省心！皮带秤链码一站式配套 电子皮带秤承重装置的秤架结构主要有双杠杆多托辊式、单托辊式、悬臂式和悬浮式4种。双杠杆多托辊式和悬浮式秤架的电子皮带秤计量段较长，一般为2～8组托辊，计量准确度高，适用于流量较大、计量准确度要求高的地方。单托辊式和悬臂式秤架的电子皮带秤的皮带速度可由制造厂确定，适用于流量较小的地方或控制流量配料用的地方。 称重显示器主要有数字显示和汉字显示两种，汉字显示为数字显示的升级产品。 称重显示器有累计和瞬时流量显示，具有自动调零、半自动调零、自检故障、数字标定、流量控制、打印等功能。 汉字显示除此之外还能显示速度。汉字显示在操作时有功能显示，能更好的帮助使用人员操作。 电子皮带秤，由秤架，测速传感器，高精度测重传感器，电子皮带秤控制显示仪表等组成，能对固体物料进行连续动态计量。 电子皮带秤称重桥架安装于输送机架上，当物料经过时，计量托辊检测到皮带机上的物料重量通过杠杆作用于称重传感器，产生一个正比于皮带载荷的电压信号。速度传感器直接连在大直径测速滚筒上，提供一系列脉冲，每个脉冲表示一个皮带运动单元，脉冲的频率正比于皮带速度。称重仪表从称重传感器和速度传感器接收信号，通过积分运算得出一个瞬时流量值和累积重量值，并分别显示出来。
种类 按不同的着眼点电子皮带秤可以有多种的分类方式。 按结构分 A1：按制造皮带秤时是否已同时把皮带输送机制作成一体化结构可分为：嵌装型皮带秤（A1-1）和整机型皮带秤（A1-2）。 嵌装型皮带秤与其配套的皮带输送机可以不是同时设计制造的。通常皮带秤厂商要到用户现场把称重单元（包括称量台与称重传感器）嵌装于往往由用户另行置备的皮带输送机的机架上共同组成称重系统。整机型皮带秤所需的输送机，包括输送机架、滚筒与托辊、输送皮带、驱动电机等等，已与皮带秤称重用零部件设计制造成一体化结构，其输送机长度一般比嵌装型的要来得短。 A2：按皮带秤的承载器型式可分为：称量台式皮带秤（A2-1）和输送机式皮带秤（A2-2）。 称量台式皮带秤的承载器只包括部分输送机。此类皮带秤作为皮带输送机的一部分，与皮带输送机一起输送物料。输送机式皮带秤的承载器是一台完整的输送机。此类皮带秤自身具有动力，能独立输送物料。 应注意，虽然输送机式皮带秤与整机型皮带秤都自带输送机及其动力，但切莫把两者混为一谈；嵌装型皮带秤与称量台式皮带秤的概念也并非*等同。输送机式皮带秤一般都是整机型皮带秤；但称量台式皮带秤，可以是嵌装型的，也可以是整机型的，这两种类型都很常见。具有称量台的整机型皮带秤的承载器是称量台及恰运行于其上的那一段皮带，而不是一台完整的输送机。承载器型式的不同直接跟称重传感器的容量有关，同样是整机型皮带秤，承载器为称量台或输送机选择称重传感器的容量的计算公式就不一样。 在称量台式皮带秤中，置于称量台（又称为秤架、秤框或秤台）上的托辊称为“称重托辊”，而安装于输送机架纵梁上的则称为“输送托辊”，其中靠近称重托辊的前后各一组输送托辊又特称为“秤端托辊”。物料重力的传递途经为：输送带→称重托辊→托辊支架→称量台→称重传感器。而在输送机式皮带秤中，物料重力的传递途经为：输送带→托辊与滚筒→输送机架→称重传感器。 A3：按称重传感器对于承载器（以及加于其上的物料）的支承方式可分为：直荷式皮带秤（A3-1）和杠杆式皮带秤（A3-2）。 直荷式皮带秤的承载器的重量全部由称重传感器（一个或几个）支承。而杠杆式皮带秤的承载器的重量由称重传感器与作为支点的零部件(如：十字或X形片、橡胶耳轴等)共同承受，承载器相当于杠杆，承载器及物料的重力作用线到支点的距离为动力臂，称重传感器对承载器支承力的作用线到支点的距离为阻力臂。除了特殊需要外，杠杆式皮带秤的阻力臂一般都长于动力臂，因此称重传感器仅受到了部分载荷；而直荷式皮带秤受到的是未经缩小的载荷作用力。 承载器为称量台的杠杆式皮带秤又可分为单杠杆式和双杠杆式，后者的称量台分为两截，做成相向安装的成对杠杆。 以上各种结构类型系依照不同的角度来分类的。实际上任何一台皮带秤都会综合不同分类的特征，从而形成众多的品种。例如，既具有（A2-1）特征、又具有（A3-1）特征的“称量台-直荷式”秤，通常称之为称“悬浮式”秤；兼具（A2-2）和（A3-2）两者特征的“输送机-单杠杆式”秤通常称之为“悬臂式”秤；将具有（A2-2）特征的整台输送机全部置于装有称重传感器的底座之上，就又同时具有了（A3-1）的特征，这种“输送机-直荷式”可以称呼为“台基式”。 A4：按称重托辊数量的多寡可分为：单托辊皮带秤（A4-1）和多托辊皮带秤（A4-2）。双杠杆式的称重托辊数一般都成偶数，而其它型式的称重托辊可以是偶数，也可以是奇数。 A5：按称重传感器的安装位置可分为：低架皮带秤（A5-1）和高架皮带秤（A5-2）。 称重传感器的弹性体上下两端各有一个受力点，其中一点跟承载器相连，另一点则跟地面（直接或间接）相接的固定构件相连。跟固定构件相连点的位置在输送机架纵梁上方的为高架秤，而该点在纵梁下方的为低架秤。高架秤维修、更换传感器较为方便，但常需配制龙门架，使用的钢材较多。这些年传感器的质量有了提高，高架秤已不多见。 A6：按输送带驱动电动机的安装位置可分为：前驱动皮带秤（A6-1）和后驱动皮带秤（A6-2）。 通常，我们把靠近物料进入处称为输送机尾部，把物料输离处称为头部。正程皮带从尾部向头部行进，回程皮带由头部向尾部折返。习惯上，把靠近头部处叫做前方，靠近尾部处叫做后方。皮带输送机为前驱动方式时，头轮为主动滚筒，尾轮为从动滚筒；皮带输送机为后驱动方式时，尾轮为主动滚筒，头轮为从动滚筒。 按带速分 分为：单速皮带秤（B-1）、多速皮带秤（B-2）和变速皮带秤（B-3）。其中，多速皮带秤可以在预定的几种快慢不同的带速中换档，而变速皮带秤则能在一定的速度范围内无级变换。以上皮带秤若在使用中只用其中一种固定的设计带速，又称为恒速秤；若在使用中会需改变料流量而在其设计带速范围内调节的，又称为调速秤。 按给料分 分为：喂料皮带秤（C-1）和拖料皮带秤（C-2）。前者，料仓中的物料不与输送带直接接触，而是经由另外的给料装置（如振动给料机、圆盘给料机、星型给料机等）陆续喂送到输送带之上。后者，料仓中的物料直接压在输送带上，在输送带运行时将物料拖出。 对于拖料秤（C-2），须采用变速秤（B-3）改变输送带运行速度来调节物料流量。对于喂料秤（C-1），一般以调节给料装置的喂料速度来改变物料流量，可以采用适宜带速的皮带秤[多用（B-1），间或也可用（B-2）、（B-3）] ；必要时也可以对给料装置的喂料速度和输送机运行速度两者同时调节。 按用途分 分为：计量皮带秤（D-1）和定量皮带秤（D-2）。前者，以获得所称物料的连续累计重量为主要目的；后者，又称配料秤，以控制所称物料的重量流量为主要目的。 注意：同样的用途可采用不同的结构，同样的结构也可担当不同的用途。计量秤常为嵌装型的，但整机型也能承担；配料秤多数是整机型的，但嵌装型也并非不能用。结构（A）是在制造前就需设计确定的，而用途（D）却可能是后天赋予的。一台衡器在制造装配时也许还未知其预期的用途，但不能不先了解其机械结构。因而不宜用“计量秤”来称呼嵌装型秤，或用“配料秤”来称呼整机型秤，以避免造成沟通双方理解上的不一致。 组成部分 电子皮带秤的基本组成主要包括：⑴ 皮带输送机及其驱动单元（虽然嵌装型皮带秤的厂商一般不予提供，但若无它皮带秤是不完整的，就没法正常工作。）、⑵ 称重单元、⑶ 测速单元、⑷ 信号采集、处理与控制单元。 对于输送机式皮带秤，其整台皮带输送机就是承载器；对于称量台式皮带秤，其称量台和称重托辊以及恰运行到其上方的那段输送皮带构成了承载器。 称重传感器是将被称物料的重力转换为模拟或数字电信号的元件。称量台与称重传感器的组合常被叫做称重单元。 作为动态计量器具的电子皮带秤，用来测量被称物料运行速度的测速传感器也是保证计量准确度重要元件。 信号采集、处理、与控制单元是用以接收、处理传感器输出的电信号并以质量单位给出计量结果，以及完成其它预定功能的电子装置。它可以是单独的一块仪表（例如“动态称重显示控制器”），也可以由几个独立的部分共同组合而成（例如，分离的传感器激励电源装置、放置现场的信号采集器以及放置中央控制室的积算器和上位计算机等）。为了叙述方便，本卷教程常会把信号采集、处理、与控制单元（无论是单一的或者组合的）简称为“显控装置”。 表达意义 称量长度（L）的物理含义是：物料通过皮带秤时，对称量产生等效影响的那一段长度。相当于物料在该段长度的区域时，其重量全部传递给了称重传感器（及支点）；而当物料在该段长度的区域之外时，称重传感器（及支点）未受物料的重力作用。 对于输送机式承载器皮带秤，在其正程皮带上的物料之全部重量都通过传力机构传递给了称重传感器（及支点），因此称量长度就等于其头尾轮中心距。 对于称量台式承载器皮带秤，物料从进入后秤端托辊直到离开前秤端托辊的过程中，称重传感器都会受到物料重量的作用；甚至在两秤端托辊之前后各3~5个托辊间距内的皮带跳动和张力变化都会对传感器产生影响，因此这一区段被叫做称重域。但物料并非在称重域内任何位置把其重量*传递给了传感器，当物料还没到达个称重托辊之前或已驶离末一个称重托辊之后，物料重量是由称重托辊与秤端托辊共同承受的，而秤端托辊受到的力并不传递给传感器（及支点）。称量长度与称重域不是同一个概念，而是指物料在皮带秤的该段长度内把重量全部传递给了传感器，因此也被叫做等效称量段。OIML R50对于称量台式承载器皮带秤的称量长度的描述是：“对于多托辊皮带秤，是称量台两端称重托辊的距离L0加上该托辊与相邻秤端托辊的距离La 和Lb的各一半；对于单托辊皮带秤，其称量长度为前后两秤端托辊距离L1的一半。” 事实上不难推导出更为简明的统一表达式：“前、后两秤端托辊的距离与前、后两称重托辊的距离（对于单托辊皮带秤L0= 0）之和的一半，即 1/2 （L1+L0）。” 注：L= 1/2La+L0+ 1/2Lb = 1/2La+ 1/2L0+ 1/2L0+ 1/2Lb = 1/2 （La+L0+Lb）+ 1/2L0 = 1/2 （L1+L0） 维护检测 因为皮带秤是动态称重，现场工作状态经常变化，实际上是皮带在不断变化。尽管皮带输送机都装有恒定皮带张力的自动调节装置，但这种自动调节装置只能减少皮带张力变化而不能使之不变。所以电子皮带秤必须定期检验才能维持称量准确度。皮带秤动态称量时有两个重要指标，一是动态零点（使用零点Zero），二是称量量程，有的国家叫跨度，也有的国家叫间隔（Span）。影响电子皮带秤称量主要因素还是动态零点的变化，国家检定规程中的3min短期零点稳定性，和3h长期零点稳定性的检定时间，是不适合使用中维护考核标准，结合生产过程中实际情况，为了便于日常维护动态零点应以8h、24h或7天为考核周期。日本大和（yamato）株式会社规定CS-EC系列S1型皮带秤，一般1~7天检查皮带秤动态称重零点，其误差不得超过该秤的允许值。国产化称重仪表已具有动态自动置零和零点跟踪功能，国外已研制成功动态自动跟踪去皮重的方法。 秤架上积尘，传递部分不灵活也能造成零点变化。所以，必须加强现场维护。电力系统规定电子皮带秤实物检验周期，各地区不统一。有10天、15天、30天这种不切实际的硬规定迫使人们弄虚作假。现场调查结果是，规定10天检验一次的单位基本是一个月检验二次做假报表一份。规定15天检验一次的是一个月检验一次，做假报表一份。遇上雨雪天气或状态性检修也就不检验了。既要维持电子皮带秤称重准确度，又要结合现场实际情况，不调整系数（量程）周期为30～40天。笔者认为这一指标比较适合皮带秤使用周期的实际情况。如果是采用模拟载荷检验装置（滚动链码、循环链码等）检验，必须经实物检验修正后进行检验，修正后的使用周期为3～6个月，没有通过修正的检验装置不能作为标准器具。检验时标准物料不得超过三个转换点。转换点太多不能保证标准煤不多不少地经过皮带秤称量段。且秤架的安装位置也不合适。给循环链码提供一个准确的修正系数都困难。 循环链码 循环链码是一种新型模拟载荷试验装置。它主要由标准质量循环码块组成的码块链条、链码托辊及支架、主辅升降系统、称重传感器、位移传感器、校验累计器及控制系统组成，如图10-10所示。 循环链码是由数百个标准质量码块连接成的闭合链条（见图10-11），标准质量码块为精密铸钢件，用数控机床加工，其主要性能指标为： 适应带宽范围： ≤3m； 适应带速范围： ≤4m/s； 适应皮带机倾角： 0°耀18°； 适应皮带机槽型角： 0°耀35° 输送量测量范围： <10000t/h； 码块链条数量： 1耀6； 码块链条长度： 通常为21m； 每米质量： 10kg/m，20kg/m，30kg/m， 40kg/m，50kg/m等； 每米质量误差： 优于±0.05%； 升降系统行程： 800耀1400mm； 升降系统功率： 5耀10kW根据具体参数 由设计确定； 信号传输距离： ≤1000m； 校验皮带秤的总不确定度： 优于0.1%； 防护等级： IP54。 图10-10 循环链码结构示意图 1、支架；2、码块链条；3、皮带秤的承载器；4、称重传感器；5、升降系统；6、皮带； 7、地面；8、检验累计器；9、位移传感器；10、电控箱 图10-11 在皮带上方的两条标准质量循环码块 试验时，启动皮带机，操作升降系统工作使码块链条在下降状态，部分码块自动降落在安装承载器称量长度及其附近的皮带上，码块随着皮带的移动循环通过称量长度，码块的重量作用在称量长度上，皮带秤累计器得到循环链码通过承载器的累计重量。与此同时，检验累计器也累计循环链码作用在称量长度的重量，因模拟载荷检验装置本身的总不确定度优于0.1%，将检验累计器的累计值与皮带秤累计器累计值进行比较，就可以确定皮带秤累计器累计值误差，从而完成试验工作。当升降系统工作在提升状态时，循环链码自动提升离开皮带，整个试验工作结束。称重传感器是用来测量通过称量长度的码块重量，位移传感器测量皮带运行速度。选取校验量程点时，一般选在皮带秤大称量规格（QH）的60%或常用流量为宜。 2003年5月实施的《连续累计自动衡器（皮带秤）（JJG195—2002）》皮带秤国家计量检定规程中新增加的内容之一是：使用中检验应使用实际使用物料进行，对于难以经常使用物料进行使用中检验的皮带秤，使用中检验可以使用模拟载荷装置替代实际物料进行使用中检验。其条件是模拟载荷装置的试验结果必须是“按模拟载荷试验的要求经物料试验修正后的试验结果”。并明确规定：“通常可用循环链码等重复性达到0.1%的模拟载荷装置对0.5级皮带秤、1级皮带秤和2级皮带秤进行使用中检验；使用其他模拟载荷装置对1级皮带秤和2级皮带秤进行使用中检验。” 10.7.2 测试数据［30，31］ 由于循环链码试验装置于20世纪80年代初期开始在我国一些工厂使用，湖北大冶有色金属公司研制了我国台循环链码，用于解决皮带秤试验难以进行问题，同期黄石电厂采用3段不同重量的链块组成的一条循环链码，用于解决皮带秤量程内多点试验的问题。当国内北京市春海技术开发有限责任公司于20世纪90年代中期开始研制DCX型模拟载荷试验装置（即循环链码）时，为了对其性能进行考核，确定其准确度及稳定性，1999年11月原电力部热工计量测试中心在安徽省铜陵国家皮带秤质量检测中心进行该模拟载荷试验装置与物料试验的比对试验。2000年2月至10月又在江苏常熟电厂、河南姚孟电厂进行比对试验，同年12月以中国计量科学研究院为首的全国质量计量技术委员会电子皮带秤试验方法比对试验小组又在江苏常熟电厂进行皮带秤与模拟载荷试验装置的比对试验，所得结果见表10-4。 试验小组的基本结论是：皮带秤物料试验装置的“大误差”小于皮带秤模拟载荷试验装置；而皮带秤模拟载荷试验装置的“相对误差大差值”和“相对误差的实验标准差”又优于皮带秤物料试验装置。因此，皮带秤物料试验装置和这种形式的皮带秤模拟载荷试验装置（循环链码）可以开展0.5级皮带秤、1级皮带秤和2级皮带秤的试验。 江苏常熟电厂电子皮带秤使用现场配备了物料试验装置，所用电子皮带秤为465C型4托辊双杠杆式承载器，度为0.5级，大输送量为2880t/h，皮带速度为3.29m/s，皮带周长为135.7m。当使用物料试验装置完成鉴定任务后，2000年2月25日测试结果的模拟载荷试验装置试验电子皮带秤的标准偏差为0.030%。在此以后长达3个月模拟载荷试验装置试验电子皮带秤的数据结果见表10-5。表中所列数据是在试验时间内循环链码放置在皮带秤称量长度上多次皮带秤累计值的平均值，而变差是以2月28日的皮带秤累计值的平均值作为标准计算。 江苏常熟电厂现场测试结果证明，在3个月中模拟载荷装置试验皮带秤时重复性也十分良好，大变差为-0.085%，未超过0.1%的总不确定度。 2000年11月在河南姚孟电厂二期扩建工程中（4号乙侧皮带秤）也进行了试验，该厂用轨道衡称量方式进行物料试验，表10-6为物料试验数据。 物料试验合格后，立即以试验合格的皮带秤对模拟载荷试验装置进行测试，得到经物料试验修正后的试验系数C=0.9888。接着以模拟载荷试验装置进行物料修正值验证试验，所得结果见表10-7。 10次物料修正值验证数据表明：标准偏差 σ =0.0183%，平均误差率x=0.070%，这个平均误差率指标与物料试验皮带秤误差率0.064%相差不到0.01%。再仔细查看测试数据，不管是皮带秤累计显示值，还是模拟载荷试验装置显示值都非常稳定，基本是一个恒定重量值，差值非常小。皮带秤显示值小分度为10kg；模拟载荷试验装置显示值小分度为1kg，10次试验皮带秤显示值得大差值为20kg，而模拟载荷试验装置显示值的大差值为3kg。如果皮带秤显示值小分度能降低到1kg，或者测试的时间再延长一些，测试数据必然会更好一些。 10.7.3 对循环链码的综合评价 模拟载荷试验装置操作简单、使用方便，实现了皮带秤模拟载荷试验的自动化。试验准确可靠，解决了皮带秤试验的一些难题。得到了国家计量部门的认可，已被用户所接受。以下是对循环链码综合评价的几个要点： 其试验原理是将经上一级砝码传递过的标准质量码块以自然态置于输送皮带上，被皮带拖动且与皮带同步通过皮带秤称量长度。无跑偏、无跳动，与物料通过皮带秤的状态近似，试验精度高。 循环链码试验时操作方便，不必多次开停皮带机就能完成试验工作全过程，不影响皮带的正常运转，不过多占用输料时间。 试验数据是全面评价模拟载荷试验装置性能指标的重要依据，性能稳定可靠，重复性能好有利于数据处理、误差分析及找到误差源和误差变化的规律，可以合理修正其误差系数，试验数据结果证明了与物料试验之间的修正系数非常接近1。 循环链码是以kg/m重量制作的，虽然每组码块重量会有微小差别，但当链码不是运行整圈或不是以m为单位的整数通过称量长度时，给称量带来的附加误差非常微小。 循环链码操作简单方便，只需1耀2人的简单操作0.5h内即可完成一次校验，试验过程对连续生产影响较小，而且平时维护量小。 该装置仪表具有打印、通讯接口，便于企业计算机管理。目前，模拟载荷试验装置只能是一对一地使用，一台皮带秤需要配一套试验装置，随着技术不断进步，一台试验装置试验两台甚至多台皮带秤的产品正在开发研究中。 |
