鋁用陽極生產工藝中的配料係統,由七台石油焦失重秤、一台高溫液體瀝青秤及稱重控製係統組成，是陽極生產質量保證的關鍵設備，各陽極製造企業為確保配料的準確穩定，多數企業引進申克或哈斯勒配料秤係統，少數企業采用國產配料秤，不管是進口或是國產配料秤，多采用失重秤方式，筆者在實際生產中發現，配料精度，特別是瀝青配料的長期精確度和穩定性，仍然難以保證生產連續穩定的需求，本文主要分析失重配料秤配料誤差產生的原因，並就提高配料精度的方法提出改進措施。
一、結構組成簡介
如圖1所示，進料機構用於給稱重料鬥加料，主要由氣動蝶閥(B)、閘板閥（A）、軟連接（C）等組成，其中氣動蝶閥起到控製稱重料鬥的 料位（重量）的作用，應保證其密閉性、開關靈活性，加料快速和暢通等性能指標。
2、稱重料鬥
稱重料鬥是稱重物料的承載體，容積約為3000升，容積按照在最大輸料K8凯发登录入口下15分鍾的給料量選定，為減少快速加料期間的配料誤差， 快速加料時間占整個稱重周期的比例最大控製在5%左右。

3、稱重傳感器
稱重傳感器是失重秤的核心稱量部件，采用高分辨應變片傳感器， 將物料的重量信號轉化成mv電信號，係統采用三傳感器方式。
4、出料裝置
出料裝置用於排出稱重料鬥內的石油焦或液體瀝青，料鬥和出料裝置安裝在與機架固定的稱重傳感器上，根據輸送物料的特性及使用環境，一般采用螺旋輸送機、皮帶輸送機、泵等，對於陽極生產，由於石油焦粉料易飛揚大且有高溫瀝青，帶變頻控製的螺旋輸送機（圖1中序號  4、5、6、7、8）或瀝青泵，能較好實現穩定輸送物料的目的，並能防止粉狀物料的飛揚。
5、稱重控製係統
稱重控製係統由稱量儀表和自動控製係統組成，用於料鬥加料量、輸送物料K8凯发登录入口等進行控製和計量。失重秤的進、出料口均采用柔性軟連接，以保證上遊料倉和下遊設備的連接不影響稱重係統的準確性。
6、液體瀝青配料秤
瀝青秤計量的是高溫液體瀝青，除稱重傳感器、進料閥門、稱重料鬥（帶夾套保溫）、稱重控製係統等設施外，還包括瀝青泵（變頻控 製）、夾套保溫瀝青管路和溢流口等部件，係統組成如圖2所示。

二、配料秤工作原理
1、工作原理
如圖3，失重秤的工作分為快速加料區和重量給料區，在重量給料區，稱重料鬥內的物料進行稱重，根據單位時間重量的損失，將實際給料K8凯发登录入口和設定給料K8凯发登录入口進行比較，通過稱重控製係統的PID調節，輸出 控製信號給變頻器，控製螺旋給料機（或瀝青泵）轉速，使實際給料K8凯发登录入口符合設定值，達到定量配料的目的。在快速加料的過程中，出料裝置按容積式原理工作，料鬥內物料的重量通過稱重控製係統將物料重量與預先設定的重量上限值（Gmax）、下限值(Gmin)進行比較，低於下限 值時通過稱重控製器開啟進料閥門，向稱重料鬥內快速加料，達到上限值時關閉進料閥停止加料。

2、給料速率計算
失重秤的給料速率（排料K8凯发登录入口）為單位時間內料鬥重量的損失值， 理論上表示為：
MT=dG／dt
式中MT一給料速率dG一重量的損失值dt一測量周期
三、誤差分析及控製
1、失重配料秤誤差要求
為保證陽極質量，對配料秤的準確度等級的要求是能達到0.5級， 砝碼檢定時靜態最大允差為±0.13%，動態(物料)最大允差為±0.25%。
2、誤差分析及控製
2.1稱量誤差
配料秤的輸送給料機、稱重料鬥、稱重傳感器、稱重控製係統都會產生一定的誤差, 配料係統的誤差主要有以下幾種：
2.1.1傳感器固有誤差
傳感器受材質線性度的影響,總存在著誤差,  但在合理的量程範圍內，稱重傳感器精度等級能達到0.02級,它遠遠高於配料秤的0.5級的精度要求，為減少固有誤差，在選擇傳感器時，應使傳感器工作在其30％～70％量程內,即傳感器工作在最佳線性區域。
2.1.2稱重控製係統的誤差
配料秤稱重控製係統需要處理數據量和開關量信號，一般情況下電子模塊本身產生的誤差很小,但隨著時間推移，由於元件老化等原因, 會形成較大的誤差，可以通過定期校準和更換元器件來保證電子模塊正常工作。
2.1.3機械誤差
2.1.3.1稱重料鬥安裝偏差引起的誤差
稱重料鬥多為在現場製作，製作精度難保證其重心在中軸線上；此外與稱重料鬥連接的閥門等部件安裝時易改變料鬥重心；料鬥下的三個稱重傳感器同水平度要求高，易受力不均產生稱量誤差，這種誤差需要在製作和安裝時按設計要求規範操作，保證製作安裝質量。
2.1.3.2稱重傳感器安裝不規範引起的誤差
傳感器選型完成的情況下，安裝質量對稱量精度影響最大，也是存在問題較多的環節：一是傳感器支承點分布不均,三隻傳感器應按120度均勻分布,如果分布不均，各傳感器輸出的電信號相差較大而形成誤差； 二是三隻傳感器的受力不相等，輸出信號偏差較大。可通過在傳感器與料鬥之間安裝鋼球，形成球麵接觸形式，達到自動調節和修整的目的。
2.1.3.3料鬥與其它設備的連接不當
為保證料鬥稱重的準確性，料鬥與上下遊設備的連接采用軟連接， 但在安裝過程中,往往由於軟連接安裝不當使料鬥與上下遊設備之間有力的傳遞,另外，由於軟連接長期使用,老化、粉塵油汙、瀝青附著等造成誤差，在平常的生產過程應定期檢查、維護和調整，確保工作可靠。
2.2動態誤差
動態誤差是配料秤在生產過程中產生的誤差,由於外界幹擾的的偶然性,控製器的自適應功能有時難以做出正確的判斷,有時還會引起輸出信號較長時間的波動，例如為控製物料崩塌誤差，可將靠近出料口的輸送機螺旋葉輪遠離出料口100mm左右,保證出料口的物料有緩衝斜麵,不易產生崩塌。
2.3衝擊誤差
為實現快速加料的目的，料鬥加料時物料進入料鬥的速度較快, 這就意味著物料對料鬥有較大的衝擊力,  這種衝擊力會造成料鬥產生較大的振動,由此將引起稱重傳感器輸出信號波動,在料鬥內安裝錐型散料器作為緩衝器，是減少對傳感器的衝擊較好方法。通過軟件過濾衝擊幹擾信號,也能提高配料係統的穩定性。
2.4配料秤工作環境誤差
2.4.1機械振動
配料秤隻是陽極生產眾多設備中的一個，上下遊均有大功率、高轉速機械設備，機械設備的振動會引起料鬥晃動,從而產生稱重誤差，在工藝設計中,配料係統盡量遠離振動大的設備,必要時增加減振裝置。
2.4.2電磁場幹擾
配料係統本身是主要是電子係統,電磁場對其的影響較大,在工藝設計上應遠離強電磁場設備，如果靠近超強電磁源——鋁電解車間，對關鍵設備還應采取電磁屏蔽措施。
2.4.3其他幹擾
如粉塵、煙霧、潮濕、高溫、較大自然風,這些都會對傳感器及控製器模塊有影響，應對控製器、接線盒等采用全密封措施隔離，對料鬥應防止較大自然風直吹。
四、提高配料秤準確度的途徑
為了提高配料秤的準確度,減少計量誤差,在實際工作中,可采用以下措施預防：
1、正確使用和維護配料秤
1.1保持整機清潔,防止較重物品擊打料鬥，造成稱重傳感器損壞；
1.2定期檢查線路、氣路、料鬥、接地是否良好，檢查閥門、輸送機等動作是否靈活可靠，附近有強電、強磁幹擾的，對傳感器、控製器采取隔離措施；
1.3定期檢查螺旋輸送機葉輪磨損、減速機油位、軸承溫度等，確保輸送物料平穩；
1.4嚴禁在配料設備上進行電焊作業,以免損害稱重傳感器和控製器模塊,影響秤量的準確度；
1.5料鬥與部件之間柔性連接應可靠,壓縮空氣軟管長度應有裕量， 以減少對稱重傳感器的影響；
1.6安裝稱重傳感器的支架必須牢固可靠,並應有足夠的剛度,防止因振動而影響傳感器計量精度。
2、校準
配料秤是對物料進行連續稱量的計量設備,必須嚴格按照計量檢定規程對其進行校準,校準應按以下方法進行：
2.1校準前清理料鬥上的積灰，特別是瀝青秤，料鬥上和傳感器經常會有少量瀝青粘結，造成料鬥皮重變化甚至傳感器卡死，必須清理幹淨；
2.2料鬥檢查，特別是液體瀝青配料秤，其料鬥及管道需保溫，料鬥及管道設計為雙層結構，夾層中通有280℃的熱媒油對液體瀝青保溫， 出料管及溢流管安裝有金屬軟連接，熱媒油壓力、K8凯发登录入口、溫度波動對料 鬥影響較大，應在工作溫度下調整料鬥，使其重心不偏離中軸線；
2.3調整三個稱重傳感器的受力均勻性，通過調整傳感器墊片，使三個傳感器受力均勻，輸出信號保持基本一致，相互間的信號偏差不超 過±0.05mv；
2.4掛砝碼校準次數不得少於三次，且每次誤差均應在±0.13%以內；
2.5目前多數配料秤均有在線自動校準功能，經常在生產中起用自動校準功能,能在生產過程中自動修正誤差；
2.6合理設置PID參數,在各種配料比例沒有大的變化的情況下，設置輸出控製信號的最大、最小限值，在有較大幹擾的情況下，限製螺旋輸送機（瀝青泵）的轉速不至於降得過低或升得過大，達到平穩配料的目的。
五、結束語
在生產實際中，往往還存在因物料的粘結，稱重傳感器環境溫度變化、人員物件誤觸碰料鬥等引起配料精度的波動，從而造成係統準確度下降，實踐證明，規範操作、按要求維護保養、定期校準對保證配料係統的精度有著決定性的作用，這也是所有設備管理工作的主要內容。

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