稱重模塊的過載保護設(shè)置是一個系統(tǒng)工程,目的是在機械和電氣兩個層面防止傳感器因超負荷而損壞或?qū)е聹y量失準。以下是如何進行設(shè)置的詳細步驟和考量,分為 “預(yù)防性設(shè)置"、“硬件保護"、“軟件/儀表設(shè)置" 和 “管理與維護" 四個方面。
一、 預(yù)防性設(shè)置:選型與機械設(shè)計(根本性保護)
這是重要的一步,從源頭避免過載。
安全選型 - 量程預(yù)留余量:
基本原則:選擇的稱重模塊額定載荷應(yīng)大于實際可能出現(xiàn)的最大靜態(tài)載荷(包括容器皮重、最大物料凈重、附屬設(shè)備重量、以及可能出現(xiàn)的沖擊載荷、偏載影響、風(fēng)載、壓力/溫度應(yīng)力等)。
安全系數(shù):通常建議 安全系數(shù)為1.25至1.5倍。例如,預(yù)估最大總負荷為10噸,應(yīng)選擇12.5噸至15噸量程的稱重模塊。對于有強烈沖擊或振動的工況,安全系數(shù)需更大。
動態(tài)應(yīng)用:對于動態(tài)稱重(如檢重、配料沖擊),需選擇專門的高動態(tài)量程模塊,其抗沖擊和疲勞性能更強。
機械限位設(shè)計(關(guān)鍵物理保護):
作用:當(dāng)載荷超過預(yù)設(shè)范圍(如容器下沉過多)或設(shè)備出現(xiàn)異常時,通過機械硬接觸來承擔(dān)絕大部分過載力,保護傳感器不受損傷。
類型:
水平限位:防止設(shè)備水平移動,保護模塊免受剪切力。
垂直/上抬限位:防止設(shè)備因外部力(如管道應(yīng)力、大風(fēng))上抬脫離模塊。
過載保護螺栓/墊塊:在模塊底座與設(shè)備支撐面之間設(shè)置可調(diào)節(jié)間隙的保護螺栓或墊塊。正常工作時,它們與接觸面有1.5-3mm的微小間隙。當(dāng)過載發(fā)生時,設(shè)備下沉接觸墊塊,重量直接通過墊塊傳至基礎(chǔ),而非傳感器。
設(shè)置要點:間隙必須精確調(diào)整,既要保證正常稱重時不受影響,又要確保過載時能及時“頂住"。
二、 硬件電氣保護
傳感器內(nèi)置機械過載保護:
部分優(yōu)質(zhì)稱重傳感器(特別是懸臂梁式、柱式)在設(shè)計時已自帶機械結(jié)構(gòu),當(dāng)載荷超過一定百分比(如150%FS)時,內(nèi)部限位結(jié)構(gòu)會接觸,分擔(dān)載荷。
防浪涌與電氣保護:
在接線盒或儀表端口安裝浪涌保護器(SPD),防止雷擊或電網(wǎng)浪涌電壓損壞傳感器內(nèi)部的應(yīng)變片電路。
三、 軟件/儀表設(shè)置(核心控制與報警)
這是實現(xiàn)智能化過載管理的核心。
零點與皮重設(shè)置:
在儀表中準確設(shè)定空載時的零點和容器本身的皮重,確保儀表顯示的凈重是物料真實重量,這是后續(xù)設(shè)定過載報警閾值的基礎(chǔ)。
設(shè)置過載報警閾值:
總重報警值:在稱重儀表或PLC/上位機中,設(shè)置一個高于額定最大毛重但低于傳感器安全極限的報警值。
建議:通常設(shè)為傳感器額定容量的 105% - 120%(在安全系數(shù)已考慮的前提下)。例如,模塊額定總重10噸,可在儀表設(shè)置10.5噸或11噸為報警點。
凈重/載荷率報警:可以同時設(shè)置凈重上限,或直接顯示當(dāng)前載荷占額定載荷的百分比(載荷率),并對其設(shè)置報警。
差值報警:對于配料或灌裝應(yīng)用,可設(shè)置“目標重量±X%"作為報警窗口,超限即報警。
報警輸出與聯(lián)鎖控制:
輸出方式:當(dāng)重量超過報警閾值時,儀表應(yīng)能觸發(fā):
聲光報警器:通知操作人員。
繼電器輸出(DO):控制外部設(shè)備,例如自動停止進料閥門、關(guān)閉輸送設(shè)備、觸發(fā)急停等,這是防止過載繼續(xù)惡化的關(guān)鍵自動控制。
數(shù)據(jù)上傳:將報警信號發(fā)送至中控室或監(jiān)控系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)濾波與穩(wěn)定判斷:
在儀表中啟用數(shù)字濾波功能(如設(shè)置平均次數(shù)、阻尼系數(shù)),以平滑因振動或沖擊引起的瞬時峰值,避免誤報警。同時設(shè)置穩(wěn)定判據(jù),只在重量穩(wěn)定后才進行判斷和輸出,提高可靠性。
四、 操作、管理與維護
規(guī)范操作流程:
制定SOP,禁止野蠻加載、沖擊加載。對于料倉,應(yīng)設(shè)置防砸板或緩沖裝置來減少物料沖擊。
定期檢查與校準:
定期檢查機械限位間隙是否變化,確保其有效。
定期進行零點校準和量程校準,確保儀表讀數(shù)準確,報警功能有效。
系統(tǒng)診斷:
利用數(shù)字式稱重模塊的自診斷功能,監(jiān)測每個傳感器的輸出、阻抗和健康狀況,提前發(fā)現(xiàn)潛在問題。