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微電容遠傳監(jiān)控型流量計與水泥廠熟料計量
水泥生產(chǎn)過程中燒成熟料的計量，一直是一個技術難題，由于熟料出窯后溫度高，粒度大、硬度大、磨損強，采用常用的皮帶秤、鏈板稱等計量設備，無法長期可靠運行。后來有些廠采用核子秤或核子式流量計，但人們對其帶有射線源的擔心和其他原因，應用受到很大限制。很久以來，水泥廠對熟料計量迫切需求一種簡單、可靠、無運動部件、耐高溫、抗磨損的計量設備出現(xiàn)。日本名古屋大學粉體研究所在70年代就提出了電容式流量計的報告，但由于其測量電路的限制，至今未見商品化的應用。
微電容遠傳測量模塊技術為電容式流量計的產(chǎn)品化實用化創(chuàng)造了技術條件。我們研制的有兩塊平行鋼板構成電容電極的一個下料筒，就是流量計的傳感器。（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，就可以自動計算并顯示通過該下料筒得物料瞬間時流量和累計流量。該產(chǎn)品樣機實驗室試驗結果精度可達千分之五以上。這種最簡單的流量計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量，既發(fā)揮了它簡單可靠的優(yōu)點，又避免了物料水分影響的缺點。其價格、性能、安裝方便、安全等方面都將大大優(yōu)于核子式流量計，一定會在水泥廠得到廣泛應用。經(jīng)進一步研究開發(fā)，在解決了物料水分或介電常數(shù)補償以后，這種簡單到只有兩塊板的流量計在水泥行業(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)作為一個連續(xù)生產(chǎn)過程，為了環(huán)保的要求，從原料進廠入庫以后，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、堵都會影響整個生產(chǎn)線的運行。因此，為了真正實現(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)側和皮帶下側，就構成了一個電容式物流傳感器，皮帶上物料有無多少就可以遠傳至微電容檢測電路轉(zhuǎn)換為相應的電信號。在整個皮帶走廊安裝多個傳感器，可以在控制室顯示整個皮帶機上各部位物流狀況，一目了然。如果設計的檢測極板足夠大，使物料通過電場時間足夠長，在皮帶運行速度恒定，或與速度傳感器配合，配以相應的積算儀表，就是一個電容式皮帶流量計，實現(xiàn)了過程計量。
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、刮板輸送機、氣動輸送裝置等等，同樣可以利用在內(nèi)部安裝相應檢測電容電極構成物流傳感器，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，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和速度，由于篦子本身是導體，只要在料層上部安裝一塊平板電極，以機體本身為另外一極，就可以構成一個料層厚度傳感器。同樣，篦冷機下部多個落料回收漏斗內(nèi)安裝一個適當形狀的電極，與外壁就可以構成一個積料傳感器，用以控制相應的排料裝置，實現(xiàn)料封功能。
4.水泥生產(chǎn)的各主機設備：破碎機、球磨機、水泥窯等每個設備進出料的檢測計量條件惡劣，但對計量精度要求不高，為電容遠傳測量技術決定了其電場開放性，耐惡劣環(huán)境的優(yōu)點。在開發(fā)這種大型結構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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