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皮帶秤的應(yīng)用與校驗(yàn)

一、概述

在冶金、建材、煤炭、電力、化工、輕工、糧食、港口等使用皮帶輸送機(jī)的行業(yè)中，作為對散狀物料進(jìn)行計(jì)量的手段，電子皮帶秤由于具有速度快、投資少、安裝方便等特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。隨著顯示控制器和稱重傳感器技術(shù)日趨成熟，逐步發(fā)展，皮帶秤經(jīng)歷了機(jī)械皮帶秤、電子皮帶秤和智能皮帶秤的幾代變化，皮帶秤的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性有了很大程度的提高。

二、皮帶秤技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

皮帶秤的應(yīng)用已有幾十年的歷史了，最早是機(jī)械皮帶秤，其結(jié)構(gòu)為懸臂式、杠桿式，傳力為刀子、刀承、十字簧片，傳感器為剪切梁式，顯示控制器為分立元件，其故障率較高，誤差較大。后來經(jīng)過不斷的開發(fā)應(yīng)用，特別是八十年代、九十年代，隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，使得皮帶秤的制造技術(shù)也有了很大的發(fā)展?，F(xiàn)在的皮帶秤具有合理的秤架力學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)從單杠桿到多杠桿，從懸臂到全懸浮，從單托輥到雙托輥、四托輥、八托輥。

傳感器作為皮帶秤的核心，無論是在量程、精度、性能上，都具有優(yōu)良的品質(zhì)。尤其是數(shù)字傳感器技術(shù)的成熟和發(fā)展，使得一機(jī)多秤的遠(yuǎn)程控制，以及超長距離傳輸?shù)倪h(yuǎn)程計(jì)量成為可能。

皮帶秤的二次儀表技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，已從分立元件向大規(guī)模高集成化發(fā)展。操作人員可利用屏幕實(shí)現(xiàn)方便快捷的人機(jī)對話，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)間隔校準(zhǔn)、故障診斷、報(bào)警及線性補(bǔ)償?shù)绕С酉嚓P(guān)參數(shù)的輸入，通過鍵盤對皮帶秤進(jìn)行監(jiān)測、調(diào)零、標(biāo)定、維護(hù)，極大地提高了皮帶秤的準(zhǔn)確度，以及穩(wěn)定性和可靠性。并具備了特殊的通訊功能，與PC機(jī)和PLC連接以及打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等外圍設(shè)備連接，使皮帶秤更具有先進(jìn)性、實(shí)用性。

三、皮帶秤的校驗(yàn)

隨著顯示控制器和稱重傳感器技術(shù)日趨成熟，皮帶秤的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性有了很大的提高。但在實(shí)際使用中，由于受到諸多如皮帶張力變化、皮帶自重變化、皮帶速度變化、皮帶跑偏、托輥軸承摩擦力等外界因素的影響，致使皮帶秤的計(jì)量誤差較大，穩(wěn)定性較差，為了確保量值統(tǒng)一和溯源性，用戶應(yīng)按照國家計(jì)量檢定規(guī)程的要求進(jìn)行校驗(yàn)。皮帶秤的校驗(yàn)以現(xiàn)場檢測為主，一般分為實(shí)物料檢測法和模擬實(shí)物料檢測法，實(shí)物料檢測法是用實(shí)際物料經(jīng)稱量后，再對皮帶秤進(jìn)行校驗(yàn)。模擬實(shí)物料檢測法是模擬皮帶秤的位移或物料的作用，在皮帶秤上進(jìn)行試驗(yàn)。通過實(shí)踐證明，實(shí)物料檢測是皮帶秤準(zhǔn)確度校驗(yàn)最可靠有效的方法。

實(shí)物料檢測法分在線實(shí)物料檢測和離線實(shí)物料檢測。在線實(shí)物料檢測須增設(shè)一套實(shí)物料檢測裝置，通常由料斗、稱重傳感器、顯示控制器、自檢標(biāo)準(zhǔn)砝碼、砝碼升降系統(tǒng)及放料系統(tǒng)組成，通過皮帶秤的物料直接進(jìn)入實(shí)物料檢測裝置，將實(shí)物料檢測裝置顯示值與皮帶秤顯示指示器顯示該物料的重量進(jìn)行比較，檢測皮帶秤的準(zhǔn)確度。離線實(shí)物料檢測是將流過皮帶秤的物料導(dǎo)入汽車，再運(yùn)到汽車衡上進(jìn)行計(jì)量與皮帶秤顯示指示器顯示該物料的重量進(jìn)行比較，從而檢測皮帶秤的準(zhǔn)確度。

模擬實(shí)物料檢測法有掛碼校準(zhǔn)和鏈碼校準(zhǔn)兩種。掛碼校準(zhǔn)是將每個(gè)同重量的砝碼均勻地懸掛在皮帶秤的承重架上，靜態(tài)模擬實(shí)物料，此法雖簡單易行，但由于模擬效果差，已極少使用，而常作為皮帶秤出廠前的計(jì)量性能檢測。鏈碼校準(zhǔn)是將鏈碼均勻地放在皮帶秤的稱量段上，分別固定兩端，模擬流動(dòng)的物料，根據(jù)皮帶長度及鏈碼每米重量計(jì)算理論重量，與皮帶秤顯示指示器顯示該物料的重量進(jìn)行比較，從而確定皮帶秤的準(zhǔn)確度。

四．關(guān)于皮帶秤物料試驗(yàn)的若干問題

1.1控制衡器是皮帶秤物料試驗(yàn)的量值傳遞標(biāo)準(zhǔn)嗎？—否

皮帶秤對通過其輸送帶的散狀物料自動(dòng)稱量的結(jié)果的準(zhǔn)確性，目前傾向于要由“物料試驗(yàn)”來溯源驗(yàn)證。那么，在校準(zhǔn)時(shí)直接把標(biāo)準(zhǔn)量值傳遞給被校皮帶秤的究竟是什么？不少人以為就是控制衡器，其實(shí)不然。在七個(gè)基本計(jì)量單位中，質(zhì)量是唯一仍用實(shí)物來定義的單位，千克原器是量值溯源的頂端。國家檢定規(guī)程JJG2053《質(zhì)量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)》也指出，質(zhì)量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)由標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量計(jì)量量具和標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量計(jì)量儀器組成，工作計(jì)量器具由質(zhì)量工作量具和質(zhì)量工作計(jì)量儀器組成；標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量計(jì)量量具和質(zhì)量工作量具包括各等級(jí)的砝碼，標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量計(jì)量儀器和質(zhì)量工作計(jì)量儀器包括各等級(jí)的天平和秤。其中用于直接傳遞標(biāo)準(zhǔn)量值的是具有質(zhì)量的砝碼實(shí)物，而天平或秤屬于配套設(shè)備。由此可見，在皮帶秤物料試驗(yàn)中直接傳遞量值的應(yīng)該是“試驗(yàn)物料”，而“控制衡器”只是配套設(shè)備，或許這正是《OMILR50》的制訂者沒有把它稱之為“標(biāo)準(zhǔn)衡器”的原因吧。

1.2試驗(yàn)物料量能否大于最小累計(jì)載荷？—能，且有益

JJG195-2002對最小累計(jì)載荷Σmin的定義（T.4.6）為：以質(zhì)量單位表示的量，皮帶秤的累計(jì)值低于該值時(shí)就有可能超出規(guī)定的相對誤差；又對有效稱量的定義（D.1.2）為：大于Σmin的物料輸送量為有效稱量，低于Σmin的物料輸送量為無效稱量?？梢娨?guī)程僅對試驗(yàn)物料的總重量的下限作了規(guī)定，而對其上限并沒有規(guī)定。當(dāng)然，增加物料量可能會(huì)增加試驗(yàn)的工作量，有時(shí)還會(huì)要求控制衡器具有更大的最大秤量Max，但有時(shí)也會(huì)起到降低物料測量誤差的功效。

1.3控制衡器的準(zhǔn)確度等級(jí)是否只能是III級(jí)？—否皮帶秤物料試驗(yàn)中的控制衡器通常為可以直接用標(biāo)準(zhǔn)砝碼來校準(zhǔn)的非自動(dòng)衡器，如料斗秤、汽車衡、軌道衡等，這些衡器的準(zhǔn)確度等級(jí)通常為III級(jí)。但是，國際或國內(nèi)的皮帶秤技術(shù)法規(guī)并沒有對控制衡器的種類和準(zhǔn)確度等級(jí)加以限制?！禣IMLR50：1996》以及JJG195-2002、GB/T7721-2007都只是要求：用于傳遞量值的試驗(yàn)物料的重量誤差應(yīng)不超過被檢皮帶秤自動(dòng)稱量相應(yīng)最大允許誤差的1/3；為保證物料的測定誤差足夠小，用于稱量試驗(yàn)物料的控制衡器也必需在其稱量試驗(yàn)物料的秤量段能滿足相應(yīng)的誤差要求。根據(jù)控制衡器被校準(zhǔn)或檢定的時(shí)間相隔皮帶秤物料試驗(yàn)有多久，規(guī)定了控制衡器不同的允差。在狀態(tài)①（控制衡器是在物料試驗(yàn)之前立即校準(zhǔn)或檢定的），其誤差應(yīng)不大于皮帶秤自動(dòng)稱量相應(yīng)最大允差的1/3；在狀態(tài)②（其它情況），其誤差應(yīng)不大于皮帶秤自動(dòng)稱量相應(yīng)最大允差的1/5。因此，只要所選擇的非自動(dòng)衡器在稱量試驗(yàn)物料時(shí)，其相對誤差不超出上述規(guī)定，都有充當(dāng)控制衡器的可能，而不一定非要是III級(jí)不可，其它準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)當(dāng)也是允許的。

皮帶秤應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行日常維護(hù)和校驗(yàn)，對皮帶秤的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)皮帶秤在使用中產(chǎn)生的故障和準(zhǔn)確度降低，采取有效措施提高皮帶秤的計(jì)量準(zhǔn)確性能，減少物資的計(jì)量異議和糾紛。

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