不少回转窑水泥厂窑头喷煤量无准确的计量装置，这已成了回转窑水泥厂能源计量的一大难题。笔者根据在永登水泥厂的工作经验，在此介绍一种新型回转窑喷煤量自动控制计量装置。该装置的原理图见图1。
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图1 原理图
整个装置可分为：1.流量头；2.计量显示器；3.自控器；4.分格轮喂料直流电机(原设备)。四部分组成一个闭环系统。现分别加以介绍。
1.流量头：我们经过调查对比决定采用蚌埠半导体厂根据现场尺寸设计的粉粒流量计，其结构如图2。
由于结构简单，流量头的安装一般只需3个小时即可完成。空载时传感器通过弹簧接受预压力，以保证计量的线性度。喂入煤粉后检测板受物料冲力产生水平分力，通过连杆压在传感器上，检测板位移量接近于零，因此容易密封，适用于粉尘环境。传感器精度达0.05%，量程5千克。
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图2 流量头结构图
2、计量显示器：显示器的前期产品使用OP07、741运放集成块，模拟信号经压频转换器DL8103、分频电路4518和4040后由数码显示管CL102×6显示累计量，经3DG130放大送至指针式电流表可显示瞬时值。电路方框见图3。
此电路有校验、计量选择开关，有调零旋钮、清零按钮和上下限报警器等较好地完成了显示任务。在放大器输出部分有一路输出至自动控制器，输出电压为0～5伏，其他技术指标为：
测量范围：2～10吨/时
计数容量：6位 达999.999吨
分辨值：1千克
动态精度：2%
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图3 计量装置
3、自动控制器：从计量显示器送来的计量信号先与机内自动给定电压迭加，经PI调节器计算出偏差调节量后再放大送至可控硅脉冲发生器，然后控制全桥半控整流器，由此调节煤粉分格轮直流电机转速用以改变喂煤量。见方框图4。
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图4 自动控制调节
整个系统属闭环调速系统，它有效地使煤粉流量按给定要求喂入喷煤管。由于煤粉仓的原因造成跑煤或缺煤时系统自动调整转速补偿，从而稳定了给煤量，有利于稳定热工制度。此装置深受看火工人欢迎。自1987年使用至今已成了看火操作必不可少的控制手段。
新型单片微机计量自控装置
随着电子工业的发展，上述装置已可由单片微机组成的新型计量自控装置所替代。采用复旦大学科教仪器厂生产的FD-BASEBUS系统，只需四块模板就完全解决了计量自控问题。BASE总线采用标准化设计方法，模块化和开放式的体系结构，使应用系统的硬件设计变成积木化设计。本装置充分利用BASE总线的特点组成了小型计控装置，其各种性能大大优于早期计控装置。
BASE总线的示意图见图5。
选用四块标准模板：BASE8803是主机板，有8031主处理机，64K程序存贮器，32K数据存贮器，8279专用键盘显示接口，一个简化的RS-232C串行口可供打印机用，有掉电保护功能；BASE8843是模拟量输入输出板，有8路十进制3位半A/D转换，速率3～10次/秒，2路8位D/A转换，输出：0～+5伏，BASE8851B是键盘和LED显示模板；BASE8857是插板式电源，有+5伏、±12伏、+24伏，变压器在机架外。
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图5 单片微机系统图
关于性能的改善可分两方面谈。首先在计量方面采用数字滤波、软件调零和软件报警技术。数字滤波可以排除干扰脉冲的影响，使采样数据更接近实际值。每组采样为六个数，去掉最高、最低数各一个，其余四个取平均值作为输出数。其次可由计算机自动判断出分格轮流量为定值且低于1千克/时时，认为分格轮已停转，可将此时的采样值贮存起来作为零值，以后每次采样数减去零值即为新的流量输出值。这部分软件功能叫软件调零。使用软件调零以后减少了人工调零的许多麻烦，提高了计量精度。该系统当采样值大于给定值的200%或小于给定值的50%时，计算机立即发出报警信号，提醒操作工及时排除故障，这就叫软件报警。报警的比较依据不再是固定的上下限，而是人工置入的给定值，无疑这是一种新型报警方法。
由于单片微机的使用，机器的精度可提高至1.5%以上。如果需要打印，也可以很方便地从BASE总线上引出按口。
使用了单片微机后，可以利用8031系统丰富的功能和存贮容量编出PI电机调速软件，大大提高了调节精度。总之由于使用BASE总线技术，微机同时承担计量和调速两大任务，使整个机器体积减小，性能提高。
该机器出料口有一个标定用分叉口，平时用铁板盖住，需标定时插住出料口，打开标定口即可进行实物标定。机器安装完毕后必须经实物标定调整后方可使用。我们用1/1000精度满量程为1吨的磅秤对流量计标定调整，试用三天后再标定，结果见附表。
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单次误差稍高，但累积误差只有1%，较理想。标定劳动强度大，频繁标定有困难。
永登水泥厂使用了新型煤粉计量自控装置以后，杜绝了由于跑煤造成窑内降温现象，防止了燃烧不完全的煤到窑尾电收尘内燃烧引起的重大设备事故。其中1号窑熟料耗煤量与1986年相比约降低了15.33千克/吨。
上海奉贤水泥厂 狄生龙
