DEC-10型大量程冲板式固体流量计

　　一、引　　言

　　在工业生产和过程控制中经常需要测量固体物料的瞬时流量及累积流量,以便进行原料的核算及配比,现在的固体散料流量计主要有皮带称、核子称、冲板式流量计等。DEC-10型流量计是采用冲板式测量方法,其特点:可进行动态测量、消除静态误差、抗冲击、无污染、安装方便、便于使用及维护。

　　二、冲板式流量计原理及结构

　　1.原理

　　冲板式流量计是基于牛顿第二定律及动量守恒定律而工作。图1所示,当被测物料由传送带输送到冲料板上方,以一定的高度自由下落,冲击到冲料板上,形成一个水平分力Fm作用于测量弹簧上,产生一个与流量成正比例的位移,然后利用电感式位移传感器产生的与位移成正比例的电压输出信号,经放大、滤波、V/F转换后,得到抗干扰的两线制电流脉冲信号,引入智能流量积算仪进行计算并显示。

　　水平分力Fm:在力学的动量定义中,一个物体对其它物体的冲击效果与这个物体的速度和质量有关即物体的动量是物体的质量m和速度V的乘积mV。

　　而牛顿第二运动定律是用动量来描述。即:

　　这就是说,在任一瞬时,物体的动量的时间变化率在量值上等于这一瞬时作用在物体上的合外力,而且动量的时间变化率的方向和合外力的方向相同,根据微积分可把(2)式写成:

　　在古典力学中,物体的质量被认为恒定不变的,因此dm/dt= 0。于是:

　　这就是牛顿第二定律的表达式,而冲板流量计遵循牛顿第二定律。当质量为m的散状物料以初速度为零,高度为h的自由落体冲击冲料板,那么:

　　由于物料流量是连续不断地冲击冲料板,单位时间内力F₀用下式来描述:

　　根据动量守恒,作用在垂直冲料板上的力F₁与冲板平行方向动量不变:

　　而F₁可分解成一个垂直力为P和一个水平分力F_m,垂直力P由于冲板流量计的结构被抵消了,水平分力F_m是要测量的力。

　　2..结构

　　由原理部分可知,若要测出水平分力Fm,同时必须克服垂直分力P的作用,另外对于大量程(1000t/h左右)的流量测量,必须克服大的垂直分力P的作用,因此采用图2所示的结构。

　　测量图2装置包括以上测量组及传感板5。当物料有波动时为使信号较平稳地变化,装硅油的阻尼装置发挥作用,安装一对测量弹簧3,这样便于使用安装,水平分力根据需要可作用在不同的测量弹簧上。测量臂及冲料板由波纹弹簧与固定座相联接,波纹弹簧起到支撑和抵消垂直分力的作用。而水平分力作用在测量弹簧上并由电磁传感器6测出其水平力的大小.当水平分力Fm变化时,使磁芯在动线圈中的位置发生变化,从而使位移转变为电压信号输出,由于测量臂与固定座之间采用波纹弹簧联接,便使得抵消垂直分力的能力大大加强,因此可以解决大流量的测量问题。