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重锤式料位计

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上传时间
2010年11月30日

关键词: 重锤式料位计,运行可靠,维护量小,应用面广

上传者: 金湖信仪自动化仪表有限公司

资料简介

XY-ZNZC型重锤式料位计

一、产品简介

XY-ZNZC型重锤式料位计可用来测量粉状、颗粒状及块状固体物料料仓的料位，使用户可靠地掌握料仓中的料位。

料位计由传感器及控制显示仪表构成，传感器的设计吸收了国内外同类产品的优点，其*的结构与传动方式使以往许多其它形式的经常出现的毛病都得以克服，作到运行可靠、维护量小、应用面广。（见图1、2）

图2 内部结构示意图

图1 传感器外形

控制显示器采用51 系列单片机，由程序控制传感器的整个探测过程的动作并检测其信号，进行计算，在面板上的显示窗口显示料位数字，并有相应的4-20mA（不需要外接24V）模拟电流信号输出，测量可定时自动进行，也可手动测量或由上位计算机控制。

本料位计现场表（一次表）可分为二种规格：0~8米、0~16米，0~32米。

显示控制器（二次表见图3）的程序芯片根据不同的应用场合大致分为：

a.量程0~8米可调，数字显示为料位高度。（一般用于电厂锅炉煤粉仓及粉煤灰仓，3米起每档0.2米）

b.量程0~9.2米可调，数字显示为料位高度。（一般用于电厂锅炉煤粉仓及粉煤灰仓，5米起每档0.2米。

c.量程0~15.5米可调，数字显示为料位高度。（每档0.5米）

d.量程5~20.5米可调，数字显示为料位高度。（每档0.5米）

e.量程16.5~32米可调，数字显示为料位高度（每档0.5米）

f.特殊场合芯片。

在每种规格中具体量程设定由DIP开关进行选择。

图3

二、技术指标

1. 传感器

测量范围： 0~8米，0~16米，0~32米（特殊规格可协商）

测量精度： ±1％

重复性： ±1％

分辨率： ±3cm

探测速度： 0.15m/s

测量带：不锈钢钢丝绳

重锤重量： 1kg（0~16m）；2kg（0~32m）

电机停转力矩： 5N.m

功耗：运行时 60W / 90W / 180W（与电机选配有关）

环境温度： -30℃~+60℃

重量： 30kg

2. 控制显示仪表

电源电压： 220VAC±10％；50Hz±1Hz

功耗：静止时 15W；运动时 75W / 105W / 195W

环境温度： -30℃~+60℃

数字显示： 4位LED

电流输出： 4~20mA（不需要外加24V）

电流输出信号精度： ±1％

定时时间： 15~130分钟（或按用户要求定）

与传感器大距离： 500m

重量： 2kg

外形尺寸：宽163×高80×长280

开孔尺寸：宽151×高75

三、工作原理

安装在料仓顶部的料位计传感器的探测过程由控制显示仪表发出的信号控制。传感器由可逆电机、减速机、丝杠、齿轮轴、绕线筒、灵敏杠杆等组成。（见图2）

当传感器接到探测命令时：电机正转，经减速机带动齿轮轴和绕线筒转动，使钢丝绳下放，带动重锤由仓顶下降。当重锤降至料面时被料面托起而失重，钢丝绳松驰，灵敏杠杆动作使微动开关接触，控制显示器得到该信号立即发出电机反转命令，重锤上升返回，直到绕线筒碰上到顶开关，电机停转，重锤回到仓顶原始位置，完成一次探测过程。

在此过程中控制显示仪表通过检测绕线筒的转数计算出重锤从仓底到料面间的距离，在面板进行数字显示，并在后面板端子上输出4~20mA电流。（不需外加24V）

四、安装和接线

1.一次表的安装

（1）在仓顶选择安装料位计的合适位置：

测量点的选择应避开进料口及下料口，并尽可能选择在装料及卸料过程中均近似于等高测量的位置。

在圆顶的水泥、粉煤灰仓上，应选择远离吹灰管、与吹灰管不在一条直线上、距仓顶圆心距离为半径的2/3处作为安装位置。

法兰

图4

在电厂煤粉仓上，为了与原手摇探锤数据更好的对照，应该选择与原手摇探锤距离较近的位置。

图5

钢板

要求测量点下方无铁架等杂物，以免防碍测量。

（2）准备法兰、钢管及钢板（见图4、图5、图6）约300X500mm铁皮仓顶不用此板，水泥仓顶应准备此板。在铁板上开孔，孔径=铁管外径δ=8~10mm。

图6

如料仓为露天，需要加防霜罩，所以L要求固定到仓顶后高度为100mm左右，如在有房屋的条件下，可加长至300 ~400mm。

（3）焊接：

●铁皮仓顶：

图8

图7

将法兰与铁管焊接好，注意相互垂直。在仓顶适当的位置开孔，孔径=铁管外径。将铁管焊在仓顶圆孔上。注意用水平尺找好水平。（指法兰）

●水泥仓顶：

图9

将法兰、铁管及铁板焊接好，注意相互垂直。（见图9、图10）在仓顶适当的位置开孔，孔径为100mm左右。再将铁板放于孔上，固定到水泥仓顶上。建议用混凝土将其封住。注意用水平尺找好水平。（指法兰）

图10

安装时还应注意料位计方形的外形与法兰四个孔的相对位置。即：固定法兰时应考虑好孔的方位，以保证料位在现场有合适的角度。（见图11）

（4）安装一次表：（见图13）

图11

将仪表底部预留钢丝绳上的锁紧螺丝、铜管、锤全部拆下。

将钢丝绳从除尘支架穿出，将料位计固定在除尘支架上。

将穿出后的钢丝绳从锁紧螺丝中间孔穿过，将重锤套在U型铜管上，之后有将钢丝绳从U型铜管穿出，后在将钢丝绳穿过锁紧螺丝中间孔，拧紧螺母，压紧钢丝绳，将绳和锤放入仓内，固定好仪表。（见图12）

图12 图13

钢丝绳留的长度要保证锤在仓顶下方200mm处。首先要量好仓顶厚度，仓顶厚度+200mm才是应留的长度。

（5）一次表的检查

应在断电状态下，开盖进行仔细检查。

a.钢丝绳应绕在大筒上整齐排列，在两个导轮间正确穿过（见图14）

b.检查“到底”开关

图14

图15

用万用表测量端子1＃3＃，有锤情况下为断开。把手伸到除尘支架处，将钢丝绳向上提一下，弹簧带动的小摆臂应使开关碰上，这时万用表应指示1＃3＃间为接通状态。手放开，开关又断开。即为正常状态。（见图15）

c.检查“到顶”开关

图16

用万用表测量端子1＃2＃，在正常静止待检测状态，重锤应在顶部，滚筒与到顶开关接触，1＃2＃之间为接通状态。（见图16）

d.检查干簧管

图17

用万用表测量端子1＃4＃。将箱体侧面固定磁钢的螺母拧松转动磁钢，边转边检查1＃4＃的接通情况。长方形小磁钢转动一圈，1＃4＃应接通两次，然后按原位置把磁钢固定好锁紧螺母。（见图17）

图18

2.二次表的安装

图19

按开孔尺寸控制面板上开孔，将二次表从前面插入，用卡子在后面固定好即可。二次表出厂时，已根据用户订货要求设置完量程，测量方式为手动。如需要更改，先切断电源，二次表后面接线端子两侧下方有两个螺丝拧下来，拉动前面板，便可看到线路板部份，将线路板上的8位拔码开关按下页的“量程及定时时间设定”，设置完毕后，重新接通电源。

注：每次更改设置，必须重新上电，才能保证设置成功。

3.接线

首先要认真校线，按图接线。（见图18）连接电缆为7芯×1mm（RVV7×1）

五、量程、定时时间设定

在主机板上有一个6位的DIP开关（见图19），其中左边1、2、3位为自动定时测量的时间设定（见表一），右边4、5、6位为量程设定（见表二）。

注：表中“1”为开关位置ON（朝上），“0”为开关位置OFF（朝下）。

表（一） 自动时间设定

序号	开关位置			设定时间（分钟）
序号	1	2	3	设定时间（分钟）
1	0	0	0	手动检测
2	1	0	0	15
3	0	1	0	30
4	1	1	0	45
5	0	0	1	60
6	1	0	1	90
7	0	1	1	120
8	1	1	1	换钢丝绳

表（二）量程设定

序号	开关位置			量程
序号	4	5	6	1~8米芯片	9~16米芯片	17~24米芯片	25~32米芯片
1	0	0	0	1	9	17	25
2	1	0	0	2	10	18	26
3	0	1	0	3	11	19	27
4	1	1	0	4	12	20	28
5	0	0	1	5	13	21	29
6	1	0	1	6	14	22	30
7	0	1	1	7	15	23	31
8	1	1	1	8	16	24	32

六、运行和维护

首先确认仪表安装及接线正确，然后接通电源。正常情况下数字显示“0.00”，输出电流为4mA，这时已具备探测条件：

（1）手动探测

按手动探测按钮，进行一次探测，其过程如下：电机带动重锤下降，数字显示从满量程起逐渐减小，直至重锤碰到料面，数字不再减小，这时的数字即料仓中料面的高度。重锤自动返回仓顶，返回过程中，数字闪烁，当重锤返回仓顶，数字停止闪烁。电流输出值反映相应的料位高度，该电流输出值将保持一个检测周期。

（2）自动探测

根据DIP开关设定的不同的定时时间，仪表将按一定的时间间隔自动探测。在这种状态下，也可进行手动探测。当DIP开关的第1、2、3位为000时，为手动状态，自动探测无效。为111时，进入换钢丝绳程序，此时无探测功能，维修人员可上仓顶换钢丝绳。

※建议选用手动方式，减少探测次数，延长运行寿命。

（3）计算机摇控探测

遥控探测信号若为干接点，请接仪表后面板端子1、2号。若信号为有源脉冲，请接2、3号。

（4）注意

探测过程中，由于重锤在料仓中运行，注意不要断电，否则重锤停留在料仓中容易产生埋锤，出现故障。如重锤停在断电时的位置，当恢复供电时，电机将自动首先将重锤提升到仓顶的位置，然后再进行探测动作。

尽量避免在下料过程中探测，减少埋锤几率。

（5）清灰方法与注油

当仪表应用于灰尘大的场合时，根据情况应定期对箱体内部及除尘支架进行清扫，可用毛刷等工具将存在里面的灰扫出，并定期三个月向齿轮、丝杠注入甘油一次，（耐低温的甘油）

（6）开关位置

在箱体左侧有两个重叠在一起的微动开关，上面的为到顶开关，下面的为电源保护开关；位于箱体中间立式的微动开关为到底开关。

正常重锤要上升到顶部时到顶开关先动作，电源保护开关不动作，如果到顶开关失灵，电源保护开关动作切断电源，电机停机，防止电机损坏。

（7）更换钢丝绳的方法

钢丝绳的使用寿命与每天探测的次数有关。半年至一年后应检查钢丝绳是否有局部受伤、出毛刺等现象，如出现损坏现象请及时更换，防止钢丝绳断裂使重锤掉入仓中。

更换方法：

将二次表停电，DIP开关第1、2、3位全部拨为111，然后给上电源，显示OFF，进入换钢丝绳程序。

●操作原理是：用人工手动按重锤箱体上微动开关的方法人为地控制电机的正反转，从而达到方便地更换钢丝绳的目的。

●操作规则是：先按一下到底开关使电机转动一下，滚筒与到顶开关脱离，再按到顶开关使之接触，电机就正转，滚筒向放绳的方向转并向右移动；按到底开关使之接触，电机就反转，滚筒向缠绳的方向转并向左移动；如两个开关均接触或均不接触，电机均不转动。

●操作方法是：手拉旧钢丝绳下头，手动按到顶开关，滚筒转，将旧钢丝绳拆下。在绕新钢丝绳之前应使滚筒移到右边合适的位置，滚筒内边缘与小滑轮中心距5~10mm之间（可参照原钢丝绳位置比较）将新钢丝绳带扣的一端用螺丝拧到滚筒左边的起始位置。在绕新钢丝绳之前必须将其缠绕的劲充分放开，使之平滑舒展不致受伤。拉紧钢丝绳，并使其对准小滑轮，手动按到底开关，滚筒转，钢丝绳绕在筒上，当到顶开关被滚筒碰上时，电机自动停转。将钢丝绳按需要的长度剪断，手压住滚筒上的绳防止松动，将绳头穿过两个导轮及穿孔，然后按本说明书“（4）安装一次表”中的方法结束换绳工作。将二次表断电，拔码开关第1、2、3位拔回原状态，重新上电。

七、常见故障处理

如果出现故障，在二次表显示窗口就会出现单独的一位字·1、2、3或4·x具体说明如下：

（1）、报警1：重锤不到顶

此时一般重锤没有到顶，*种可能：测量口下方有横梁或铁管等管物将重锤卡住；第二种可能：物料将重锤埋住。应将电源关掉，将故障排除后重新上电，到顶开关自动接上，恢复正常状态。（注意钢丝绳一定要理顺，消除重叠现象。）

（2）、报警2：上升无脉冲

可参照报警3进行处理。

（3）、报警3：下放无脉冲

1、可能是干簧管坏了，应更换。

2、电机转不动：在箱体左侧有两个重叠在一起的两个微动开关，上边的是到顶开关，下边的为电源保护开关。正常条件下滚筒与微动开关接触上边的微动开关动作，下边的微动开关仍不动作状态。

如果出现“3”，可能是电源保护开关动作，切断了电机电源。此时只能设法盘车，使下边的微动开关断开，这样才能使手动检测发挥作用。

如果重锤没有到顶（滚筒没有将到顶开关压住），可以看一看电源保护开关（下部的微动开关）是否损坏，开关引线是否断线，排除这些故障，基本上就可以解决问题了。

（4）报警4：到底开关点接通

故障原因一般是：物料将重锤托起或者是重锤脱落使到底开关总接通。如果是重锤脱落（用手提一下钢丝绳即可感知），可以用1200克的重物暂时代替重锤栓到钢丝绳上。

正常情况下，在重锤通过钢丝绳连到滚筒上，钢丝绳上下运动过程中，如果重锤没有到底或者没有接触物料，到底开关保持断开状态，只有重锤接触物料瞬间失重才接能通一次。

（5）数值不准

一次3”，可以调整干簧管位置。

ZNZC型重锤式料位计

一、产品简介

ZNZC型可用来测量粉状、颗粒状及块状固体物料料仓的料位，使用户可靠地掌握料仓中的料位。

图2 内部结构示意图

图1 传感器外形

本料位计现场表（一次表）可分为二种规格：0~8米、0~16米，0~32米。

显示控制器（二次表见图3）的程序芯片根据不同的应用场合大致分为：

a.量程0~8米可调，数字显示为料位高度。（一般用于电厂锅炉煤粉仓及粉煤灰仓，3米起每档0.2米）

b.量程0~9.2米可调，数字显示为料位高度。（一般用于电厂锅炉煤粉仓及粉煤灰仓，5米起每档0.2米。

c.量程0~15.5米可调，数字显示为料位高度。（每档0.5米）

d.量程5~20.5米可调，数字显示为料位高度。（每档0.5米）

e.量程16.5~32米可调，数字显示为料位高度（每档0.5米）

f.特殊场合芯片。

在每种规格中具体量程设定由DIP开关进行选择。

图3

二、技术指标

1. 传感器

测量范围： 0~8米，0~16米，0~32米（特殊规格可协商）

测量精度： ±1％

重复性： ±1％

分辨率： ±3cm

探测速度： 0.15m/s

测量带：不锈钢钢丝绳

重锤重量： 1kg（0~16m）；2kg（0~32m）

电机停转力矩： 5N.m

功耗：运行时 60W / 90W / 180W（与电机选配有关）

环境温度： -30℃~+60℃

重量： 30kg

2. 控制显示仪表

电源电压： 220VAC±10％；50Hz±1Hz

功, 耗：静止时 15W；运动时 75W / 105W / 195W

环境温度： -30℃~+60℃

数字显示： 4位LED

电流输出： 4~20mA（不需要外加24V）

电流输出信号精度： ±1％

定时时间： 15~130分钟（或按用户要求定）

与传感器大距离： 500m

重量： 2kg

外形尺寸：宽163×高80×长280

开孔尺寸：宽151×高75

三、工作原理

四、安装和接线

1.一次表的安装

（1）在仓顶选择安装料位计的合适位置：

测量点的选择应避开进料口及下料口，并尽可能选择在装料及卸料过程中均近似于等高测量的位置。

在圆顶的水泥、粉煤灰仓上，应选择远离吹灰管、与吹灰管不在一条直线上、距仓顶圆心距离为半径的2/3处作为安装位置。

法兰

图4

在电厂煤粉仓上，为了与原手摇探锤数据更好的对照，应该选择与原手摇探锤距离较近的位置。

图5

钢板

要求测量点下方无铁架等杂物，以免防碍测量。

（2）准备法兰、钢管及钢板（见图4、图5、图6）约300X500mm铁皮仓顶不用此板，水泥仓顶应准备此板。在铁板上开孔，孔径=铁管外径δ=8~10mm。

图6

如料仓为露天，需要加防霜罩，所以L要求固定到仓顶后高度为100mm左右，如在有房屋的条件下，可加长至300 ~400mm。

（3）焊接：

●铁皮仓顶：

图8

图7

将法兰与铁管焊接好，注意相互垂直。在仓顶适当的位置开孔，孔径=铁管外径。将铁管焊在仓顶圆孔上。注意用水平尺找好水平。（指法兰）

●水泥仓顶：

图9

图10

安装时还应注意料位计方形的外形与法兰四个孔的相对位置。即：固定法兰时应考虑好孔的方位，以保证料位在现场有合适的角度。（见图11）

（4）安装一次表：（见图13）

图11

将仪表底部预留钢丝绳上的锁紧螺丝、铜管、锤全部拆下。

将钢丝绳从除尘支架穿出，将料位计固定在除尘支架上。

图12 图13

钢丝绳留的长度要保证锤在仓顶下方200mm处。首先要量好仓顶厚度，仓顶厚度+200mm才是应留的长度。

（5）一次表的检查

应在断电状态下，开盖进行仔细检查。

a.钢丝绳应绕在大筒上整齐排列，在两个导轮间正确穿过（见图14）

b.检查“到底”开关

图14

图15

c.检查“到顶”开关

图16

用万用表测量端子1＃2＃，在正常静止待检测状态，重锤应在顶部，滚筒与到顶开关接触，1＃2＃之间为接通状态。（见图16）

d.检查干簧管

图17

图18

2.二次表的安装

图19

注：每次更改设置，必须重新上电，才能保证设置成功。

3.接线

首先要认真校线，按图接线。（见图18）连接电缆为7芯×1mm（RVV7×1）

五、量程、定时时间设定

在主机板上有一个6位的DIP开关（见图19），其中左边1、2、3位为自动定时测量的时间设定（见表一），右边4、5、6位为量程设定（见表二）。

注：表中“1”为开关位置ON（朝上），“0”为开关位置OFF（朝下）。

表（一） 自动时间设定

序号	开关位置			设定时间（分钟）
序号	1	2	3	设定时间（分钟）
1	0	0	0	手动检测
2	1	0	0	15
3	0	1	0	30
4	1	1	0	45
5	0	0	1	60
6	1	0	1	90
7	0	1	1	120
8	1	1	1	换钢丝绳

表（二）量程设定

序号	开关位置			量程
序号	4	5	6	1~8米芯片	9~16米芯片	17~24米芯片	25~32米芯片
1	0	0	0	1	9	17	25
2	1	0	0	2	10	18	26
3	0	1	0	3	11	19	27
4	1	1	0	4	12	20	28
5	0	0	1	5	13	21	29
6	1	0	1	6	14	22	30
7	0	1	1	7	15	23	31
8	1	1	1	8	16	24	32

六、运行和维护

首先确认仪表安装及接线正确，然后接通电源。正常情况下数字显示“0.00”，输出电流为4mA，这时已具备探测条件：

（1）手动探测

（2）自动探测

※建议选用手动方式，减少探测次数，延长运行寿命。

（3）计算机摇控探测

遥控探测信号若为干接点，请接仪表后面板端子1、2号。若信号为有源脉冲，请接2、3号。

（4）注意

尽量避免在下料过程中探测，减少埋锤几率。

（5）清灰方法与注油

（6）开关位置

在箱体左侧有两个重叠在一起的微动开关，上面的为到顶开关，下面的为电源保护开关；位于箱体中间立式的微动开关为到底开关。

正常重锤要上升到顶部时到顶开关先动作，电源保护开关不动作，如果到顶开关失灵，电源保护开关动作切断电源，电机停机，防止电机损坏。

（7）更换钢丝绳的方法

更换方法：

将二次表停电，DIP开关第1、2、3位全部拨为111，然后给上电源，显示OFF，进入换钢丝绳程序。

●操作原理是：用人工手动按重锤箱体上微动开关的方法人为地控制电机的正反转，从而达到方便地更换钢丝绳的目的。

七、常见故障处理

如果出现故障，在二次表显示窗口就会出现单独的一位字·1、2、3或4·x具体说明如下：

（1）、报警1：重锤不到顶

（2）、报警2：上升无脉冲

可参照报警3进行处理。

（3）、报警3：下放无脉冲

1、可能是干簧管坏了，应更换。

如果出现“3”，可能是电源保护开关动作，切断了电机电源。此时只能设法盘车，使下边的微动开关断开，这样才能使手动检测发挥作用。

（4）报警4：到底开关点接通

（5）数值不准

一次表上的干簧管离旋转磁钢偏近，使指示偏低，远则偏高，太远或者损坏显示成“3”，可以调整干簧管位置。

表上的干簧管离旋转磁钢偏近，使指示偏低，远则偏高，太远或者损坏显示成

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