微电容远传监控型流量计与水泥厂熟料计量

  水泥生产过程中烧成熟料的计量，一直是一个技术难题，由于熟料出窑后温度高，粒度大、硬度大、磨损强，采用常用的皮带秤、链板称等计量设备，无法长期可靠运行。后来有些厂采用核子秤或核子式流量计，但人们对其带有射线源的担心和其他原因，应用受到很大限制。很久以来，水泥厂对熟料计量迫切需求一种简单、可靠、无运动部件、耐高温、抗磨损的计量设备出现。日本名古屋大学粉体研究所在70年代就提出了电容式流量计的报告，但由于其测量电路的限制，至今未见商品化的应用。

微电容远传测量模块技术为电容式流量计的产品化实用化创造了技术条件。我们研制的有两块平行钢板构成电容电极的一个下料筒，就是流量计的传感器。（见图二）

物料以自由落体从上口落下，由两根高温屏蔽电缆引致5m以外的流量积算器，就可以自动计算并显示通过该下料筒得物料瞬间时流量和累计流量。该产品样机实验室试验结果精度可达千分之五以上。这种最简单的流量计主要误差来源是物料中的水分含量变化，因此将它用于水泥出窑熟料计量，既发挥了它简单可靠的优点，又避免了物料水分影响的缺点。其价格、性能、安装方便、安全等方面都将大大优于核子式流量计，一定会在水泥厂得到广泛应用。经进一步研究开发，在解决了物料水分或介电常数补偿以后，这种简单到只有两块板的流量计在水泥行业或其他颗粒与粉体加工行业将有巨大的市场前景。

水泥工业作为一个连续生产过程，为了环保的要求，从原料进厂入库以后，一直到水泥包装出厂，一切过程都在“不见天日”的密封环境下加工输送。每一个环节、部位，由于种种原因，发生物流卡、堵都会影响整个生产线的运行。因此，为了真正实现生产过程信息化、自动化管理，几百米物料流程中需要采集和监控的物流信息是大量的，其中有些是物料有无，还有的环节要知道物料多少，有些重要环节还需要相对精度的计量。这些信息的采集，根据环保要求，又需要在密封的环境下进行，电容式物流传感器将大有用武之地。例如：

1.密封的皮带走廊，为了防尘皮带机装有外罩，外面看不到皮带上有无物料，物料多少，用两块金属版以正确的屏蔽方法安装在上盖内侧和皮带下侧，就构成了一个电容式物流传感器，皮带上物料有无多少就可以远传至微电容检测电路转换为相应的电信号。在整个皮带走廊安装多个传感器，可以在控制室显示整个皮带机上各部位物流状况，一目了然。如果设计的检测极板足够大，使物料通过电场时间足够长，在皮带运行速度恒定，或与速度传感器配合，配以相应的积算仪表，就是一个电容式皮带流量计，实现了过程计量。

2.水泥生产中为了物料水平、垂直输送，使用着大量的螺旋输送机、刮板输送机、气动输送装置等等，同样可以利用在内部安装相应检测电容电极构成物流传感器，同样可以将其内部物流信息采集出来。

3.水泥旋窑孰料篦冷机，为了保证熟料冷却效果和节能，需要采集篦子上料层厚度信息作为控制信号来控制吹风和速度，由于篦子本身是导体，只要在料层上部安装一块平板电极，以机体本身为另外一极，就可以构成一个料层厚度传感器。同样，篦冷机下部多个落料回收漏斗内安装一个适当形状的电极，与外壁就可以构成一个积料传感器，用以控制相应的排料装置，实现料封功能。

4.水泥生产的各主机设备：破碎机、球磨机、水泥窑等每个设备进出料的检测计量条件恶劣，但对计量精度要求不高，为电容远传测量技术决定了其电场开放性，耐恶劣环境的优点。在开发这种大型结构的物流传感器方面有着其他方法不可相比的优势。