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皮帶秤作為連續(xù)累計(jì)稱重的自動(dòng)衡器， 應(yīng)用在輸送散狀物料的皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)中。其稱重特點(diǎn)是速度快， 并能在惡劣的環(huán)境里工作， 易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)稱重。在工礦企業(yè)、 商業(yè)貿(mào)易等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

皮帶秤自發(fā)展以來經(jīng)歷了機(jī)械式皮帶秤、 電子式皮帶秤， 現(xiàn)已開始進(jìn)入智能型皮帶秤時(shí)期。第一代皮帶秤是純機(jī)械式， 通過杠桿傳力， 顯示為機(jī)械計(jì)數(shù)器。隨著電子工業(yè)的發(fā)展， 電阻應(yīng)變片式稱重傳感器及微處理器的出現(xiàn)應(yīng)用， 皮帶秤進(jìn)入第二代電子皮帶秤儀表時(shí)期;新一代智能型皮帶秤是在電子皮帶秤儀表的基礎(chǔ)上通過數(shù)字化、 網(wǎng)絡(luò)化、 智能化等技術(shù)大大提高了計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。

1 電子皮帶秤儀表的組成及原理

電子皮帶秤儀表通常由四個(gè)部分組成， 分別是稱重傳感器、速度傳感器、稱重橋架和積算器。
稱重橋架又稱承載器， 主要作用有兩個(gè):第一是稱重臺(tái)的作用， 用于安裝稱重傳感器;第二是傳輸支架的作用， 用于將物料的載荷通過皮帶、 稱重托輥、 秤架傳遞到稱重傳感器上。

稱重傳感器的作用是完成稱重信號(hào)到電信號(hào)(mV)的轉(zhuǎn)換， 目前在皮帶秤上使用較多的是 S 型和懸臂梁式稱重傳感器。

測速傳感器完成對(duì)皮帶速度的測量， 將皮帶的轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(電壓或脈沖)， 測速傳感器主要有模擬式測速發(fā)電機(jī)式、 磁阻脈沖式、 光電脈沖式三類。目前， 模擬式測速發(fā)電機(jī)式測速傳感器的應(yīng)用逐漸在減少， 取而代之的是上述兩種輸出脈沖信號(hào)的數(shù)字式測速傳感器 。

積算器又稱二次儀表， 用來將重量信號(hào)和速度信號(hào)進(jìn)行積分， 從而獲得瞬時(shí)流量和累積量， 并可根據(jù)設(shè)定目標(biāo)輸出控制信號(hào)， 如根據(jù)設(shè)定流量輸出 4 ～20mADC 電流調(diào)節(jié)信號(hào)或者根據(jù)載荷情況輸出開關(guān)量報(bào)警信號(hào)。

2 電子皮帶秤儀表在自動(dòng)配料中的應(yīng)用

配料電子皮帶秤儀表按工作方式不同可分為: 恒速式皮帶秤、拖料式皮帶秤。恒速式皮帶秤是指通過給料機(jī)調(diào)速來調(diào)整物料流量、 皮帶機(jī)恒速運(yùn)行完成稱量任務(wù)的配料秤;拖料式皮帶秤指的是無給料機(jī)， 僅靠皮帶輸送機(jī)調(diào)速來調(diào)整物料流量的配料皮帶秤。

筆者公司在燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)燒結(jié)礦配料工藝生產(chǎn)過程中， 分別采用了營口大和衡器有限公司的這兩種皮帶秤。下面以拖料式皮帶秤為例對(duì)電子皮帶秤儀表用于自動(dòng)配料系統(tǒng)的控制原理進(jìn)行敘述。

       電子皮帶秤儀表給料過程為皮帶連續(xù)給料， 給料機(jī)將來自于給料倉的物料輸送并通過稱重橋架進(jìn)行重量檢測， 同時(shí)裝于尾輪的測速傳感器對(duì)皮帶進(jìn)行速度檢測。被測量的重量信號(hào)和速度信號(hào)一同送入積算器進(jìn)行計(jì)算處理并與給定值進(jìn)行比較， 并根據(jù)設(shè)定值與給定值偏差的大小輸出相應(yīng)的信號(hào)值(PID 信號(hào))， 通過變頻器改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢以改變給料量， 使之與設(shè)定值一致， 從而完成恒定給料流量的控制。

從稱重原理可知， 電子皮帶秤儀表所測量物料的瞬時(shí)流量的大小取決于兩個(gè)參數(shù)， 即瞬時(shí)流量等于稱重傳感器測量的承載器上物料負(fù)荷值 q(kg/m)和測速傳感器測量的皮帶速度值 v(m/s)兩個(gè)參數(shù)相乘所得， 即:w(t) = qv。

可見， 測速傳感器的測量精確度和穩(wěn)定性與稱重傳感器的測量精確度和穩(wěn)定性是同等重要的。目前稱重傳感器的精確度普遍提高到萬分之幾， 而測速傳感器的精確度大多在千分之幾， 所以提高測速傳感器精確度是提高電子皮帶秤儀表系統(tǒng)精確度有效的途徑之一。

3 電子皮帶秤儀表零點(diǎn)漂移和量程漂移的原因

零點(diǎn)漂移一般與輸送系統(tǒng)有關(guān)， 零值漂移的原因有:(1)稱重橋架上積塵、 積料;(2)物料及雜物卡在稱重橋架內(nèi);(3)皮帶機(jī)上有粘料;(4)皮帶張力不均勻;(5)由于物料的溫度特性和皮帶長期使用， 皮帶伸長;(6)電子測量元件的故障;(7)稱重傳感器的嚴(yán)重過載。

量程漂移的原因:(1)輸送機(jī)皮帶張力變化;(2)測速滾筒的滑動(dòng)或其直徑的變化;(3)稱重傳感器嚴(yán)重過載;(4)電子元件的故障;(5)秤架的嚴(yán)重變形。

4 故障分析及判斷

(1)稱重傳感器

稱重傳感器分為數(shù)字式和模擬式， 常用的有壓力及拉力兩種形式， 下面以電阻應(yīng)變片式稱重傳感器(模擬式)為例說明判斷傳感器好壞的方法。

± Exc 為激勵(lì)端， 此電壓由儀表提供， 應(yīng)為10VDC ±5%， ± Sen 為補(bǔ)償端， 此電壓與 ± Exc 一致。 ± Sig 為信號(hào)輸出端， 大小應(yīng)為 0 至 20mV 之間某一值。正常使用時(shí)， 皮帶空載時(shí)輸出不超過15mV， 并且隨著載荷的增加而增大。因此判斷稱重傳感器的好壞最直接的方法就是萬用表的直流電壓檔測量， 首先保證 ± Exc 為 10VDC ± 5%， 如無此電壓檢查儀表;若有多個(gè)傳感器， 則拆下信號(hào)端， 分別測量， 保證每個(gè)傳感器的輸出均在 0 ～20mV， 且數(shù)值隨載荷的增加而增大。

除電壓判斷外， 還可以通過測量輸入輸出電阻來判斷， 具體方法為: ± Exc ( ± Sen)為 400Ω ±5Ω， ± Sig 為 350Ω ± 5Ω， 且屏蔽線與任意一端子均大于 5 000MΩ。

 (2)稱重儀表

積算器常出現(xiàn)的故障有:①主機(jī)板上的保險(xiǎn)管燒壞或儀表供電線路故障;②顯示板和主機(jī)板之間的連線插件接觸不良。③顯示板和主機(jī)板有故障。故障排除方法:①更換保險(xiǎn)管， 檢查供電線路;②拔下插體， 再重新裝上;③更換主機(jī)板和顯示板。

5 電子皮帶秤儀表的維護(hù)

為了使電子皮帶秤儀表更好地發(fā)揮其優(yōu)良的計(jì)量性能， 減少故障的發(fā)生， 要求經(jīng)常地對(duì)皮帶秤進(jìn)行維護(hù)是必要的。

(1)定期清掃， 以防秤體積灰積料， 造成稱量不準(zhǔn)。(2)皮帶如跑偏， 定期調(diào)整以防造成計(jì)量不準(zhǔn)。(3)信號(hào)電纜敷設(shè)時(shí)或使用中不要與電力電纜交叉布置，以防干擾。(4)定期檢查皮帶秤的活動(dòng)部分， 是否有物料或異物卡住。 (5)不要有外力沖擊秤體和傳感器，嚴(yán)禁檢修人員檢修時(shí)在皮帶秤上站立或操作其它設(shè)備。(6)保證稱重托輥及稱重域內(nèi)托輥運(yùn)轉(zhuǎn)自如， 否則更換。(7)設(shè)備大修時(shí)不要在秤體進(jìn)行電焊、 氣割等操作。(8)測速滾筒的軸承座應(yīng)定期加油潤滑。(9)定期檢查測速傳感器的軸套處頂絲， 以防松動(dòng)或脫落。 (10)儀表應(yīng)可靠接地， 要有獨(dú)立的電源供電， 要定期用冷風(fēng)機(jī)對(duì)儀表內(nèi)部進(jìn)行吹灰。 (11)測速滾筒應(yīng)定期清掃， 以防粘料。

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