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摘要：電子皮帶秤是一種成熟的先進(jìn)的自動(dòng)測量設備，被廣泛應用于電力、冶金、化工、水泥、糧食、藥業(yè)等的原料輸送、配加等工業(yè)領(lǐng)域，本文通過(guò)對電子皮帶秤的結構性能、工作原理、選購、安裝調試、日常維護保養、日常管理等方面進(jìn)行比較全面、詳細的闡述，旨在提高電子皮帶秤使用、管理的水平，使其準確地、低成本運行，為各個(gè)領(lǐng)域創(chuàng )造更好的效益。

關(guān)鍵詞：電子皮帶秤    應用管理     探討

1.概述

電子皮帶秤是皮帶輸送機輸送固體散狀物料過(guò)程中對物料進(jìn)行連續自動(dòng)稱(chēng)重的一種測量設備，它可以連續地測量通過(guò)皮帶輸送機上物料的瞬時(shí)流量和累計流量。在冶金行業(yè)生產(chǎn)系統中進(jìn)行分廠(chǎng)之間物料計量、生產(chǎn)過(guò)程中的配料控制大量用到電子皮帶秤。本文從電子皮帶秤的工作原理、對物料的流量計量、電子皮帶秤的零點(diǎn)標定、實(shí)物標定三方面進(jìn)行介紹。

2.電子皮帶秤的結構、性能和工作原理

2.1電子皮帶秤的基本組成、結構和性能特點(diǎn)

電子皮帶秤主要由稱(chēng)重傳感器、速度傳感器、秤架、顯示控制器四部分組成，秤架是將皮帶上物料的重量按照特定的比例垂直地傳遞給稱(chēng)重傳感器的荷重承載和傳遞裝置，主要由電機、皮帶頭尾輪、皮帶托輥、運輸皮帶、輔助刮料等組成，是物料稱(chēng)量過(guò)程中的第一個(gè)環(huán)節，雖然看上去結構簡(jiǎn)單，但它是電子皮帶秤的重要基礎部分，其設計強度和使用材料的合理性、加工精度，直接決定整臺設備精度水平，并對于測量過(guò)程中的穩定性至關(guān)重要。例如秤架的剛度要求，在額定載荷下秤架的撓度小于設定值，并有一定裕量；托輥上所用軸承質(zhì)量在額定載荷下長(cháng)期穩定性也直接影響電子皮帶秤可靠運行，顯示控制器是保證電子皮帶秤正常工作的核心部件，將采集到的重量信號和速度信號進(jìn)行積分運算產(chǎn)生瞬時(shí)流量，并與設定流量值比較后根據差值調整PID輸出，通過(guò)調節變頻器的頻率輸出控制電機轉速，達到調節流量的目的，相當于整個(gè)皮帶秤的“大腦”部位，其電子元件的運算速度和精度、熱穩定性、防電磁干擾、防塵防震性能

2.2電子皮帶秤工作原理

當皮帶輸送物料時(shí)，稱(chēng)量段上的物料重量通過(guò)皮帶秤的專(zhuān)用框架作用于稱(chēng)重傳感器，稱(chēng)重傳感器將重量轉換成電壓（mV級）信號送入顯示控制器，然后經(jīng)過(guò)放大、濾波、A/D轉換成數字信號。裝在皮帶秤上的測速傳感器總成（始終保持與皮帶良好的緊密接觸以保證）把皮帶運行的速度信號轉換成脈沖信號，送入稱(chēng)重顯示控制器（有些皮帶秤的速度傳感器裝在尾輪上，這樣如果皮帶出現打滑，就會(huì )傳出失真信號，這種方式不可�。�，經(jīng)過(guò)一系列運算轉換成數字信號。稱(chēng)重顯示控制器根據輸入的信號進(jìn)行運算，從而計算出物料的瞬時(shí)流量和累計質(zhì)量值，并將信號送至PLC控制系統中顯示。同時(shí)，稱(chēng)重顯示控制器接收PLC控制系統送來(lái)的設定流量信號，控制電機的速度實(shí)現物料流量的穩定控制。

3.物料的流量計算

根據電子皮帶秤的工作原理可知，物料的瞬時(shí)流量計算公式：F=kvQ

其中，F為流量，kg/s；K稱(chēng)量系數；v為皮帶速度，m/s；Q為稱(chēng)量段載荷，kg/m。k通過(guò)實(shí)物標定獲得，v、Q可通過(guò)處理現場(chǎng)傳送過(guò)來(lái)的信號得到。

皮帶速度可通過(guò)使用測速傳感器測得，也可以根據電子皮帶秤的技術(shù)參數理論計算出。

稱(chēng)量段載荷計算公式：

    Q=2（M1-M0）/L

其中，M1是現場(chǎng)荷重傳感器傳送過(guò)來(lái)的實(shí)時(shí)荷重信號，M0是電子皮帶秤的零點(diǎn)標定獲得，L是電子皮帶秤的有效稱(chēng)量段的長(cháng)度。

綜上所述，物料瞬時(shí)流量的計算公式：

F=2kv（M1-M0）/L

物料總的流量計算可通過(guò)對物料瞬時(shí)流量進(jìn)行積分運算得到。

4. 電子皮帶秤的零點(diǎn)標定

電子皮帶秤的稱(chēng)重傳感器所測量的物質(zhì)包括物料的重量和皮帶的重量?jì)刹糠�，電子皮帶秤的零點(diǎn)標定其實(shí)就是確定皮帶自身的重量。在實(shí)際使用中，電子皮帶秤的皮帶的重量是不斷變化的，我們使用的是求皮帶重量的平均數。

零點(diǎn)標定時(shí)，要注意觀(guān)察電子皮帶秤的荷重信號的變化。一般情況下，我們要求皮重值穩定在某一個(gè)較小的范圍內（大約10個(gè)碼值）。如果超過(guò)這個(gè)范圍，就要求相關(guān)人員去現場(chǎng)檢查電子皮帶秤是否運行正常。

第一次零點(diǎn)標定前，應給電子皮帶秤足夠的運行時(shí)間，讓設備機械部分的各個(gè)部件充分磨合。在電子皮帶秤運行穩定后，再進(jìn)行零點(diǎn)標定。在確定皮重后，從理論上而言電子皮帶空載運行，物料累計總量應該等于零；如果是相差較大，可繼續修改皮重值，直至達到規范要求標準。確定皮重后，如果皮重值超過(guò)稱(chēng)重傳感器量程的30%，就應該去現場(chǎng)檢查電子皮帶秤是否出現異常（比如：皮帶是否會(huì )摩擦到秤架、皮帶是否有嚴重的粘料、速度傳感器總成是否和皮帶始終良好接觸、稱(chēng)重傳感器的專(zhuān)用框架是否有異物阻卡、各類(lèi)傳感器是否完好等等）；如果無(wú)異常，我們就要考慮稱(chēng)重傳感器的選型是否合適，可考慮選擇更大量程范圍的稱(chēng)重傳感器。

5. 電子皮帶秤的實(shí)物標定

電子皮帶秤的實(shí)物標定實(shí)質(zhì)就是用已知質(zhì)量的實(shí)物復現電子皮帶秤實(shí)際工作的過(guò)程，過(guò)程復現的越真實(shí)，標定的效果就越準確，用在額定流量下10分鐘的總質(zhì)量的實(shí)物較好，實(shí)物標定優(yōu)點(diǎn)是標定準確，但是費時(shí)費力。

電子皮帶秤的零點(diǎn)標定完成后，我們會(huì )發(fā)現有時(shí)顯示控制器計算出來(lái)的物料瞬時(shí)流量值、物料的累計總量，與實(shí)際值相差較大。此時(shí)我們可通過(guò)實(shí)物標定修改電子皮帶秤的稱(chēng)重系數，從而減少這種誤差。稱(chēng)重系數的計算公式：

K=（k0×M）/MO

其中，k表示新的稱(chēng)重系數；k0表示舊的稱(chēng)重系數；M0表示稱(chēng)重顯示控制器計算出來(lái)的物料累計總量值；M表示實(shí)際的物料重量。

標定時(shí)，先將物料在靜態(tài)稱(chēng)重裝置進(jìn)行稱(chēng)量，可獲得實(shí)際的物料重量。電子皮帶秤第一次標定稱(chēng)量系數時(shí)，可考慮首先使用砝碼標定。砝碼標定的稱(chēng)量系數具有一定的參考作用（可以避免無(wú)謂的工作，節省人力物力），但與實(shí)物標定最后所得的稱(chēng)量系數仍有較大的差距，而且每臺秤的差距都不一樣。因此，要使電子皮帶秤的使用達到較好的效果，就一定要進(jìn)行多次反復的實(shí)物標定。

電子皮帶秤的第一次實(shí)物標定稱(chēng)量系數，一般需要五六次才能完成。待稱(chēng)重顯示控制器稱(chēng)量的數據與實(shí)際數據值相符，也需要反復標定幾次。電子皮帶秤的標定工作并不是一勞永逸。在的生產(chǎn)中，我們會(huì )對秤體進(jìn)行改造，或者更換新的皮帶，或者遇到其它的一些非正常情況，遇到這些情況就要重新標定皮重和稱(chēng)量系數。如果經(jīng)過(guò)多次實(shí)物標定，稱(chēng)重顯示控制器計算出來(lái)的物料瞬時(shí)流量值、物料的累計總量，與實(shí)際值相差仍較大時(shí)，建議更換電子皮帶秤。

6.電子皮帶秤選型、安裝、調試的注意事項

6.1要根據皮帶秤的稱(chēng)量介質(zhì)、工作環(huán)境（溫度、濕度、粉塵濃度、環(huán)境有害因素）、皮帶寬度、皮帶速度、皮帶槽形角及皮帶傾角等工藝參數，選擇和設計能夠合適其工作環(huán)境和稱(chēng)重要求的的秤體；

6.2考慮滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的精度要求、稱(chēng)量范圍，同時(shí)還應該盡可能的考慮通訊功能等需求；

6.3安裝調試要特別注意選擇好電子皮帶秤架安裝位置，盡可能的選擇在主皮帶機比較平直的區段，最起碼要在主皮帶機運行平穩、物料流量相對比較穩定的區段；

6.4使用過(guò)程中需定期進(jìn)行零點(diǎn)標定、實(shí)物標定，堅持每班有人認真做好維護保養等。正常的情況下，電子皮帶秤使用一段時(shí)間后，需重新標定皮重和稱(chēng)量系數，最少一個(gè)月標定一次；

6.5、需要強調的是，對每臺電子皮帶秤從設備的采購、安裝、調試、運行期間的日常維護、定期校驗、檢修更換的零配件等等，都要建立專(zhuān)門(mén)的檔案進(jìn)行管理。