MT称重模块介绍和应用实例

外的水平机械限位来保持料罐的位置
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风
Internal usage only
称重系统设计－控制承载位置
称重传感器在称重时会产生变形
- 称重传感器在满负荷下的变形量为0.25 mm 到 0. 60 mm
控制称重承载位置:
- 选择合适的称重模块 - 合适的称重模块和料罐的支撑 - 合适的管路走向及和料罐的连接
METTLER-TOLEDO称重模块
原理简介和应用案例 2009. 03
目录
什么是称重模块 物料料位检测及控制方式比较 称重模块设计 称重系统设计
- 称重传感器标准 - 称重传感器制造 -
称重系统设计要求
应用案例
1
Internal usage only
称重模块
什么是称重模块
- 由传感器、顶板、底板、承压件和保护限位装置等组成，能够
18
Internal usage only
称重传感器标准
额定容量
精度
仪表输出
滞后
卸载
加载
综合 误差
非线性
重复性
0 0
综合误差
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理论值
实际载荷
额定容量
Internal usage only
称重传感器标准
防爆认证
- Factory Mutual (USA) & ATEX / Ex (Europe) - 国内防爆热认证Ex - 密封形式：
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Internal usage only
物料检测及控制对比
我们需要知道有多少物料在料罐中
- 库存管理 - 过程控制
怎样测量物料?
- 确定物料在生产产品使用中实际数量 - 测量技术
8称重
- 静态 - 动态
8流量计
- .动态
8料位计
- 静态
8
Internal usage only
物料检测及控制对比
主要测量及控制方式
称重系统安装
- 安装 - 标定 -
维护
使用称重系统遇到的问题 应用案例
36
Internal usage only
MTCN 称重模块行业应用实例
37
Internal usage only
某石化项目掺混料仓称重
38
Internal usage only
某石化项目料仓称重应用
39
Internal usage only
5
Internal usage only
称重模块
称重模块典型应用
压式称重模块
6
拉式称重模块
Internal usage only
目录
什么是称重模块 物料料位检测及控制方式比较 称重系统设计
-
称重传感器标准
-
称重传感器制造
-
称重系统设计要求
称重系统安装
-
安装
-
标定
-
维护
使用称重系统遇到的问题 应用案例
方便快捷地将槽罐以及其他形式的容器改造成秤
Upper
Pin
LC
2
Lower
Internal usage only
称重模块
上承压件
上安装板
传感器
稳定器
运输/安装保护
下承压件 水平限位保护
垂直限位保护
接地保护
防倾覆保护
下安装板
3
Internal usage only
称重模块
为什么要使用称重模块
-
解决了因安装不当所造成的系统称量误差，确保传感器的使用精度及长期稳定性
需要多个流量计，适合对进料速度要求高的场 对称重速度要求不高的场合，另外小料用台秤称量更
合）
好）
可用于连续流动称量过程和分批称量过程 用于分批称量过程
机械综合程度低
机械综合程度相对比较高
无法标定或标定麻烦、困难
标定简单
综合性价比：低
综合性价比：高
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Internal usage only
物料检测及控制对比
焊接密封
接线盒
26
Internal usage only
称重系统－温度
传感器
- 传感器补偿温度范围 8 贸易结算规定 -10C to + 40C
- 传感器使用和储存温度范围 8 -50 C to + 85 C
27
Internal usage only
称重系统－温度
高温应用环境
- 耐高温传感器
8 工作温度： + 150C or 200C - 使用绝热板隔离热传导
某专用化工企业应用实例
50
Internal usage only
某化工企业应用现场
51
Internal usage only
某烟草企业应用实例
52
Internal usage only
某电池行业应用实例
53
Internal usage only
某食品饮料行业应用实例
54
Internal usage only
-
垂直保护装置
- 水平限位装置 - 防倾覆保护装置 - 接地保护 - 更换传感器方便 - 适合终端客户的使用
称重传感器
-
精度高
-
需要设计及制造承压件、安装板、各
种保护装置
-
合适的传感器紧固力矩
-
安装面需要水平并有一定的强度
- 适合OEM客户使用
14
Internal usage only
目录
什么是称重模块 物料料位检测及控制方式比较 称重系统设计
- 非线性 - 滞后 - 综合误差
= 0.02% 额定容量 (R.C.) = 0.02% R.C. = 0.02% - 0.03% R.C.
100 80 60 40 20 0
Counts
理论 值
50％ 载荷 (50% Capacity)
100％ 载荷 (100% Capacity)
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Internal usage only
流量计
-
接触物料进行测量 8受物料的污染和腐蚀
-
当物料和过程改变时需要改变
流量计
称重
-
一台秤可以所有物料的控制，但每次
只能控制一种物料
-
对机械连接要求高
-
能进行流量控制
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Internal usage only
称重模块和称重传感器对比
称重模块和称重传感器
称重模块
-
精度高
-
上下承压件
-
上下安装板
-
水平保护装置
称重传感器标准
线性误差
100 80 60
40 20
理论 实际
0 Counts
50％ Load
100％ Load
(50% Capacity) (100% Capacity)
100 80 60 40 20 0
Counts
滞后误差
滞后
实际 理论
50％ Load
100％ Load
(50% Capacity) (100%Capacity)
32
Internal usage only
称重系统设计－结构
避免料罐相互影响
- 独立支撑 - 加固中间层
中间层
避免
中间层 独立基础
正确
33
Internal usage only
称重系统设计－管路 & 连接
管路支架 入口
防尘罩
弯曲 90º
软管
间隙
阀门
尽可能长
出口
间G隙ap
防尘罩
Compression Weigh Module
D
- 注意：1.25-1.5 的安全系数是用在物料分布不均匀的情况下的估算
有时候，传感器选得大一点可以抵抗风力和冲击载荷带来得影响
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Internal usage only
目录
什么是称重模块 物料料位检测及控制方式比较 称重模块设计 称重系统设计
- 称重传感器标准 - 称重传感器制造 -
称重系统设计要求
流量计和称重物料检测及控制的比较
流量计
-
低精度 8没有准确的停止和开始
-
使用寿命短
-
连续流量和定量控制
-
液体和浆状物效果较好
称重
-Βιβλιοθήκη Baidu
更高的精度
-
使用寿命长
-
定量控制
-
对物料的性质没有要求（气体、固体
、液体和泥浆）
12
Internal usage only
物料检测及控制对比
流量计和称重物料检测及控制的比较
热处理 弹性体机加工
表面处理
焊接封装
包装
贴片准备 贴片
测试
补偿
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测试
组桥
Internal usage only
称重模块类型
设计称重系统是我们首先要考虑：
- 压式称重模块 - 拉式称重模块等
梁式称重传感器
S-型称重传感器
压式称重模块
柱式称重传感器
拉式称重模块
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Internal usage only
-
避免在安装过程中损坏传感器
-
能够在称重系统在受到外力影响下保护称重系统，避免意外情况发生
4
Internal usage only
称重模块
称重模块的主要应用场合
- 在生产过程中需要进行物料检测（料位）、控制（配料）以及
工厂内部结算 8称重计量罐 8料斗称重 8滚道秤 8各种工艺秤
- 贸易结算
8计量秤改造 8港口称重料罐计量
某食品饮料行业应用实例
55
Internal usage only
某食品饮料行业应用实例
石化行业应用
40
Internal usage only
称重模块在某化工厂的现场应用实例
41
Internal usage only
某精细化工厂应用图
42
Internal usage only
某钢厂烧结料仓模块应用
43
Internal usage only
某原料药企业应用实例
44
Internal usage only
管路支架与
管路支架
硬管和料罐连接处的距离
34
尽可能使用软 管连接
Internal usage only
称重系统设计－称重模块数量及容量
尽可能使每个称重模块能够均匀承载
称重模块容量计算公式:
- 罐重和其附件的重量
=A
-
罐的额定容量
=B
-
总重
=A+B=C
-
传感器的数量
=D
-
传感器的容量
= 1.25~1.5 C
8Ultem 1000 PEI - 安装隔热保护罩防止热辐射保护传感器
28
PEI
Internal usage only
称重系统设计－温度变化
料罐热胀冷缩
- 称重料罐在温度变化下会产生热胀冷缩 - 称重模块在设计时考虑热胀冷缩的影响
8 全浮动、半浮动和固定式模块顶板 8 浮动式承压件（一端为球面结构） 8 双球面柱式
30
Internal usage only
称重系统设计－风力影响
风力
- 风力对称重系统会产生很大的影响 - 向上的风力，向下的风力和侧向风力都作用在
称重料罐和模块上
- 使用容量大一点的模块以容纳料罐所受的向下
的风力
- 提供挡风条件以减少风力影响－通常来说费用
比较高
- 对于水平风力较大的应用场合我们需要增加额
-
称重传感器标准
-
称重传感器制造
-
称重系统设计要求
应用案例
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Internal usage only
称重系统设计
要得到一个好的称重系统我们需要：
-
选择高质量的称重传感器
-
考虑称重系统应用环境
- 选择合适的承载点 - 合适的安装基础
16
Internal usage only
称重传感器标准
传感器的性能
-
电阻应变式传感器利用电阻应变计构成的惠斯顿电桥，通过测量弹性体的应变而 测得与之成正比的外力（重量）。
21
Internal usage only
称重传感器
称重传感器的原理
称重传感器
应变计
应变计
应变计
Ni 补偿片 应变计
应变计
弹性体
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Internal usage only
称重传感器
传感器生产过程
称重模块
寿命短（1~2年）
寿命长（约10年）
接触物料：受物料的污染度和腐蚀的影响 不接触物料：不受物料的污染度和腐蚀影响
接口类型相对少
接口丰富，选配灵活
仅适用于液体和流动性较好的浆状物体的称量 适用于各种物料（包括气体，液体，固体和浆状物）
一个流量计控制一种物料（可以同时进料，但 一台秤可以称量多种物料（但是不能同时进料，适合
称重系统－应用环境
潮气和腐蚀 环境温度 振动和冲击 环境影响
- 风载荷 - 地震载荷（主要在一些大料罐的应用上需要考虑）
雷击
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Internal usage only
称重系统－潮气 & 腐蚀
称重传感器
- 焊接密封不锈钢传感器, IP68
接线盒
- 不锈钢接线盒 AJB-005, 007(IP65 & IP68)
某制药企业应用实例
45
Internal usage only
某涂料企业应用实例
46
Internal usage only
某涂料企业应用实例
47
Internal usage only
某日用化工企业应用实例
48
Internal usage only
某特种化工企业应用实例
49
Internal usage only
承压件
浮动
半浮动
固定
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Internal usage only
称重系统设计－冲击和振动
冲击载荷
- 由于载荷从高处落到秤上时会产生很强的冲击
力，可能会损坏传感器或使秤变形- 金属块， 石块，煤等
- 使用大容量的称重传感器来适应大的冲击载荷 - 在内部按装阻挡物体和锥形物体使载荷的冲击
力减少到最小
- 使用吸震材料缓减冲击力
8焊接密封 vs. 胶封 8IP68 & IP67
- 抗腐蚀
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Internal usage only
称重传感器
称重传感器原理
- 称重传感器是将力（重量）转换成电信号输出的装置 - 其转换原理有：电阻应变，电磁力平衡（补偿），振弦，压磁，陀螺及光纤等。 -
在商用及工业用衡器和称重系统中，普遍采用电阻应变式称重传感器。
-
称重
-
超声波
-
雷达
-
流量计 8仅仅是流入和流出
-
探头
-
料位仪 8仅高低料位
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流量计
Internal usage only
物料检测及控制对比
流量计
称重
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Internal usage only
测量方式对比
流量计和称重模块的整体比较
流量计
精度低±0.5%（质量流量计除外，但其成本 精度高±0.1% 太高）