液位 - 重量" 联动计量通过液位计算体积、结合地磅重量反推密度(密度 = 重量 / 体积),适用于化工原料、食品配料等场景,可实现双重计量验证,具体方案如下:
联动计量实现方案:
硬件连接与参数配置:
信号联动:投入式液位变送器(4-20mA 输出液位,精度 ±0.1% FS)接入 PLC,地磅(4-20mA 输出重量,精度 ±0.05% FS)通过 RS485 协议与 PLC 通信;提前在 PLC 中输入储罐底面积(如圆形罐底面积 =πr²,精度 ±0.01m²)。
计量逻辑:PLC 通过 “体积 = 底面积 × 液位" 计算介质体积,结合地磅重量计算实时密度(密度 = 重量 / 体积),并累计总重量(总重量 = 实时密度 × 累计体积);设置密度偏差阈值(如 ±0.5%),当密度超出正常范围(如甲醇正常密度 791kg/m³,显示 820kg/m³),触发报警。
校准与验证:
静态校准:向储罐内注入已知重量的介质(如 1000kg 甲醇),记录液位与重量,计算体积(1000/791≈1.264m³),核对 PLC 计算的体积(底面积 × 液位),误差需≤0.2%;
动态验证:进料过程中实时对比 PLC 计算重量与地磅重量,偏差≤0.3% 为正常,超出则检查设备或参数。
常见计量偏差原因与排查:
储罐底面积参数错误:
原因:若储罐为椭圆罐,误输入圆形罐底面积(如实际底面积 10m²,误输 12m²),体积计算偏大 20%,导致重量计算偏大 20%。
排查:重新测量储罐尺寸(椭圆罐测量长轴 a、短轴 b,底面积 =πab/4),在 PLC 中更新参数,重新静态校准。
液位测量漂移:
原因:变送器零点漂移(如空罐时输出 4.1mA,显示液位 0.0625m),导致体积计算偏大;或介质附着膜片(如粘稠介质残留),产生额外压力(0.5kPa),对应液位偏高 0.05m。
排查:空罐时校准变送器零点(输出 4mA);拆卸探头清洁膜片,重新安装后测试液位与重量的对应关系。
地磅称重误差:
原因:地磅传感器老化(如称重 1000kg 显示 990kg)、秤体变形(如支撑脚不均匀),导致重量输入偏差。
排查:用地磅标准砝码(如 1000kg)校准地磅,若偏差超 0.05%,更换传感器或调整秤体水平;检查地磅与储罐是否刚性连接(若连接会传递储罐压力,导致称重偏大),需保持独立支撑。