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微電容遠(yuǎn)傳監(jiān)控型流量計(jì)與水泥廠熟料計(jì)量
水泥生產(chǎn)過程中燒成熟料的計(jì)量，一直是一個(gè)技術(shù)難題，由于熟料出窯后溫度高，粒度大、硬度大、磨損強(qiáng)，采用常用的皮帶秤、鏈板稱等計(jì)量設(shè)備，無法長期可靠運(yùn)行。后來有些廠采用核子秤或核子式流量計(jì)，但人們對其帶有射線源的擔(dān)心和其他原因，應(yīng)用受到很大限制。很久以來，水泥廠對熟料計(jì)量迫切需求一種簡單、可靠、無運(yùn)動部件、耐高溫、抗磨損的計(jì)量設(shè)備出現(xiàn)。日本名古屋大學(xué)粉體研究所在70年代就提出了電容式流量計(jì)的報(bào)告，但由于其測量電路的限制，至今未見商品化的應(yīng)用。
微電容遠(yuǎn)傳測量模塊技術(shù)為電容式流量計(jì)的產(chǎn)品化實(shí)用化創(chuàng)造了技術(shù)條件。我們研制的有兩塊平行鋼板構(gòu)成電容電極的一個(gè)下料筒，就是流量計(jì)的傳感器。（見圖二）
物料以自由落體從上口落下，由兩根高溫屏蔽電纜引致5m以外的流量積算器，就可以自動計(jì)算并顯示通過該下料筒得物料瞬間時(shí)流量和累計(jì)流量。該產(chǎn)品樣機(jī)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果精度可達(dá)千分之五以上。這種最簡單的流量計(jì)主要誤差來源是物料中的水分含量變化，因此將它用于水泥出窯熟料計(jì)量，既發(fā)揮了它簡單可靠的優(yōu)點(diǎn)，又避免了物料水分影響的缺點(diǎn)。其價(jià)格、性能、安裝方便、安全等方面都將大大優(yōu)于核子式流量計(jì)，一定會在水泥廠得到廣泛應(yīng)用。經(jīng)進(jìn)一步研究開發(fā)，在解決了物料水分或介電常數(shù)補(bǔ)償以后，這種簡單到只有兩塊板的流量計(jì)在水泥行業(yè)或其他顆粒與粉體加工行業(yè)將有巨大的市場前景。
水泥工業(yè)作為一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)過程，為了環(huán)保的要求，從原料進(jìn)廠入庫以后，一直到水泥包裝出廠，一切過程都在“不見天日”的密封環(huán)境下加工輸送。每一個(gè)環(huán)節(jié)、部位，由于種種原因，發(fā)生物流卡、堵都會影響整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)行。因此，為了真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程信息化、自動化管理，幾百米物料流程中需要采集和監(jiān)控的物流信息是大量的，其中有些是物料有無，還有的環(huán)節(jié)要知道物料多少，有些重要環(huán)節(jié)還需要相對精度的計(jì)量。這些信息的采集，根據(jù)環(huán)保要求，又需要在密封的環(huán)境下進(jìn)行，電容式物流傳感器將大有用武之地。例如：
1.密封的皮帶走廊，為了防塵皮帶機(jī)裝有外罩，外面看不到皮帶上有無物料，物料多少，用兩塊金屬版以正確的屏蔽方法安裝在上蓋內(nèi)側(cè)和皮帶下側(cè)，就構(gòu)成了一個(gè)電容式物流傳感器，皮帶上物料有無多少就可以遠(yuǎn)傳至微電容檢測電路轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。在整個(gè)皮帶走廊安裝多個(gè)傳感器，可以在控制室顯示整個(gè)皮帶機(jī)上各部位物流狀況，一目了然。如果設(shè)計(jì)的檢測極板足夠大，使物料通過電場時(shí)間足夠長，在皮帶運(yùn)行速度恒定，或與速度傳感器配合，配以相應(yīng)的積算儀表，就是一個(gè)電容式皮帶流量計(jì)，實(shí)現(xiàn)了過程計(jì)量。
2.水泥生產(chǎn)中為了物料水平、垂直輸送，使用著大量的螺旋輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、氣動輸送裝置等等，同樣可以利用在內(nèi)部安裝相應(yīng)檢測電容電極構(gòu)成物流傳感器，同樣可以將其內(nèi)部物流信息采集出來。
3.水泥旋窯孰料篦冷機(jī)，為了保證熟料冷卻效果和節(jié)能，需要采集篦子上料層厚度信息作為控制信號來控制吹風(fēng)和速度，由于篦子本身是導(dǎo)體，只要在料層上部安裝一塊平板電極，以機(jī)體本身為另外一極，就可以構(gòu)成一個(gè)料層厚度傳感器。同樣，篦冷機(jī)下部多個(gè)落料回收漏斗內(nèi)安裝一個(gè)適當(dāng)形狀的電極，與外壁就可以構(gòu)成一個(gè)積料傳感器，用以控制相應(yīng)的排料裝置，實(shí)現(xiàn)料封功能。
4.水泥生產(chǎn)的各主機(jī)設(shè)備：破碎機(jī)、球磨機(jī)、水泥窯等每個(gè)設(shè)備進(jìn)出料的檢測計(jì)量條件惡劣，但對計(jì)量精度要求不高，為電容遠(yuǎn)傳測量技術(shù)決定了其電場開放性，耐惡劣環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。在開發(fā)這種大型結(jié)構(gòu)的物流傳感器方面有著其他方法不可相比的優(yōu)勢。
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