位移傳感器在TRM輥磨上的應用

邵樹楊，趙賀楠，丁再珍，宋小鵬

位移傳感器的工作原理是，將傳感器和磁塊分別安裝在搖臂軸承座和搖臂上，通過搖臂帶動磁塊運動，搖臂運動的位移經過傳感器感應后輸出4～20mA的電流值，換算后經過DCS傳輸到中控畫面上，從而使中控操作員獲得準確的料層厚度。由于位移傳感器偵測的是料層厚度（即磨機運行時磨輥與磨盤之間的距離），而搖臂的位移波動與料層厚度之間并不是對等的關系，所以在中控程序中設定4～20mA對應的位移量程時需要進行校對和計算，具體方法將在下文中闡述。

圖1 位移與電流的關系

該位移傳感器安裝簡單方便，主要包括傳感器支架、磁塊、傳感器主體、磨輥高低限位開關。其中支架由中材裝備集團有限公司設計和供貨，適用TRM所有型號磨機。現場可根據圖紙和說明書進行安裝。

在電纜布線時，應盡量避開電磁干擾源，以免對傳輸的信號造成干擾，影響測量的準確性；在選擇電纜時，應選擇帶有屏蔽層的電纜，電纜長度最好不要超過20m；在干擾無法完全避免時，可以通過屏蔽層接地、增加隔離器等方式解決。

安裝完畢后，需要對傳感器進行調試和量程的計算。位移傳感器磁塊移動長度為150mm，輸出信號為4～20mA，下面通過舉例來說明計算方法：

分別在磨輥下方墊20mm和100mm的鋼板，測出位移傳感器的輸出電流為6mA和10mA，得到圖1。

斜線的斜率：

k=tana=（100-20）/（10-6）=20

∵∠a=∠b=∠c

∴tana=tanb=tanc

BC=20，可以求出AB=BC/k=1，OB=2，則有OA=OB-AB=1。

OE=k×OA=20

E點為y軸負向，故電流4mA對應的值為-20mm。

20mA對應的值為（16-1）×20=300mm。

在磨輥與磨盤距離為20mm和100mm，輸出電流為6mA和10mA的情況下，DCS設定量程時應為-20～300mm。

通過監測料層厚度的變化趨勢可以及時調整喂料量、研磨壓力，對即將發生的磨機振動提前做出判斷并調整，降低磨機跳停或抬輥的幾率。

根據現場實際運行情況，礦渣磨粉磨時，其料層厚度一般在30mm左右，粉磨水泥一般在40mm左右，安裝位移傳感器后，通過監測，可以由中控畫面上實時觀察到料層厚度變化。

當料層太厚時，磨機研磨效率下降，粉磨成品率低，磨內壓差增大，磨機穩定性差，容易振動，系統負荷增大，電耗增加。導致料層太厚的原因包括喂料量過大、研磨壓力偏低、擋料圈過高等。

當料層過薄時，會導致磨機振動，對設備造成傷害。導致料層過薄的原因包括喂料量偏低、喂料系統堵料、研磨壓力大、擋料圈偏低等情況。

通過實時監測料層厚度，操作員可以對操作進行預判，更好地提高磨機的運轉率，減少停機次數，設備管理人員也可以通過料層厚度來調整擋料圈高度，使磨機的研磨效率達到理想狀態，提高產量，降低電耗。