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淺談電子皮帶秤的貿易計量及檢驗
太原晶通傳感計控有限公司   2019-08-02 17:00:18 作者:SystemMaster 來源: 文字大小:[][][]

淺談電子皮帶秤的貿易計量及檢驗 

【摘  要】 
    在我國電子皮帶秤已廣泛用于工業散料的工藝配料和計量考核,但作為貿易計量和檢驗還存在較多的問題,本文將針對這些問題進行探討。
【關鍵詞】  
    電子皮帶秤  貿易計量  檢驗  秤架  二次儀表 
           
    An Introduction To Electronic Belt Scale Trade Measure And Calibration 
                                                      
    Xu Housheng 
 
    SMMARY:In our county, electronic belt scale has been widely used in industry production and measure
evaluation, but as trade measure and calibration it has large room for improvement,So we will    discussed
these problems in this articles   
    KEY WORDS:Electronic Belt Scale, Trade Measure, Calibration, Load Receptor, Instrument. 
           
    1、概  述 
    皮帶秤的應用現場影響因素較多,諸如皮帶的速度、跑偏、皮帶的彈性模量隨溫度和使用時間
的變化、稱重段及其前后的托輥組的運行狀況、秤架的結構及安裝調試工藝,以及皮帶秤的檢驗方
法、維護管理等等,都對皮帶秤的準確度產生不同程度的影響。因此,一些電子皮帶秤(也包括進
口秤)在現場運行中還是達不到生產廠家所保證的準確度[1]。 
    特別是電子皮帶秤作為貿易計量和電子皮帶秤的檢驗方法還存在較多的問題,與發達國家相比
還存在一定的差距,在第三世界國家電子皮帶秤作為貿易計量還沒被法制計量組織(OIML)認可。因此,要設計出符合國情和各種現場環境的電子皮帶秤,對制造廠家來說既是責任又是商機。 
    2、電子皮帶秤貿易計量存在的主要問題 
    2.1 國內皮帶輸送機標準的制定沒有考慮到計量的技術要求,如稱重段及其前后的托輥組的
運行狀況、皮帶的張力變化、秤架安裝點的工藝環境等; 
    2.2電子皮帶秤的檢驗方法(90%以上用戶沒有條件做實物檢驗,模擬載荷又無法找出與實物
的對應關系);

    2.3  料流的變化對動態線性的影響,(即使可利用二次儀表的多點線性校正功能來修正,也難以提供多種重復料流的標準量);  
    2.4電子皮帶秤在運行的過程中計量是否準確,只有通過事后實物檢驗才能判定; 
    2.5  電子皮帶秤的管理與維護(缺少免維護的設計和支持管理、維護的技術平臺)。 
    3、電子皮帶秤的檢驗(校驗)存在的主要問題 
    為維護皮帶秤稱量準確度,定期對皮帶秤進行檢驗,目前國內外的檢驗方法有二種: 
    實物校驗(用靜態稱量實物的結果來檢驗皮帶秤);模擬載荷裝置校驗(采用掛碼校驗、小車碼檢驗、滾動鏈碼檢驗、循環鏈碼檢驗等方法來模擬實物檢驗皮帶秤)。盡管實物檢驗是置信度的方法,但實物檢驗投資較大,并存在檢驗時間長,費力、物料多次等諸多問題,特別是90%的現場無法滿足實物檢驗的工藝條件(經調查,火電系統前些年一直使用料斗秤實物檢驗系統,但這些年大部分采用循環鏈碼檢驗)。而模擬載荷檢驗都是在空皮帶的狀況下進行,只能模擬皮帶機整個輸送面上某一段實物輸送狀態,產生不了實際生產過程中皮帶機整個輸送面上布滿物料時那么大的皮帶張力和張力的變化,因此模擬載荷檢驗與實物檢驗相比較,仍存在誤差(準確度為 2%~10%),特別是每條皮帶輸送機的運行狀況各有不同,無法求出與實物檢驗之間的固定關系,因此每臺皮帶秤采用實物檢驗合格后,用模擬載荷檢驗裝置與其進行比對檢驗修正才能使用,但皮帶輸送機的運行狀況發生變化后,還是要做實物檢驗。
     4、解決上述問題的探討
     4.1  安裝的技術條件
     目前大部分制造商所提供的秤架都是利用現場皮帶輸送機上的托輥架和托輥、作為按輸送技術標準的托輥組屬“鉚焊件”,其托輥架“鉚焊”的形位誤差遠大于±1.0mm,托輥的軸向竄動和徑向跳動遠大于 0.5mm、0.2mm,而作為高準確度的電子皮帶秤這些技術指標要達到,因此,制造商提供整個稱量段上以及其前后至少三組符合技術要求的托輥組,使得所提供托輥組組成的輸送面盡可能在一個平面上。另外秤架安裝點的工藝環境要符合要求(詳見《如何選擇電子皮帶秤的安裝位置》一文)[2]
                                                          。
     4.2  ICS-PJZ 電子皮帶秤計量、檢驗集成系統
     4.2.1 基本原理
     在一臺皮帶機上安裝兩臺性能相同的皮帶秤,并將兩臺秤誤差調在相同范圍,在其中一臺秤中
自動分布(加入)標準載荷,正常輸送、稱重物料后將兩臺秤的稱重結果相減,將相減結果與標準
載荷的實際量比較,得到對應關系,達到對皮帶秤校驗的目的。
           K =
                  ,
                  M     Q
                        /Q
                        M ————
                                校驗系數
     其中:Q,
            M  —— 標準載荷累計的顯示值;

           Q      T 
            M =∫
                  0 G V d(t) —— 標準載荷累計的計算值

     其中:T —— 皮帶運行整數圈的時間;V —— 皮帶運行速度

    稱重科技 2008·青島                                      
 
                G=K
                     f
                      *∑M(L-b)/L
                                  2 —— 標準載荷的分布與皮帶上物料的分布關系
                                                                             


    其中:Kf —— 分布系數;G —— 皮帶上物料的分布kg/m;
                M —— 標準載荷的質量 kg;L —— 托輥間距 m; 
                B —— 標準載荷的分布點與計量托輥沿輸送方向的距離 m;
          4.2.2
                
                 技術路線(略)
          4.2.3
                
                 主要技術指標:
          標準載荷準確度≤0.05%  累計器準確度≤0.02%

                                       系統準確度                      系統重復性
          被校驗皮帶秤       累計載荷質量的百分數(%)          額定載荷質量的百分數(%)
           準確度等級 
                             檢定          使用中檢驗       檢定          使用中檢驗

               0.5                0.25            0.5              0.1              0.15

                1                 0.5             1.0              0.2               0.3

                2                 1.0             2.0              0.3               0.6

          4.2.4
                 
    技術特點分析 
    ① 建立了標準載荷的分布與實際載荷分布對應的數學模型: 
    由于標準載荷是恒定疊加在正常輸送的物料中,并利用兩臺秤整數圈累計量相減的方法獲取標準載荷在系統校準前的整數圈累計量,因此它不同于任何一種模擬載荷檢驗的方法,同時還運用Pro/E、CAE等技術,對系統虛擬樣機模型進行結構力學、模態、多柔體多彈性體系統動力學等理論分析,研究標準載荷的布置方法,建立標準載荷的分布與實際載荷分布對應的數學模型:G=K*∑M (L-b)/L
    2 對檢驗系數進行修正。
          ② 校驗方法:
          提供一種皮帶秤在線校驗方法,在皮帶輸送機正常輸送、計量物料的過程中進行,(不需要停產校驗、不受安裝條件限制)達到實物校驗的目的;
          ③ 避免了皮帶張力等因素對計量、校驗的影響:
          在同一臺皮帶機上安裝兩臺性能相同的皮帶秤,在皮帶輸送物料時兩臺秤所受皮帶張力等因素的影響相同,因此可相互抵消;
          ④ 多種成熟技術的集成:
          涉及計算機建模、過程控制、信號檢測、傳感、通訊等成熟技術,集成了電子皮帶秤、工業 PC、PLC、工業測控軟件等成熟產品;
          ⑤ 準確度高、造價低、簡單、可靠:
          與現有技術相比,準確度從 2%~10%提高到 0.25%~2.0;不僅如此 %,只要能安裝皮帶秤的現場
條件都可以安裝本系統,并且操作、維護十分簡單; 
     4.3  解決料流的變化對動態線性的影響 
    利用“ICS-PJZ 電子皮帶秤計量、檢驗集成系統”的功能,在正常輸送物料的同時可非常方便的提供多種重復料流的標準量:在正常料流的狀態下將兩臺秤校準,當輸送機改變輸送量時,兩臺秤的動態線性誤差應該相同,此時用儀表多點線性校正功能很容易解決。
     4.4  解決電子皮帶秤在運行的過程中的準確度
     利用“ICS-PJZ 電子皮帶秤計量、檢驗集成系統”的功能,在運行的過程中,利用兩臺秤預先設定的相對誤差報警值,可非常容易地判定系統是否超差,并可隨時在線檢驗、調整。
     4.5  提供免維護秤架及“傻瓜”型儀表
     為適應國情和各種工藝環境,采用免維護的設計和提供管理、維護的技術平臺,是用好電子皮帶秤的重要環節
     4.5.1  秤架
     選用懸浮式秤架結構,與傳統懸浮式不同的是:取消秤體限位裝置、“抵消輸送方向分力的影響”,其特點是稱重托輥組直接與稱重傳感器相連,秤架部分是“四無”,即無杠桿、無支點、無平衡重,類似靜態稱重的稱重平臺,同時也是免維護結構設計。
     昆明有色冶金設計研究院方原柏教授曾采用響應特性曲線分析方法對多種秤架結構進行分析比較,結論是懸浮式秤架特性優于其它各種結構形式的秤架。比如拉姆齊(RAMSEY)公司同有四組稱量托輥的秤架中,17 型雙杠桿式準確度指標為 0.25%,而 14 型懸浮式準確度指標為 0.125%,并聲稱有計量性能,且獲得NTEP型式認證及OIML、EEC  級標準認證。
     4.5.2  “傻瓜”型儀表
     皮帶秤的使用,離不開用戶的管理,“傻瓜”型儀表(全漢字、人性化的操作系統,四鍵操作)降低了對用戶的使用要求,同時“兩臺儀表預先設定的相對誤差報警值”等功能,為用戶提供了管理、維護的技術平臺。

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