微電容遠傳監(jiān)控型流量計與水泥廠熟料計量

  水泥生產過程中燒成熟料的計量，一直是一個技術難題，由于熟料出窯后溫度高，粒度大、硬度大、磨損強，采用常用的皮帶秤、鏈板稱等計量設備，無法長期可靠運行。后來有些廠采用核子秤或核子式流量計，但人們對其帶有射線源的擔心和其他原因，應用受到很大限制。很久以來，水泥廠對熟料計量迫切需求一種簡單、可靠、無運動部件、耐高溫、抗磨損的計量設備出現。日本名古屋大學粉體研究所在70年代就提出了電容式流量計的報告，但由于其測量電路的限制，至今未見商品化的應用。

微電容遠傳測量模塊技術為電容式流量計的產品化實用化創(chuàng)造了技術條件。我們研制的有兩塊平行鋼板構成電容電極的一個下料筒，就是流量計的傳感器。（見圖二）

物料以自由落體從上口落下，由兩根高溫屏蔽電纜引致5m以外的流量積算器，就可以自動計算并顯示通過該下料筒得物料瞬間時流量和累計流量。該產品樣機實驗室試驗結果精度可達千分之五以上。這種最簡單的流量計主要誤差來源是物料中的水分含量變化，因此將它用于水泥出窯熟料計量，既發(fā)揮了它簡單可靠的優(yōu)點，又避免了物料水分影響的缺點。其價格、性能、安裝方便、安全等方面都將大大優(yōu)于核子式流量計，一定會在水泥廠得到廣泛應用。經進一步研究開發(fā)，在解決了物料水分或介電常數補償以后，這種簡單到只有兩塊板的流量計在水泥行業(yè)或其他顆粒與粉體加工行業(yè)將有巨大的市場前景。

水泥工業(yè)作為一個連續(xù)生產過程，為了環(huán)保的要求，從原料進廠入庫以后，一直到水泥包裝出廠，一切過程都在“不見天日”的密封環(huán)境下加工輸送。每一個環(huán)節(jié)、部位，由于種種原因，發(fā)生物流卡、堵都會影響整個生產線的運行。因此，為了真正實現生產過程信息化、自動化管理，幾百米物料流程中需要采集和監(jiān)控的物流信息是大量的，其中有些是物料有無，還有的環(huán)節(jié)要知道物料多少，有些重要環(huán)節(jié)還需要相對精度的計量。這些信息的采集，根據環(huán)保要求，又需要在密封的環(huán)境下進行，電容式物流傳感器將大有用武之地。例如：

1.密封的皮帶走廊，為了防塵皮帶機裝有外罩，外面看不到皮帶上有無物料，物料多少，用兩塊金屬版以正確的屏蔽方法安裝在上蓋內側和皮帶下側，就構成了一個電容式物流傳感器，皮帶上物料有無多少就可以遠傳至微電容檢測電路轉換為相應的電信號。在整個皮帶走廊安裝多個傳感器，可以在控制室顯示整個皮帶機上各部位物流狀況，一目了然。如果設計的檢測極板足夠大，使物料通過電場時間足夠長，在皮帶運行速度恒定，或與速度傳感器配合，配以相應的積算儀表，就是一個電容式皮帶流量計，實現了過程計量。

2.水泥生產中為了物料水平、垂直輸送，使用著大量的螺旋輸送機、刮板輸送機、氣動輸送裝置等等，同樣可以利用在內部安裝相應檢測電容電極構成物流傳感器，同樣可以將其內部物流信息采集出來。

3.水泥旋窯孰料篦冷機，為了保證熟料冷卻效果和節(jié)能，需要采集篦子上料層厚度信息作為控制信號來控制吹風和速度，由于篦子本身是導體，只要在料層上部安裝一塊平板電極，以機體本身為另外一極，就可以構成一個料層厚度傳感器。同樣，篦冷機下部多個落料回收漏斗內安裝一個適當形狀的電極，與外壁就可以構成一個積料傳感器，用以控制相應的排料裝置，實現料封功能。

4.水泥生產的各主機設備：破碎機、球磨機、水泥窯等每個設備進出料的檢測計量條件惡劣，但對計量精度要求不高，為電容遠傳測量技術決定了其電場開放性，耐惡劣環(huán)境的優(yōu)點。在開發(fā)這種大型結構的物流傳感器方面有著其他方法不可相比的優(yōu)勢。