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1概述

1.1陣列式皮帶秤工作原理

陣列式皮帶秤由N個稱重單元組成。煤料通過稱重單元時，稱重傳感器將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)換成可測量的電信號并傳送給現(xiàn)場信號采集單元?，F(xiàn)場信號采集單元將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再發(fā)送給終端處理器。終端處理器通過一系列復雜的運算后，得到煤料的質(zhì)量。

1.2陣列式皮帶秤組成

陣列式皮帶秤由以下幾個部分組成：稱重單元、稱重顯示器（含信號采集單元和終端處理器）、測速傳感器、現(xiàn)場接線盒。

稱重單元采用特殊的稱體結(jié)構(gòu)，由一個稱重傳感器單點支撐，具有承載與力傳遞的功能。秤體與安裝在稱臺上的兩組稱重托輥組成一個獨立的稱重單元。稱重顯示器具備人機交互功能，采用嵌入式工業(yè)控制機以提高可靠性

2皮帶秤自身對計量精度的影響

2.1皮帶秤自身準確度

皮帶秤自身的準確度會影響對煤炭的計量精度。

皮帶秤準確度是由皮帶秤制造廠商決定的，一般分為三個等級，即：0.5級，動態(tài)累計誤差不大于總質(zhì)量的0.5%；1級，動態(tài)累計誤差不大于總質(zhì)量的1%；2級，動態(tài)累計誤差不大于總重量的2%。其中，最高等級為0.5級。每個級別分別規(guī)定了該等級對應的各項指標，如零點誤差、累計誤差、短期穩(wěn)定性、長期穩(wěn)定性、重復性等，這些指標必須全部在標準范圍內(nèi)，才能稱之為是對應等級的皮帶秤。

需要特別指出的是，市面上所謂的0.25級皮帶秤準確度為0.25%，其實僅僅是指皮帶秤的累計誤差在0.25%之內(nèi)，其它各項指標則沒有保障，基本上是不符合標準的。再者，現(xiàn)有的皮帶稱國家標準中，所規(guī)定的最高等級為0.5級，根本就沒有0.25級的皮帶秤。事實上，國家規(guī)定的初次檢定和后續(xù)檢定時的累計誤差應不大于該等級指標的一半，即0.5級皮帶秤檢定時的累計誤差不大于0.25%，1級皮帶秤不大于0.5%，2級皮帶秤不大于1%。可見，在選擇皮帶秤時，不能單純追求高準確度，而是要在保證一定準確度的基礎(chǔ)上，選擇穩(wěn)定性高、質(zhì)量可靠的皮帶秤。

2.2皮帶秤自身誤差

皮帶秤的自身誤差也會影響計量精度。日常工作中，皮帶秤的自身誤差主要表現(xiàn)為皮帶負荷測量誤差、皮帶速度測量誤差、儀表數(shù)模轉(zhuǎn)換與計算誤差這三個方面［1］。

（1）皮帶負荷測量誤差。皮帶負荷測量誤差主要有稱量機構(gòu)誤差、傳感器精度等級、荷重信號的放大與傳輸誤差等。稱量機構(gòu)誤差主要由生產(chǎn)商采用的機構(gòu)樣式、物理材質(zhì)、加工水平等決定，這一誤差對皮帶秤計量精度的影響較大。

（2）皮帶速度測量誤差。皮帶速度測量誤差主要是測速脈沖在觸發(fā)計數(shù)器和測速脈沖傳輸時產(chǎn)生的誤差。市面上的皮帶秤測速裝置一般采用速度傳感器來測速，速度傳感器通過讀取被測軸每轉(zhuǎn)一周時光電變換器輸出的脈沖信號數(shù)量來計算被測軸轉(zhuǎn)速。這一誤差通過硬、軟件處理，可實現(xiàn)脈沖計數(shù)誤差小于0．05％。另外一種測速方法是通過測速編碼器測速，測速編碼器在可動軸旋轉(zhuǎn)時會輸出脈沖，可編程序控制器或計數(shù)器收到脈沖后，會根據(jù)單位時間內(nèi)收到的脈沖總量計算可動軸的轉(zhuǎn)速。測速編碼器的誤差通常小于0.1%。無論采用哪種方式來測速，皮帶速度的測量誤差一般不會大于0.1%。即使皮帶機在低速運轉(zhuǎn)時，誤差也會維持在0.3%以下。

（3）儀表數(shù)模轉(zhuǎn)換與計算誤差。儀表數(shù)模轉(zhuǎn)換與計算誤差包括數(shù)字信號與模擬信號之間轉(zhuǎn)換的誤差、儀表計量測算時出現(xiàn)的誤差，現(xiàn)行儀表的數(shù)模轉(zhuǎn)換與計算誤差一般小于0.01%。

3其它因素對精度的影響

除了皮帶秤自身因素對皮帶秤計量精度會產(chǎn)生影響外，皮帶秤安裝質(zhì)量、皮帶張力、煤料不穩(wěn)定、維護保養(yǎng)、標定等也都會對計量精度產(chǎn)生影響［2］。

3.1皮帶秤安裝質(zhì)量

皮帶秤的安裝基礎(chǔ)必須牢固，安裝地點應盡量遠離振動較大的區(qū)域，因為皮帶秤是對振動相當敏感的設(shè)備，必須與產(chǎn)生振動的設(shè)備隔離，以減小振動對計量精度的影響［3］，提高穩(wěn)定性。皮帶秤的安裝應盡量水平，皮帶機傾角不能大于15°［4］。

皮帶秤的安裝地點還應盡可能考慮計量過程的流暢，減少物料轉(zhuǎn)換、位移等過程，以避免中間環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的計量誤差。當在皮帶秤附近施工時，要注意保護皮帶秤的傳感器。當皮帶秤安裝在戶外時，最好給皮帶秤加裝防護罩，以減小雨、雪、大風等外部惡劣環(huán)境因素對皮帶秤的影響。

3.2皮帶張力

皮帶秤在運行計量時，煤料的重力會間接地傳到稱量單元上［5］。雖然皮帶張力在正常狀態(tài)下是水平力，但是當皮帶上有煤料時就會產(chǎn)生豎直的作用力，該豎直力會影響煤料傳到皮帶上的重力。此外，皮帶張力還會隨著皮帶與煤料的運動而變化。理論上張力可以給予校準和補償，但張力的補償難度大、效果差。在煤炭裝船作業(yè)過程中，通常通過調(diào)節(jié)皮帶張緊開關(guān)使皮帶張力保持穩(wěn)定平衡，并經(jīng)常更換皮帶，定期檢修，盡量減小該因素對計量精度的影響。

3.3煤料不穩(wěn)定

煤料離開給料點后，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需要經(jīng)過一段時間的緩沖才能穩(wěn)定下來［6］。由于煤料的不穩(wěn)定，會導致煤料的計量質(zhì)量不準，因此需要在煤料離開給料點之后預留出一段皮帶，從而使煤料停止不穩(wěn)定狀態(tài)，并進一步穩(wěn)定下來。煤炭輸送皮帶的設(shè)計帶速一般為4.7m/s左右，因為皮帶速度越快，煤料越不穩(wěn)定，所以緩沖帶的皮帶長度要盡可能長，這樣才能減小煤料不穩(wěn)定對計量精度的影響［7-8］。

3.4維修保養(yǎng)

皮帶秤后期的維修保養(yǎng)至關(guān)重要，要保持煤炭皮帶秤計量精度的長期準確，必須要做好后期的維修保養(yǎng)工作［9］。一要注意滾筒和托輥的潤滑，以保持皮帶運行軌跡長期穩(wěn)定，防止皮帶跑偏。二要做好煤料防漏工作，漏斗襯板可以在防漏的同時均勻煤料在皮帶上的分布。三要防止皮帶意外劃傷或撕裂，以保證皮帶張力的穩(wěn)定。四要做好稱架的清潔工作，保證煤料荷重正常，而不是連同黏結(jié)在稱架上的煤料一起稱重。五要及時清除黏結(jié)在皮帶上的煤料，皮帶內(nèi)外側(cè)應設(shè)有刮料清掃裝置。六要定期更換皮帶，皮帶長期運行會導致其張力發(fā)生變化。七要在皮帶附近作業(yè)時，注意保護皮帶秤傳感器，以免破壞皮帶秤傳感器。八要定期調(diào)節(jié)皮帶秤零點，定期對皮帶秤掛碼標定。

3.5標定

皮帶秤的標定質(zhì)量對其計量精度有重要影響，常用的皮帶秤標定方式有四種：掛碼標定、鏈碼標定、實物標定和電子標定。所有標定方式都是為了確保皮帶秤的計量精度，保證煤料稱重的準確性。其中，掛碼標定、鏈碼標定是煤料皮帶秤標定的兩種較常用的標定方式［10］。實物標定雖然精確度相對較高，但標定投入成本太大，涉及到實物處置問題，除非特殊要求，一般不使用實物標定。掛碼標定時，皮帶機空載運行一段時間，然后進行調(diào)零工作。調(diào)零結(jié)束后，再使皮帶機停止運行，將砝碼放置在專用的砝碼盤上進行標定。鏈碼標定裝置包含

在皮帶秤標定過程中，有幾點需要注意的事項。

（1）為保證皮帶秤精度，必須采用精度比較高的靜態(tài)秤來稱量煤料。

（2）為保證皮帶秤穩(wěn)定性，必須在標定前先使皮帶運行一段時間。

（3）為避免水汽蒸發(fā)影響皮帶秤計量精度，物料必須要保持較干燥。

（4）為排除皮帶質(zhì)量不均勻所引起的偏差，必須在皮帶運行整數(shù)圈的情況下取皮帶質(zhì)量的平均值。

以上所述事項在標定時都會對皮帶秤的計量精度產(chǎn)生影響，因此使用皮帶秤時，需要根據(jù)實際情況，選擇合適的標定方式。

4結(jié)論

綜上所述，皮帶秤的計量精度是由多個因素共同決定的。由于皮帶秤自身的準確度對計量精度影響較小，因此計量精度更多是受安裝、調(diào)試、維修、保養(yǎng)等因素影響。可見，皮帶秤計量精度的精準及穩(wěn)定，離不開生產(chǎn)單位生產(chǎn)工藝及制造水平的提高，離不開安裝人員的合理安裝及正確調(diào)試，也離不開一支保障有力的專業(yè)技術(shù)服務(wù)團隊。

 

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