耐高温电子秤设计要点解析

耐高温电子秤设计要点解析

高温环境计量特征与设计难点

所谓高温环境, 是指电子衡器设备所处的现场环境温度超出 +50℃。如钢铁冶金企业的炼钢钢水计量、铁水计量、热送焦炭计量、热送烧结矿计量、红送钢坯计量、轧制在线计量等。高温环境条件下, 往往是尘土多、各种湿汽多、噪声大、干扰大。高温环境影响计量运行的主要不利因素和设计难点如下:
( 1) 环境温度高于 50℃以上, 如钢水温度高达 1650℃左右, 钢水包称量装置的环境温度达到200℃以上; 称重传感器必须耐高温 250℃以上,现场信号传输电缆必须耐高温大于 250℃;
( 2) 载重吨位大, 冲击力大, 传感器容易受损, 秤体必须抗冲击设计;
( 3) 在移动中计量, 要求快速准确, 称量操作时间短, 要求称重信号采集快速响应;
( 4) 温度高, 热幅射强, 甚至有钢水钢渣溢出, 器件与电缆容易被烧损, 传感器与信号电缆安装必须有防烧损设计;

( 5) 使用环境差, 干扰多, 传感器采集的重量信号传输困难。称重信号要有有效的传输方式和抗干扰能力。

耐高温电子秤设计要求

(1)耐高温设计

国产耐高温称重传感器的特性国产耐高温称重传感器, 采用进口玻璃纤维增强型聚酰亚安基底卡码温度自补偿应变计, 工作 温 度 : – 196℃~+250℃ , 补 偿 温 度 : +10℃~+250℃; 采用进口贴片胶和保护面胶, 工作温度: – 196℃~+250℃; 采用进口耐高温焊锡, 熔点温度: 305℃~365℃; 采用耐高温引线与接线端子, 耐温 250℃; 采用耐高温电缆和耐高温接头。HSB 钢包电子秤应用的国产 TY 型耐高温传感器, 具有在长期高温热幅射、环境温度梯变或瞬变等恶劣条件下, 能保持称重或测力的较高准确性和稳定性, 基本满足生产运行要求。

(2) 抗冲击设计
200%抗冲击能力的双球面摆杆式结构或强度冗余的平面桥式或圆盘式结构具有抗垂直冲击和抗水平冲击, 受力好的高精度称重传感器。如选项用大吨位国产化耐高温传感器、德国申克公司、西班牙 UTL 公司的传感器等。

(3) 密封式称量箱设计
箱体内, 高温信号电缆全部进入金属导管, 防钢水钢渣溢溅烧损传感器与信号电缆。如车载钢包电子秤及回转台钢包电子秤的高温威胁, 来自出钢炉口的钢水外溅及钢包内高温钢水约 1600℃左右的高温辐射, 以及钢包包壁的自身温度对秤体的传导。现场检测结果表明, 秤体温度可达 200℃~250℃左右, 针对这种情况, 在改造设计时, 应选用耐高温 250℃的称重传感器, 在秤体周围增设防钢水溅射隔热板, 传感器引线由秤体中间引入到线管内, 外围由下流板与内衬板组成迷宫状进行双重保护, 即使出现钢水溢出也不会烧坏传感器。

(4) 称重信号传输走线方式设计
称重显示仪表及各种变送器因电子器件受允许工作温度的影响限制, 一般只能在 0~40℃条件下长期工作, 因此如何将高温区电子秤的称重信号传输到常温区进行处理与显示, 是一个必须解决的重要问题。

最常用的采用无线传输方式。称重数据无线传输系统由 WFJ- F 型称重数据发射机和 WFJ- S 型称重数据接收机组成, 传输距离≥500m; 适用于行车吊称重计量、钢包炉前称重信号有线传输等有困难的地方。