電子皮帶秤準(zhǔn)確性的影響因素及控制措施

王進(jìn)銳

（天津天鐵煉焦化工有限公司，天津 300301）

電子皮帶秤準(zhǔn)確性的影響因素及控制措施

王進(jìn)銳

（天津天鐵煉焦化工有限公司，天津 300301）

介紹了皮帶秤在貿(mào)易計(jì)量中的應(yīng)用，通過對(duì)焦炭計(jì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，分析出影響皮帶秤測(cè)量精度因素包括皮帶跑偏、托輥的磨損及環(huán)境影響等。通過在電橋上增加可調(diào)電位器，提高了皮帶秤的測(cè)量精度，實(shí)物校驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期效果，運(yùn)行穩(wěn)定、計(jì)量準(zhǔn)確，值得在貿(mào)易計(jì)量中推廣應(yīng)用。

皮帶秤 貿(mào)易 精度 控制 措施

1 引言

2004年初建成的天焦天鋼焦炭貿(mào)易結(jié)算計(jì)量電子皮帶秤，經(jīng)驗(yàn)定合格后7月份投入試用，正常運(yùn)行至今已有近八年的時(shí)間。在這八年的運(yùn)行時(shí)間里，其運(yùn)行穩(wěn)定、計(jì)量準(zhǔn)確，為雙方實(shí)現(xiàn)公平公正貿(mào)易和及時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)量及管理做出了貢獻(xiàn)，為雙方公司均節(jié)約了大量的人力資源和物力資源，受到雙方公司計(jì)量人員的一致好評(píng)，現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行介紹。

2 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

2.1 系統(tǒng)組成

皮帶秤由4部分組成:稱重橋架、稱重傳感器、測(cè)速裝置、數(shù)字轉(zhuǎn)換器及積算儀。

2.2 工作原理

稱重橋架上安裝的稱重傳感器檢測(cè)到皮帶上物料重量，送入數(shù)字轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將傳感器模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送入積算儀；測(cè)速傳感器同時(shí)將皮帶輸送機(jī)的速度信號(hào)也送入積算儀,積算儀將接收到的速度信號(hào)及重量信號(hào)進(jìn)行處理，得到物料的累計(jì)量及瞬時(shí)流量。

2.3 技術(shù)規(guī)格及特點(diǎn)

本計(jì)量系統(tǒng)采用的是江蘇賽摩拉姆齊技術(shù)公司生產(chǎn)的電子皮帶秤，計(jì)量時(shí)皮帶的運(yùn)行速度為1.75 m/s，物料最大流量為500 t/h，常用流量250 t/h，實(shí)際運(yùn)行時(shí)的精度為0.5%，檢定精度為0.25%。實(shí)物校驗(yàn)周期在正常運(yùn)行以后確定為14天。經(jīng)過近八年時(shí)間的運(yùn)行，證明這些數(shù)據(jù)在保障系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行方面是比較適宜的。

3 計(jì)量系統(tǒng)的影響因素及控制措施

電子皮帶秤是最容易受周圍環(huán)境、實(shí)時(shí)工況影響的計(jì)量器具，保證其計(jì)量精度和穩(wěn)定性是計(jì)量系統(tǒng)工作的重中之重，天焦和天鋼投資建成了專門用于對(duì)這套皮帶秤進(jìn)行校驗(yàn)標(biāo)定的校核系統(tǒng)，以及專門用于對(duì)秤體和皮帶機(jī)進(jìn)行監(jiān)控的工業(yè)電視系統(tǒng)。同時(shí)還制定了嚴(yán)格的操作、運(yùn)行以及校驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)的規(guī)程。

3.1 影響因素

3.1.1 皮帶跑偏

這是影響計(jì)量精度的最主要的因素。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，安裝皮帶秤的J1B皮帶的跑偏程度對(duì)皮帶秤的影響非常大，直接影響了皮帶秤的運(yùn)行精度。作為傳輸物料的皮帶機(jī)，在實(shí)際運(yùn)行中由于每條皮帶的寬度及長(zhǎng)度都不一樣,皮帶跑偏比較正常，而且皮帶跑偏時(shí)有一定周期性，并不影響物料的傳輸，但卻影響到皮帶秤的運(yùn)行穩(wěn)定性。造成皮帶跑偏主要有如下原因：上游皮帶跑偏造成下料點(diǎn)偏移，致使J1B皮帶跑偏；由于季節(jié)變換時(shí)晝夜溫差加大導(dǎo)致皮帶張力產(chǎn)生變化造成皮帶跑偏；冬季由于生產(chǎn)節(jié)奏比較快，焦炭冷卻不徹底，焦炭傳輸?shù)狡蠝囟容^高，而環(huán)境溫度較低產(chǎn)生了溫差，造成皮帶張力產(chǎn)生變化，致使皮帶跑偏。皮帶跑偏使得秤體上各個(gè)托輥和傳感器的受力情況不均衡，皮帶與速度傳感器之間的力度產(chǎn)生了變化，影響了傳感器的檢測(cè)。

3.1.2 托輥的磨損

這也將直接導(dǎo)致皮帶張力的變化，影響載荷、速度的檢測(cè)。有時(shí)托輥的磨損情況嚴(yán)重致使其脫落，導(dǎo)致測(cè)速為0的情況也時(shí)有發(fā)生。皮帶機(jī)一般都是連續(xù)生產(chǎn)，正常情況下很少間歇或停運(yùn)，托輥?zhàn)钊菀啄p，維護(hù)人員要經(jīng)常檢查稱重及區(qū)域內(nèi)的托輥，一旦損壞，要及時(shí)更換或修復(fù)。

3.1.3 環(huán)境影響

環(huán)境溫度使得皮帶機(jī)皮帶的張力度發(fā)生變化，從而導(dǎo)致重量傳感器和速度傳感器的受力發(fā)生變化，影響計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在氣溫變化很大時(shí)，由于熱敏效應(yīng)，傳感器變送器中的電氣元件會(huì)產(chǎn)生溫漂，皮帶張力也會(huì)因熱脹冷縮而發(fā)生變化，這些因素會(huì)引起空帶零值偏差和斜率偏差。在我焦化企業(yè)中，電磁場(chǎng)環(huán)境可以說無處不在，周圍的電磁場(chǎng)由于電磁效應(yīng)會(huì)對(duì)電子皮帶秤的儀表產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，儀表一般無法從自身消除干擾。

粉塵和顆粒物不僅影響動(dòng)態(tài)皮帶秤，而且也影響靜態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)料斗秤。主要表現(xiàn)為：積落到秤的傳感部件下的粉塵和顆粒物使傳感部件受力不均衡，從而減小了其對(duì)實(shí)際承載量的反應(yīng)值；積落到承載部件上的粉塵和顆粒物使其的承載量比實(shí)際承載量增加了。

由于天焦和天鋼的皮帶秤安裝在鋼制的高架皮帶通廊上，加上季節(jié)性氣候影響，因此對(duì)風(fēng)力的影響不容忽視。風(fēng)力可以造成皮帶秤所處通廊的抖動(dòng)，使得重力傳感器、速度傳感器不能真實(shí)地檢測(cè)載荷和速度，從而影響計(jì)量精度和運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.2 控制措施

3.2.1 改進(jìn)方法及效果

借鑒汽車衡傳感器輸出信號(hào)的調(diào)整方法，即在皮帶秤的每個(gè)傳感器的供電橋路上串入一個(gè)可調(diào)電位器，通過調(diào)整電位器使每個(gè)傳感器的輸出信號(hào)基本一致，達(dá)到平衡，如圖1所示。

圖1 改進(jìn)方法圖

調(diào)整時(shí)用砝碼分別對(duì)2臺(tái)皮帶秤的每個(gè)傳感器進(jìn)行加載測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)如圖2所示。

由圖2可以看出，調(diào)整后每臺(tái)秤相對(duì)的兩個(gè)傳感器的輸出信號(hào)基本相等，這就保證了在皮帶左右跑偏比較大的情況下，兩個(gè)傳感器輸出信號(hào)之差始終保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，這個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的信號(hào)差值確保了在皮帶跑偏的情況下皮帶秤的運(yùn)行精度始終保持在0.5%內(nèi)。

3.2.2 實(shí)物校驗(yàn)結(jié)果

調(diào)整后利用實(shí)物校驗(yàn)裝置對(duì)皮帶秤進(jìn)行實(shí)物校驗(yàn)，在皮帶跑偏情況下的校驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1～表3所示。

通過如上實(shí)物校驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在皮帶調(diào)偏托輥分別處在兩個(gè)方向的極限位置時(shí)，皮帶秤的檢定精度仍保持在0.25%范圍內(nèi)，達(dá)到了預(yù)期的效果。

圖2 調(diào)整前后數(shù)據(jù)對(duì)比圖

表1 調(diào)偏托輥處于向左方向的極限位置時(shí)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)

序號(hào)實(shí)物量/t1﹟秤顯示/t2﹟秤顯示/t誤差/% 118.95518.99518.9550.21 219.22519.27519.2300.24

表3 調(diào)偏托輥處于正中位置時(shí)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)

通過對(duì)皮帶秤數(shù)字轉(zhuǎn)換器內(nèi)部線路的調(diào)整，使之靜態(tài)調(diào)試進(jìn)一步完善，保證了皮帶秤整個(gè)秤體的平衡，減小了因皮帶跑偏帶來的誤差，確保了皮帶秤的檢定精度在0.25%以內(nèi)，實(shí)際運(yùn)行精度在0.5﹪以內(nèi)，達(dá)到了皮帶秤在貿(mào)易計(jì)量應(yīng)用中的領(lǐng)先水平。

3.2.3 其他控制措施

針對(duì)以上分析，解決的方法就是盡量遠(yuǎn)離電機(jī)、變頻器等電器設(shè)備，做好屏蔽電纜可靠接地，單獨(dú)穿管鋪設(shè)信號(hào)電纜，避免電纜線斷裂，儀表的全部電氣連接應(yīng)緊固，做到防水，接頭部分要避免進(jìn)水和塵埃。應(yīng)盡量改善皮帶運(yùn)行條件，給皮帶增加清掃器，因此在季節(jié)交替時(shí)一定要及時(shí)對(duì)皮帶秤進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)及實(shí)物校準(zhǔn)，同時(shí)安裝好皮帶重力調(diào)整裝置，保證輸送機(jī)狀態(tài)穩(wěn)定，防止跑偏。加固計(jì)量皮帶機(jī)段的通廊、增加適宜的通風(fēng)口進(jìn)行降溫或保溫并根據(jù)天氣的變化調(diào)整皮帶機(jī)的張力器，以拉緊或放松膠帶，皮帶工每天對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的粉塵和顆粒物進(jìn)行清掃等改進(jìn)措施，就更加能夠保證皮帶秤的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)束語

實(shí)踐證明，動(dòng)態(tài)電子皮帶秤在天焦和天鋼公司焦炭貿(mào)易計(jì)量方面的應(yīng)用及其改進(jìn)和控制措施是成功的，是貿(mào)易計(jì)量上的一項(xiàng)創(chuàng)新，值得推廣。

[1]徐厚勝.電子皮帶秤在貿(mào)易計(jì)量中的應(yīng)用[J].中國(guó)計(jì)量，2011（3）：77-79.

[2]朱思維.皮帶秤的安裝和維護(hù)[J].衡器，2011（3）：39-45.

[3]常永和.電子皮帶秤在高速公路穩(wěn)定層自動(dòng)配料系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].衡器，2011（5）：11-14.

Influential Factors and Control Measure of Electronic Belt Scale Accuracy

WANG Jin-rui
Tianjin Tiantie Coking Company Limited,Tianjin 300301, China

The author introduces the application of belt scale in trade measurement,analyzes coke measurement data on a real-time base and finds that factors influencing scale measurement precision are belt off-track,roll wear and environment.Adjustable potentiometers were added on the bridge to improve the measurement precision of belt scale and improve physical calibration to expected effect.Running stably and accurate in measurement,the belt scale is worth promoting in trade measurement.

belt scale;trade;precision;control;measure

王進(jìn)銳（1979—），女，河北石家莊人，工程師，主要從事自動(dòng)化儀器儀表設(shè)備在焦化行業(yè)中的應(yīng)用和維護(hù)工作。

（收稿 2012-06-20 編輯 崔建華）