1 称重系统的构成
目前在涂料生产工艺上，随着对涂料品质的进一步要求，合成各物料的比例要求越来越精确，使得称重系统得到了广泛的应用。很多企业不仅使用流量计对合成产品的原料进行计量，同时还使用称重系统进行辅助测量。
称重系统一般由三大部分组成：秤体、称重传感器/称重模块、称重控制显示仪。秤体是用来承受被称量物体的重力并将该力传递给称重传感器的设备，它可以是平台、容器、斗、罐及反应釜等。称重传感器/称重模块将重量信号转换为正比的电信号。称重控制显示仪对来自传感器的弱电信号进行放大、A/D转换及处理，并进行显示、标定以及通过各种接口（如串行口/模拟量/开关量/现场总线等）与其它设备（二次显示仪表、PLC、DCS、PC等）进行通讯及控制。
2 称重模块介绍及选型
在涂料行业通常需要称量的都是原料罐和反应釜，因此称重模块的应用比较广泛。称重模块的突出特点在于其简单合理的设计，没有需焊接的部件，也不需要额外的配件，所有模块的制造、组装、测试都符合质量标准，使调试安装工作更方便、快速，并能在形状各异的物体上安装。称重模块将高精度剪切梁称重传感器、负荷传递装置及安装连接板等部件合为一体，既保证了剪切梁传感器精度高、长期稳定性好的特点，又解决了因安装不当造成的称量误差问题。
称重模块通常分为二类：静载称重模块和动载称重模块。静载称重模块主要适用于侧向力较小的静载荷称重场合，静载称重模块以非常方便地安装在各种形状的容器上。动载称重模块主要适用于承受水平作用力的机械装置如流水线、传送带等，另外动载称重模块还可用于机械平台秤的改造。加料方式决定称重模块种类，当物料是以垂直方式用输送机或泵向斗、罐、釜和槽罐内送入时，这种情况选用静载模块；当以水平方式把物料输送到秤台或容器内时，产生水平冲击力，此时应选用动载模块，如辊道秤、汽车衡或轨道衡机械秤改全电子称时应选用动载模块。
称重模块还可以材质分类，以梅特勒-托利多衡器有限公司的产品为例，其称重模块按材质分有两种，一种是称重模块所有部件包括传感器均采用不锈钢制造，另一种是模块所有部件除传感器承压头外均采用碳钢制造。在选择模块时应考虑其所处的环境及容器所装物料的性质，如果称重模块长期暴露在潮湿或有腐蚀性物质接触的环境中，建议选用全不锈钢称重模块。
称重模块数量的选择。对于已安装支撑脚的罐，可以根据支撑脚的数量来确定称重模块的数量。如果是新安装的容器，若为垂直放置的圆柱形容器，用三点支撑比较稳定；考虑风力、晃动、震动等影响，以采用四点支撑为宜；水平放置的容器则以四点支撑为宜。在多只模块的系统中，总的载荷应尽可能平均地作用到每只模块上。
称重模块容量的选择。对于一台罐秤，在估算选用称重模块的容量时，有三个主要因素需考虑：
• 空罐的重量，即秤体空载时的重量Wo
• 可能装入罐内的最大载荷Ws
• 称重模块的数量n其次由于载荷分布不均匀以及对载荷的估计不足应考虑一个标准安全系数F，F=1.5；另外由于环境的影响（例如风力、冲击、振动等）往往需要考虑第二个附加的安全系数K。称重模块容量选择应满足下面的关系式：
单只称重模块的容量W≥1.5K(Wo+Ws)/n
3 工程设计实例
某涂料厂为了精确计量投入反应釜原料的量，除了在原料罐输入管安装流量计外，每个原料罐又单独设计了称重系统。称量值不仅要在车间现场进行显示，同时还需要在控制室的仪表盘上进行显示。设计时选用了梅特勒-托利多衡器有限公司的产品。
由于原料罐输入管是水平布置的，而且厂房内环境不太恶劣，称重模块选择了梅特勒-托利多衡器有限公司的CW动载碳钢称重模块。原料罐为圆柱形容器且在腰部有三个支耳，因此模块数量选择3个。
原料罐空罐的重量Wo=1t，可能装入罐内的最大载荷Ws=4.2t，称重模块的数量n=3，厂房内风力、冲击、震荡影响很小，附加安全系数K=1，则根据公式W≥1.5K(Wo+Ws)/n，可算出W≥1.5×1(1+4.2)/3(t)， 即W≥2.6(t)，因此每个称重模块容量选3t。生产车间环境为防爆2区，因此现场称重控制显示仪选择了梅特勒-托利多衡器有限公司的PTHN-1800N型防尘式称重终端，防护等级可达IP65，采用墙式安装方式，其防爆等级为ExnA[L]IICT4，能够满足现场的防爆要求。PTHN-1800N型称重控制显示仪的工作电压为220VAC/50Hz，有6个轻触薄膜键盘，7位荧光数码显示，1只可定义输入点，带有4～20mA/0～10V模拟量输出接口和1个RS-232接口。现场称重控制显示仪输出4～20mA信号至控制室仪表盘上的二次显示表，在控制室可以同时监测现场原料罐的重量变化情况。
原料罐从厂房一、二层之间楼板穿过，在楼板的钢结构面焊接一块高强度的钢板。钢板与称重模块底部用螺栓连接。
安装秤重模块时需要注意以下事项。
(1) 称重模块上支耳偏斜而引起与水平线的夹角不能大于0.5O，基座支架结构扭转或偏斜而引起与水平线的夹角不能大于0.5O。
(2) 模块基座支架结构偏斜（挠度）一致。
(3) 支撑罐体的楼层应有足够的承载力及刚度，基础挠度变形小于3mm。
(4) 罐体的进、出口应尽量采用软连接。
(5) 每只模块应有独立的接地。
(6) 安装完后必须进行标定。
4 结束语
由于秤重模块精度高，秤重系统在涂料行业的定量配比工艺流程中已得到广泛的应用。涂料车间正是按照上述方案设计的，经过调试运行，证实配比精度高，能更好的保证涂料的质量。

作者：王宇航

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