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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(cè)量設(shè)備，被廣泛應(yīng)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(duì)電子皮帶秤的結(jié)構(gòu)性能、工作原理、選購(gòu)、安裝調(diào)試、日常維護(hù)保養(yǎng)、日常管理等方面進(jìn)行比較全面、詳細(xì)的闡述，旨在提高電子皮帶秤使用、管理的水平，使其準(zhǔn)確地、低成本運(yùn)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(yīng)用管理     探討

1.概述

電子皮帶秤是皮帶輸送機(jī)輸送固體散狀物料過(guò)程中對(duì)物料進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)稱重的一種測(cè)量設(shè)備，它可以連續(xù)地測(cè)量通過(guò)皮帶輸送機(jī)上物料的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。在冶金行業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行分廠之間物料計(jì)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(duì)物料的流量計(jì)量、電子皮帶秤的零點(diǎn)標(biāo)定、實(shí)物標(biāo)定三方面進(jìn)行介紹。

2.電子皮帶秤的結(jié)構(gòu)、性能和工作原理

2.1電子皮帶秤的基本組成、結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)

電子皮帶秤主要由稱重傳感器、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重傳感器的荷重承載和傳遞裝置，主要由電機(jī)、皮帶頭尾輪、皮帶托輥、運(yùn)輸皮帶、輔助刮料等組成，是物料稱量過(guò)程中的第一個(gè)環(huán)節(jié)，雖然看上去結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但它是電子皮帶秤的重要基礎(chǔ)部分，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度和使用材料的合理性、加工精度，直接決定整臺(tái)設(shè)備精度水平，并對(duì)于測(cè)量過(guò)程中的穩(wěn)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(shè)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(zhǎng)期穩(wěn)定性也直接影響電子皮帶秤可靠運(yùn)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(hào)和速度信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算產(chǎn)生瞬時(shí)流量，并與設(shè)定流量值比較后根據(jù)差值調(diào)整PID輸出，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器的頻率輸出控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的，相當(dāng)于整個(gè)皮帶秤的“大腦”部位，其電子元件的運(yùn)算速度和精度、熱穩(wěn)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(dāng)皮帶輸送物料時(shí)，稱量段上的物料重量通過(guò)皮帶秤的專用框架作用于稱重傳感器，稱重傳感器將重量轉(zhuǎn)換成電壓（mV級(jí)）信號(hào)送入顯示控制器，然后經(jīng)過(guò)放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。裝在皮帶秤上的測(cè)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(yùn)行的速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)，送入稱重顯示控制器（有些皮帶秤的速度傳感器裝在尾輪上，這樣如果皮帶出現(xiàn)打滑，就會(huì)傳出失真信號(hào)，這種方式不可取），經(jīng)過(guò)一系列運(yùn)算轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。稱重顯示控制器根據(jù)輸入的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，從而計(jì)算出物料的瞬時(shí)流量和累計(jì)質(zhì)量值，并將信號(hào)送至PLC控制系統(tǒng)中顯示。同時(shí)，稱重顯示控制器接收PLC控制系統(tǒng)送來(lái)的設(shè)定流量信號(hào)，控制電機(jī)的速度實(shí)現(xiàn)物料流量的穩(wěn)定控制。

3.物料的流量計(jì)算

根據(jù)電子皮帶秤的工作原理可知，物料的瞬時(shí)流量計(jì)算公式：F=kvQ

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

皮帶速度可通過(guò)使用測(cè)速傳感器測(cè)得，也可以根據(jù)電子皮帶秤的技術(shù)參數(shù)理論計(jì)算出。

稱量段載荷計(jì)算公式：

    Q=2（M1-M0）/L

其中，M1是現(xiàn)場(chǎng)荷重傳感器傳送過(guò)來(lái)的實(shí)時(shí)荷重信號(hào)，M0是電子皮帶秤的零點(diǎn)標(biāo)定獲得，L是電子皮帶秤的有效稱量段的長(zhǎng)度。

綜上所述，物料瞬時(shí)流量的計(jì)算公式：

F=2kv（M1-M0）/L

物料總的流量計(jì)算可通過(guò)對(duì)物料瞬時(shí)流量進(jìn)行積分運(yùn)算得到。

4. 電子皮帶秤的零點(diǎn)標(biāo)定

電子皮帶秤的稱重傳感器所測(cè)量的物質(zhì)包括物料的重量和皮帶的重量?jī)刹糠�，電子皮帶秤的零點(diǎn)標(biāo)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(shù)。

零點(diǎn)標(biāo)定時(shí)，要注意觀察電子皮帶秤的荷重信號(hào)的變化。一般情況下，我們要求皮重值穩(wěn)定在某一個(gè)較小的范圍內(nèi)（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(xiàn)場(chǎng)檢查電子皮帶秤是否運(yùn)行正常。

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

5. 電子皮帶秤的實(shí)物標(biāo)定

電子皮帶秤的實(shí)物標(biāo)定實(shí)質(zhì)就是用已知質(zhì)量的實(shí)物復(fù)現(xiàn)電子皮帶秤實(shí)際工作的過(guò)程，過(guò)程復(fù)現(xiàn)的越真實(shí)，標(biāo)定的效果就越準(zhǔn)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(biāo)定優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)定準(zhǔn)確，但是費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

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

K=（k0×M）/MO

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

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

電子皮帶秤的第一次實(shí)物標(biāo)定稱量系數(shù)，一般需要五六次才能完成。待稱重顯示控制器稱量的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)值相符，也需要反復(fù)標(biāo)定幾次。電子皮帶秤的標(biāo)定工作并不是一勞永逸。在的生產(chǎn)中，我們會(huì)對(duì)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(biāo)定皮重和稱量系數(shù)。如果經(jīng)過(guò)多次實(shí)物標(biāo)定，稱重顯示控制器計(jì)算出來(lái)的物料瞬時(shí)流量值、物料的累計(jì)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(diào)試的注意事項(xiàng)

6.1要根據(jù)皮帶秤的稱量介質(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(shù)，選擇和設(shè)計(jì)能夠合適其工作環(huán)境和稱重要求的的秤體；

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

6.3安裝調(diào)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(jī)比較平直的區(qū)段，最起碼要在主皮帶機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、物料流量相對(duì)比較穩(wěn)定的區(qū)段；

6.4使用過(guò)程中需定期進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定、實(shí)物標(biāo)定，堅(jiān)持每班有人認(rèn)真做好維護(hù)保養(yǎng)等。正常的情況下，電子皮帶秤使用一段時(shí)間后，需重新標(biāo)定皮重和稱量系數(shù)，最少一個(gè)月標(biāo)定一次；

6.5、需要強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)每臺(tái)電子皮帶秤從設(shè)備的采購(gòu)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行期間的日常維護(hù)、定期校驗(yàn)、檢修更換的零配件等等，都要建立專門的檔案進(jìn)行管理。