NT-Silo weighing extensometer-FE-0114

Pesage de Silos par extensomètres
Silo weighing with extensometers
Introduction– Introduction
Cette note décrit l’utilisation d’extensomètres pour mesurer
la quantité de produit dans un silo sur pieds verticaux.
This note describes the use of extensometers to
measure the content of silo mounted on vertical legs.
Des capteurs de déformation associés aux éléments de
structure des pieds du silo permettent de réaliser un système
de pesage relativement fiable. Un tel système de mesure
permet d’obtenir une précision entre 2 et 10% de la capacité
maximale, en fonction du niveau de déformation des pieds.
Several strain sensors associated to the structural
members of a vessel leg create a pretty good weighing
system. Such measuring systems could reach accuracy
between 2 and 10% of the full scale, depending of the
application and stress level in the structure.
Nombre de capteurs – Number of sensors
Pour obtenir la meilleure précision, deux extensomètres
seront installés sur chaque pied support.
For optimal performance, two extensometers should be
mounted on each support leg.
L’installation d’un seul extensomètre par pied
également possible, mais la performance sera dégradée.
The use of only one extensometer by leg is also possible
but the accuracy will be lowered.
est
Exemples de montage – Examples of mounting
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Estimation de la contrainte - Strain estimation
Calcul de contrainte
Strain calculation
Avant l’installation, il convient de vérifier que la contrainte
des pieds support est compatible avec la précision recherchée.
Before starting, it is important to verify that the stress in
the legs is sufficient for accurate & reliable.
Pour cela, nous devons calculer la surface d’une section de
pied support selon la formule ci-dessous.
For that, we calculate the cross sectional surface of the
leg following the formulas.
Then, fulfil the following table to calculate the strain:
Remplir la table suivante et calculer la contrainte :
-
Nombre de pieds N: ___________
-
Number of leg N: ___________
-
Capacité du silo V: ____________kg
-
Silo load Capacity V: ____________kg
-
Surface section (ci-dessus) S: _________mm²
-
Cross surface(above) S: _________mm²
-
Facteur de contrainte σ =V/N/S: _________kg/mm²
-
Stress factor σ =V/N/S: _________kg/mm²
Contrainte ε = σ / E
strain ε = σ / E
with E = 21000 kg/mm² for steel application
avec E = 21000 kg/mm² pour l’acier
Pour une bonne précision, les valeurs typiques de
-6
-6
contrainte devraient être entre 150.10 et 500.10 .
For good accuracy, typical values for strain should
-6
-6
be from 150.10 to 500.10 .
Positionnement spatial des capteurs - Spatial positioning of sensors
Pour une précision optimale, 2 extensomètres en opposition
doivent être installés sur chaque pied, et placés à la même
hauteur (écart max. 50mm) pour s’affranchir des couples de
flexion.
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For good accuracy, 2 opposite sensors should be
positioned on each leg and should be place at the same
height (Max difference 50mm) on each leg so that flexion
torque is cancelled..
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Positionnement vertical des capteurs - Vertical positioning of sensors
En général, les extensomètres seront positionnés au centre
d’une portion libre des pieds supports. Etant donné que les
capteurs mesurent la charge sur le pied au niveau du point de
fixation, il est important de s’assurer que le point choisit supporte
toute la charge du silo et des pièces rattachées.
In general, sensors are best positioned in the centre of an
unobstructed run of the support beam. Since the sensors will
measure the load in the beam at the point of mounting, it is
important to first ensure that the point you choose is bearing
all the load of the silo and attachments.
Si le silo se vide dans un convoyeur à vis supporté par des
poutres fixées aux pieds, les extensomètres doivent être installés
sous ces poutres afin de mesurer la totalité de la charge.
De même, s'il existe des croisillons sur le silo ou autre chose
sur les pieds supports, les capteurs doivent être installés entre
ces montants.
If the silo empties into a screw conveyor supported by
beams attached to the legs, the sensors must be installed
under these beams to measure the entire load.
Voir les exemples ci-dessous, et choisir celui qui correspond le
mieux.
Cas X
Likewise, if there are braces from the silo or anything else
to the legs, the sensors must be installed under these braces.
See examples below, and chose the one that suits the
best.
X Case
The sensors should be placed at mid height of each leg.
Placer les extensomètres à mi-hauteur de chaque pied.
Cas Y
Y Case
Si la partie libre du pied est supérieure à 5xW (dimension de
la poutre support ou diamètre du tube), placer les capteurs à mihauteur de la partie libre du pied.
Cas Z
If the free leg is greater than 5xW (beam dimension or
tube diameter), the sensors should be placed at mid height of
the free leg.
Z Case
Si la partie libre du pied est inférieure à 5xW (dimension de la
poutre support ou diamètre du tube), placer les capteurs entre
les entretoises, à mi-hauteur de leur partie libre.
If the free leg is less than 5xW (beam dimension or tube
diameter), the sensors should be placed at mid-height
between the braces.
Les emplacements des capteurs doivent être à l'abri
du soleil.
The sensor locations should be away from direct
sunlight.
Une dérive du poids pendant la journée peut être la
conséquence de pieds exposés au soleil.
A drift in the reading during the day could be caused
by leg exposed to sunlight.
Cette dérive peut être réduite en isolant les pieds avec
des feuilles d'aluminium utilisés comme pare-soleil.
This drift can be reduced by insulating the legs with
aluminium sheets used as a sun shield.
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Raccordement des capteurs - Sensors wiring
Les extensomètres sont connectés en parallèle. Cette
connexion vers un indicateur de poids d’effectue à l’aide d’un
(Jusqu’à huit capteurs) ou plusieurs boîtiers de raccordement
situés à proximité du système de pesage.
Extensometers have to be electrically connected in such
a way that the lines are in parallel. The connection is made at
the indicator through one (up to eight sensors) or several
junction boxes, located near to the weighing system.
Exemples de raccordement – Connection examples
Quand plusieurs extensomètres sont connectés en parallèle,
le signal de sortie est la moyenne des sorties de chaque
capteurs et la puissance nécessaire à l’alimentation des
capteurs est multipliée par le nombre de capteurs.
Contrôler les caractéristiques de l’indicateur
pour vérifier s’il peut alimenter les capteurs.
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When multiple extensometers are connected in parallel,
The output signal is then the average of the individual output
signals and the amount of current required to supply these
sensors is multiplied by the number of sensors.
Check the indicator excitation feature to
verify that it can supply the sensors.
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Câble de raccordement et mise à la terre
Cable extension and Grounding
Les câbles de raccordement doivent être blindés et de faible
capacité. Nous recommandons l'utilisation des câbles SCAIME,
qui satisfont à ces exigences.
Extension cables must be shielded and of low
capacitance. We recommend the use of SCAIME cables,
which satisfy these requirements.
La mise à la terre et le blindage peuvent être critiques pour la
performance des capteurs qui génèrent des signaux de très
faible niveau.
Proper grounding and shielding can be critical to the
successful application of sensors which are generating low
level signals.
Le corps du capteur et la boîte de jonction doivent être mis à la
terre par une fixation mécanique à la structure sur laquelle ils
sont montés.
The sensor body and junction box must be grounded by
mechanical attachment to the structure to which they are
mounted.
Les câbles capteurs seront éloignés des circuits
de puissance, à une distance min. de 1 m.
Sensor cables should be kept away from
power circuits, with a min. distance of 1m.
Principe d’étalonnage - Calibration principle
Quand le système de pesage est installé, il doit être étalonné
pour que la valeur lue sur l’indicateur reflète précisément la
quantité de produit à peser.
When the weighing system is installed, it must be
calibrated so that the readings on the indicator accurately
reflect the amount of product to weigh.
La méthode détalonnage la plus précise consiste à utiliser des
masses étalon, mais pour des silos de forte capacité, il est
souvent impossible de manipuler de telles masses. Dans ce cas,
il est possible d’utiliser une quantité de matière connue que l’on
va alors utiliser comme masse étalon.
The most accurate way to calibrate a weighing is with
calibration load (test weights) but for large silo, it is often
physically impossible to hang test weights. In that case, You
can use a known amount of material, and then uses this
material as the test weight.
S’il est possible de vider le silo
If it’s possible to emptying the silo
•
Vider le silo.
•
Empty the silo.
•
Ajuster le Zéro de l’indicateur de poids.
•
Calibrate the Zero of the weighing instrument.
•
Charger le silo avec une quantité de matière connue
(Au moins 20% de la capacité max. est recommandé).
•
Load the silo with known amount of material (Not less
than 20% of full capacity is recommended).
•
Régler l’indicateur pour que la valeur affichée soit
identique à la quantité de matière.
•
Calibrate the weighing instrument, so that it reads the
same as the amount of material.
•
Quand le silo est à nouveau vide, vérifier le Zéro et
corriger si besoin.
•
When the silo will be empty, check for return to zero
and correct is needed.
Exemple d’étalonnage à partir d’un silo vide – Calibration example from empty silo
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S’il est impossible de vider le silo
If it’s not possible to emptying the silo
•
Attendre que le silo soit rempli avec une quantité
initiale connue.
•
Wait the time where the initial amount of material
inside the silo is known.
•
Ajuster le Zéro de l’indicateur de poids avec cette
quantité initiale.
•
Calibrate the Zero of the weighing instrument with
this initial quantity.
•
Charger le silo avec une quantité additionnelle connue
de matière (Au moins 20% de la capacité max.).
•
Load the silo with an additional known amount of
material (At least 20% of max. capacity).
•
Régler l’indicateur pour que la valeur affichée soit
égale à cette quantité additionnelle.
•
Calibrate the weighing instrument, so that it reads the
same as this additional quantity.
•
Le silo toujours chargé, appliquer un réglage théorique
pour remplacer la valeur affichée (Initiale) par la valeur
totale (Initiale + additionnelle)
•
The silo always loaded, apply a theoretical
adjustment to replace the indication (Initial quantity)
to the total quantity (Initial + additional)
•
Quand le silo est vide, corriger le zéro si besoin.
•
When the silo is empty, correct the zero if needed
Exemple d’étalonnage à partir d’un silo déjà rempli – Calibration example from loaded silo
Installer et étalonner vous-même le système
Install and calibrate the system yourself.
•
•
Souder les supports (disponibles en option) aux
pieds et visser les extensomètres EPSI-AX mV.
Connecter les capteurs avec les boîtiers et
câbles SCAIME. Tous les câbles peuvent être
fournis et disposent de codes couleur.
Suivre le processus d’étalonnage simplifié.
•
Weld the supports (Available in option) to the
leg and bolt the EPSI-AX mV sensors.
Connect the sensors to the indicator with the
SCAIME junction boxes and extension cable.
All cables can be provided and are color-coded.
Follow the straightforward calibration process.
•
N’hésiter à nous appeler en cas de besoin
•
Don’t hesitate to call us if needed
•
•
•
SCAIME SAS – 74100 Annemasse – France – Tel: +33 (0)4 50 87 78 64 – Fax : +33 (0)4 50 87 78 42 – www.scaime.com
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