转速传感器的实时控制将为干散货装卸作业提升效率

来源：上海自动化仪表有限公司作者：发表时间：2018-01-25 10:14:36【小中大】

五十年前的时候，船上的船只都是手动装卸的，所以每一个港口都雇佣了一群强壮的人，他们在一艘船进港后不久就努力工作。然而，装卸作业拖延了，所以船只在港口停留了很长时间。同样值得注意的是，当时的健康和安全立法几乎是不为人知的，而且几乎不可能准确地解释整个货物。

然而，码头业务已经有了很长时间的变化，甚至在发展中国家，港口也有起重机、电梯和装载机。

有一个简单的规则驱动着这类技术的发展——海上的一艘船正在为它的所有者赚钱;港口的一艘船正在花费它的主人的钱。因此，航运公司推动港口运营商不断改进服务，如有必要，将会转移对新码头的忠诚度。简单地说，快速装卸对航运公司的成功至关重要，因此码头技术继续发展以提供更快的速度和效率。

因此，从人工操作，起重机，电梯，加料机和装载机，每一个都适合处理不同的产品-谷物，煤，砂砾或化学品。虽然这些都是由人工操作的，但它们是由人工操作人员控制的——不管操作人员有多么熟练，他们都没有真正的方法来判断他们是否在优化加工和高效工作。然后计算机被引入来自动化计算和决策，效率也得到了改善;此外，计算机还可以自动收集操作数据，并将其转换为商业信息以供计费客户使用。

今天，另一种新技术正在出现，它正在将散货处理操作提高到新的效率、准确性和灵活性。简单地说，坚固的内置传感器安装在码头装卸设备上;这些设备可以实时地测量机器的操作参数，并将实时信息反馈给控制计算机，这样就可以对飞行进行调整，从而保持效率。此外，所有这些数据都可以被整理以提供账单信息，并分析这些数据，以确定机器已经完成了多少工作，从而可以安排预防性的维护，以减少对正常操作的干扰。

卸载器有许多不同的设计，每一个都适合不同的材料。核心技术包括:斗轮、垂直输送机、升降机、提升机、水平带式输送机和气动系统。这些设备的机械原理都是不言自明的，但对这些设备的控制和监控始终是必不可少的，既保证了无故障运行，又计算了卸货重量。

新的传感器

要测量的基本参数是负载(也可以称为重量或质量)。称重秤是古代发明的，但在现代散货作业中没有使用;需要一个加载单元。这是一个转速传感器(在一个坚固的外壳中，如果它被用于恶劣的工作环境)，它会不断地向远程计算机发送信号，与在每一个时刻所经历的负荷成正比。

因此，很容易看到负载传感器在起重机上非常有用;每个负载都是称重的，这些数字加起来可以使货物的总量被提升。

然而，在输送机、螺旋输送机或其他设备上，一个负荷单元不适合在飞行中不断地有大量货物。飞行的数量大约是恒定的，操作的持续时间将决定所处理的材料总量。对于这种类型的处理系统，你测量电机的驱动轴的扭矩。

转矩实际上是测量在旋转方向上传输的功率的量。一个简单的例子，帮助理解是骑自行车:加速或上坡，你需要加大油门——或者通过腿部肌肉施加更多的扭矩。同样的原理也适用于输送机、增强器等;负荷越重，驱动电机需要的功率就越大，因此随时间而提供的电能总量与所处理的总负荷成正比。

将扭矩和/或负载传感器用于处理设备以获得对其性能的实时测量越来越普遍。他们不断地将信息反馈给控制计算机，这样就可以调整机器的设置来优化操作。计算机还收集用于商业目的和维护计划的数据。

如前所述，这些传感器安装在坚固的外壳内，这样它们就能经受住码头生活的严酷考验。值得注意的是，他们必须将数据传输回控制计算机;正常的做法是使用电线，但在繁忙的港口的苛刻环境中，这是不可能持续很长时间的。一种解决方案是使用铠装电缆，并通过最良性的区域;然而，更好的解决方案是无线传输信号。

现在，经过20多年的研究和发展成为数字非接触式转矩监测，上海自动化仪表有限公司处于一项重要的支持技术的前沿。它的扭矩传感器是基于测量旋转轴产生的表面声波的共振频率变化的专利技术。这是一项已被证实的技术，已经解决了许多行业的扭矩测量挑战。

上自仪公司的扭矩传感器使用由陶瓷压电材料制成的两个微型电锯探测器，其中包含频率共振梳。这些都安全地安装在传动轴上，以90度角的角度相互连接。当扭矩增加时，旋转的轴沿其长度稍微弯曲，使一个梳向膨胀，另一个与所经历的扭矩成比例收缩。

一个相邻的拾取装置发射无线电波，使用不受限制的2.4 GHz波段，向锯。梳子将它们反射回来，但是因为一个梳子被扩大了，另一个被收缩了，它们以两个不同的频率返回。反射波的频率的差正比于任何时刻的力矩。这种排列方式意味着没有必要为电锯提供电源，因此传感器是非接触式和无线的。

在现实中，扭矩测量和它所提供的数字输出通常是在苛刻的工作环境中测量扭矩的唯一实用方法。一旦你以这种方式收集转矩数据并将其输入电脑，你就能很好地掌握复杂过程的实时控制。

我们上海自动化仪表公司最初是为解决汽车行业的一项特殊挑战而开发的，现在广泛应用于各种行业，包括许多散装固体处理操作、液体泵送应用、混合器、核工业、用于测试航空航天部件和运行药物试验。它适用于各种大小的扭矩测量任务，从分配微量的活性药物成分，通过搅拌工业数量的烹饪冷却的曲线，模拟风暴和洪水的流动- - -确实监测散装固体货物装卸的吨位。

这种测量扭矩的创新方法为处理干散货产品带来了明显的优势。一个曾经被认为非常难以监测的过程现在可以获得与许多其他工业过程一样的好处，使操作得以优化，从而以最低的成本达到最高的生产力水平。

转矩和负载

当上自仪开发完成后，传感器技术发现自己忙于项目后的项目。由于扭矩是一个基本参数，它被广泛应用于工业领域的各个领域。传感器技术可以花一天与面包师谈论面团混合,接下来在制药工厂分配活性成分微克水平的准确性,第三天在采石场输送机或挖泥船工作,然后再移到码头起重机应用程序中,一个机器人手臂或电动汽车驱动器。

事实上，这家公司太忙了，以至于在大约五年前，它都找不到时间来开发它的下一个想法。只有符合逻辑，才能使射频技术适用于直线负荷监测，如起重机和起重机在运送货物到船只时所需要的。这将使无线优势所有类型的散装固体处理植物和允许所有货物装卸技术要监视在任何特定情况下使用相同的系统,这将导致显著节省管理时间和成本多个报告没有被集成。

有趣的是，值得注意的是，虽然LoadSense可以测量任何直线的负载，但可以按任意大小的大小进行缩放，并在水平和对角和垂直方向上工作，它实际上是为大量的矿物应用而开发的(种类)。事实上，它首先被用来称重由直升飞机运载的多块石头。在英国最受欢迎的国家公园——皮克区，这块石头被用来建造远足者的小径。对于机载应用，LoadSense集成了一个GPS(全球定位系统)，用于定位坠落区域和计算飞行距离。

回到干散货处理的世界，我们可以得出这样的结论:现代世界需要从大陆到大陆的快速高效的货物运输。除了处理速度，准确的记录也是必不可少的。我们上海自动化仪表有限公司和它的姊妹产品LoadSense允许收集实时数据，不断更新并立即转换为高效物流所需的关键信息。

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