. 光電脈沖式測(cè)速傳感器
光電脈沖式測(cè)速傳感器（見圖3）由裝在輸入軸上的開孔圓盤、光源、光敏元件等組成。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，由光源發(fā)射的光通過開孔圓盤上的孔照身到光敏元件上，使光敏元件感光，產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)。圓盤上的孔可以是1個(gè)或多個(gè)，取決于設(shè)備要求的脈沖數(shù)。
1. 停用測(cè)速傳感器
在某些稱重給料機(jī)應(yīng)用時(shí)，如果稱重給料機(jī)皮帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)是由變頻器控制的，由于變頻器通常帶FMP（脈沖波形輸出），在正常應(yīng)用不存在皮帶打滑及測(cè)量度要求不是很高的情況下，也可以用變頻器FMP脈沖波形輸出替代測(cè)速傳感器接入顯示儀表。應(yīng)該注意的是，變頻器的FMP脈沖波形輸出并不是真正的皮帶速度測(cè)量信號(hào)，而是稱重給料機(jī)皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制給定信號(hào)，在不存在皮帶打滑的情況下，兩者數(shù)值是一致的。
綜上所述，當(dāng)我們較為透徹了解測(cè)速傳感器的工作原理、信號(hào)類別及與顯示儀表的關(guān)系后，就有可能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活應(yīng)用，以滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各種要求。稱重給料機(jī)皮帶在水泥工業(yè)和重鈣粉加工業(yè)的磨機(jī)的給料系統(tǒng)應(yīng)用比較多的.介紹以下二種方案
其一,水泥工業(yè)磨機(jī)用是工控機(jī)和模擬量輸入輸出模塊和RS232/RS485通信模塊遠(yuǎn)程PID實(shí)時(shí)控制，荷重信號(hào)為模擬量輸入0-10V，模擬量輸出為0-5V，用于觸發(fā)可控硅電路用來調(diào)節(jié)控制電磁電振機(jī)電流，控制電磁電振機(jī)振動(dòng)幅度以達(dá)到給料量調(diào)節(jié)，振動(dòng)機(jī)給料下到定速運(yùn)動(dòng)的皮帶上的再由此送到磨機(jī)入料口。用C語言開發(fā)，按磨機(jī)每小時(shí)的噸產(chǎn)量和幾種物料配比作為基準(zhǔn)為參數(shù)設(shè)定值進(jìn)行PID調(diào)節(jié)控制。
其二:石粉加工業(yè)磨機(jī)是S7-300及模擬模塊、變頻器、HMI組合控制，大致是也是按HMI輸入臺(tái)時(shí)產(chǎn)量及幾種物料配比，荷重傳感輸入到S7-300的模擬模塊，經(jīng)過算法再用模擬模塊控制變頻器，調(diào)節(jié)皮帶運(yùn)輸機(jī)（該機(jī)在荷重測(cè)量范圍內(nèi)）的轉(zhuǎn)速。也為PID控制。物料桶（不在荷重計(jì)量范圍）的下料口較小，物料直接壓在皮帶運(yùn)輸機(jī)，皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)動(dòng)就可來給料，該速度快慢來改變可改變各種物的給定量。
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