工业企业称重技术的发展

　　1 概述

　　在现代社会里, 称重技术融入了国民经济的各个领域, 而在工业企业的生产经营、工艺质量、能源管理、资源利用、安全环保、运输常离不开工业衡器的伴随和参与。很大一部分工业生产的物质流到资金流的转换是通过称重信息流来实现的。在过去的二十多年里, 我国的工业衡器及称重技术伴随了我国工业现代化发展而大踏步的前进, 它涉及到我国的冶金行业、煤炭行业、建材行业、矿业、电业、化工、石油、运输业、食品工业、制药业、饲料业、化妆品业、装备制造业、商业等等数不胜数的各行各业。称重技术的广泛应用和高速发展, 保障了生产的快速发展, 生产自动化、生产安全环保和节能降耗。

　　工业衡器在工业企业里应用广泛的既有通用衡器如: 汽车衡、皮带秤、吊秤、平台秤和轨道衡, 又广泛应用着工业生产特有的专用衡器, 如冶金企业超大型衡器 800 吨鱼雷罐车轨道衡、450 吨天车电子秤、连铸生产的铁( 钢) 水包车载秤、大包秤、中间包秤, 这些秤体庞大而工作环境恶劣。而在轻工业又有小巧的专用衡器如食品、药品等的定量包装秤、配料秤、电脑组合秤、科技含量高而价格昂贵。在复杂的行业千差万别的衡器应用场合中, 有单一称重的贸易结算工业衡器, 又有参与自动控制的智能称重系统或者自动化系统的衡器、多个参数参与自动化的生产过程, 既有单点称重站, 又有形成网络化的称重系统信息流。有的如冶金企业称重信息伴随生产的全部过程, 有的如电厂称重计量信息进入, 而电量、热量计量信息输出的这样的生产物流过程。凡此种种因五花八门而丰富多彩, 给悠久的衡器发展历史, 又增加了极丰富的内涵。

　　2 通用电子衡器

　　我国工业企业中的各行各业配备较多的为通用电子衡器, 经过多年努力已形成系列化、甚至标准化的完善产品, 它们量程适中, 形成 1、2、5 系列,称重形式通用、易满足各行各业的需求, 满足生产、运输、安全、工艺控制和贸易结算的要求, 而这方面的技术又成为衡器专业生产厂家和半专业的企业衡器厂家关注的课题, 经过三十多年的努力, 通用工业衡器技术已成熟, 正向着系列化、标准化、智能化、模块化、小型化、轻型化发展, 其精度高、又性能可靠, 完全满足了生产与经营的要求。这些通用衡器只有选型问题, 而没有现场设计和设备改造问题, 甚至达到用户买来就用的方便状态。如下面几种通用衡器就是这样。

　　2.1 轨道衡, 通用的静、动态轨道衡为标准轨距( 1435mm) 的百吨轨道衡, 静态轨道衡为 13 米秤台整车计量, 动态轨道衡为 3.6 米秤台, 由单台或双台面或一单、一双台面组合的转向架计量或整车计量轨道衡。其中动态轨道衡由 60 年代企业和科研单位自行研制到 80 年代专业厂家开始生产, 再到目前产品定型并批量生产, 历经了漫长过程和技术上巨大变化。抛开机械与机电结合动态轨道衡不说,初期的电子轨道衡整体技术相当落后, 基本上不能达到现在的 0.5 级。其中铸钢件的秤体结构复杂而笨重, 有的竟超过 20 吨, 有的采用混凝土秤台。采用过渡桥, 传感器支点距远远大于台面轨距( 3.6米) , 使辅助构件复杂、笨重。有的甚至采用传感器拉式结构的秤体, 基坑为深基坑, 道床为庞大的整体道床。而当时的传感器性能更是低下, 精度 0.1%已经很困难, 没有温补, 更谈不上弹性模量的温度补偿,为此在传感器外部包以电热丝, 并进行温控, 恒温20℃。有的甚至在基坑内安装空调, 强制恒温, 仪表采用 PZ- 8 数字电压表、A/D 转换速度为 20ms、分辨力为 10!V。而逻辑电路则采用二极管、三极管等元件分立组合, 其电气设备也很庞大, 大型的仪表柜等等, 其计量速度也只能达到 5 公里/小时。时至今日,今非昔比, 高精度传感器的出现和应用, 高速 A/D转换器的引入和微机的参与, 彻底改变了动态轨道衡的技术状态。传感器的精度提高了一个数量级、稳定性好, 温度特性适应了自然环境, 秤体结构简练而轻巧, 很多秤体总重不足 4 吨, 浅基坑、整体安装,仪表采用了高速、高分辨力的 A/D 转换装置, 逐次比较式和 Σ- ΔA/D 转换装置和容量大、速度快的计算机的引入, 增快了采样速度和采样数量, 从而实现了高速计量和高精度计量, 计量速度超过 10 公里/小时, 计量精度很容易达到 0.2 级和 0.5 级, 这都是通过计算机进行逻辑判断和数据处理的结果, 原有的利用各种原理的安于轨道处的轮开关已被取消,代之以全模拟自动滤机头、自动进行转向架判断和称重、单节重量组合和车序排列和车速测量。同时又衍生了很多连代技术, 如无基坑技术、不断轨衡、曲线衡、坡路衡、不停产安装轨道衡等等, 产生了一批适应复杂现场氛围的综合技术高的特色动态轨道衡。