GCU/GCS-800动静两用轨道衡的应用

　　随着马钢公司新区 4500 立方大型高炉的顺利出铁, 为了节能降耗, 提高效益, 配置了两台GCU/GCS—800 动静两用轨道衡, 对铁水进行动态称量。现将此衡硬件组成和调试标定的基本状况介绍给大家, 以便相互借鉴, 更期待着得到有关专家的指导和帮助, 促进用好此类尚不多见的轨道衡, 使其发挥应有的作用。

　　一、衡的机械结构

　　称重对象为大连重机厂生产的 16 轴鱼雷罐车。车自重约 300 吨, 装铁水后, 整车毛重为 650吨左右, 但毛重不会超过 700 吨。由内燃机机车牵引, 每趟拉 ( 推) 3～5 节车不等, 但不多于 5节。车速为 3～7km/h。

　　考虑到是对铁水的称量, 为了得到相对高的准确度, 宜整车称量。但由于鱼雷罐车的全轴距较长, 显然不适合用单台面, 故采用双台面整车称量方式。每个承重台面有拉杆式限位器, 横向 6 套,纵向 4 套, 过渡器防爬器合一装置 4 套, 接近开关2 个。各自形成一个皮实、稳定、可靠、独立的承载器, 重达 20t。其秤台组成示意如图一。选用 30～50mm 厚的优质钢板, 焊接成“Ⅱ”形的箱体承重大梁, 梁高 1 米。两根大梁间采取半刚性连接, 每根长 9 米的大梁采用分段搭接式结构。这样各段梁可视为典型的简支梁, 设计时力学计算较方便且准确可靠。在实际使用中缓解了由于温度变化, 秤台梁体发生的弯曲变形。由于都是非刚性连接, 还避免了静不定结构引起的称重传感器受力误差。

　　二、衡的电气结构

　　此衡除秤体较庞大外, 其余和常用的动态轨道衡没有什么大的区别, 其电气原理框图, 如图二所示。

　　1.每个秤台设置六只称重传感器, 其尽量筛选mV/V/Ro( 传感器灵敏系数与传感器输出阻抗之比)一致的产品为一组并联使用, 这样基本消除了有称重传感器产生的偏载误差, 不仅方便了现场的调试工作, 而且有利于提高动态衡的整体质量。

　　2.为了减少干扰和使称重传感器输出的重量信号电压与 A/D 转换器输入电压相匹配, 必须设置放大滤波电路。放大滤波电路共分两级, 第一级用 3 只 OP177 构成一个输入电阻比较高, 共模抑制作用比较好的数据放大器形式。第二级为有源二阶滤波电路。其两级总电压放大倍数 Ku 约 780倍, 截止频率 f0≈20Hz。

　　3.选用逐次比较式的 ADC1380 集成芯片完成模数转换。1380 是一种高速高精度的模数转换器件, 特别适合动态称量的快速多次采样的需要。16 位 A/D 转换共有 216- 1=65535 个数码, 对于Max=400t e=200kg 来说, 是有足够的分辨力了。

　　4.隔离和接口

　　称重通道与微机之间设置了光电耦合, 以减少二者之间的干扰。称重通道是专门为动态轨道衡而设计制造的, 而微机则是一种通用设备, 两者之间需加接口电路。8255 是常用的可编程输入输出接口芯片, 只需加极少量的逻辑电路, 构成I/O 接口板, 直接插入计算机的扩展 I/O 槽中, 即可满足动态衡数据采集通道与微机之间控制的需要。