電子皮帶秤準確性的影響因素及控制措施

王進銳

（天津天鐵煉焦化工有限公司，天津 300301）

電子皮帶秤準確性的影響因素及控制措施

王進銳

（天津天鐵煉焦化工有限公司，天津 300301）

介紹了皮帶秤在貿易計量中的應用，通過對焦炭計量數據的實時分析，分析出影響皮帶秤測量精度因素包括皮帶跑偏、托輥的磨損及環境影響等。通過在電橋上增加可調電位器，提高了皮帶秤的測量精度，實物校驗達到了預期效果，運行穩定、計量準確，值得在貿易計量中推廣應用。

皮帶秤 貿易 精度 控制 措施

1 引言

2004年初建成的天焦天鋼焦炭貿易結算計量電子皮帶秤，經驗定合格后7月份投入試用，正常運行至今已有近八年的時間。在這八年的運行時間里，其運行穩定、計量準確，為雙方實現公平公正貿易和及時準確地計量及管理做出了貢獻，為雙方公司均節約了大量的人力資源和物力資源，受到雙方公司計量人員的一致好評，現對該系統進行介紹。

2 系統構成及工作原理

2.1 系統組成

皮帶秤由4部分組成:稱重橋架、稱重傳感器、測速裝置、數字轉換器及積算儀。

2.2 工作原理

稱重橋架上安裝的稱重傳感器檢測到皮帶上物料重量，送入數字轉換器，轉換器將傳感器模擬量轉換為數字量送入積算儀；測速傳感器同時將皮帶輸送機的速度信號也送入積算儀,積算儀將接收到的速度信號及重量信號進行處理，得到物料的累計量及瞬時流量。

2.3 技術規格及特點

本計量系統采用的是江蘇賽摩拉姆齊技術公司生產的電子皮帶秤，計量時皮帶的運行速度為1.75 m/s，物料最大流量為500 t/h，常用流量250 t/h，實際運行時的精度為0.5%，檢定精度為0.25%。實物校驗周期在正常運行以后確定為14天。經過近八年時間的運行，證明這些數據在保障系統穩定可靠運行方面是比較適宜的。

3 計量系統的影響因素及控制措施

電子皮帶秤是最容易受周圍環境、實時工況影響的計量器具，保證其計量精度和穩定性是計量系統工作的重中之重，天焦和天鋼投資建成了專門用于對這套皮帶秤進行校驗標定的校核系統，以及專門用于對秤體和皮帶機進行監控的工業電視系統。同時還制定了嚴格的操作、運行以及校驗等各個環節的規程。

3.1 影響因素

3.1.1 皮帶跑偏

這是影響計量精度的最主要的因素。經觀察發現，安裝皮帶秤的J1B皮帶的跑偏程度對皮帶秤的影響非常大，直接影響了皮帶秤的運行精度。作為傳輸物料的皮帶機，在實際運行中由于每條皮帶的寬度及長度都不一樣,皮帶跑偏比較正常，而且皮帶跑偏時有一定周期性，并不影響物料的傳輸，但卻影響到皮帶秤的運行穩定性。造成皮帶跑偏主要有如下原因：上游皮帶跑偏造成下料點偏移，致使J1B皮帶跑偏；由于季節變換時晝夜溫差加大導致皮帶張力產生變化造成皮帶跑偏；冬季由于生產節奏比較快，焦炭冷卻不徹底，焦炭傳輸到皮帶上溫度較高，而環境溫度較低產生了溫差，造成皮帶張力產生變化，致使皮帶跑偏。皮帶跑偏使得秤體上各個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生了變化，影響了傳感器的檢測。

3.1.2 托輥的磨損

這也將直接導致皮帶張力的變化，影響載荷、速度的檢測。有時托輥的磨損情況嚴重致使其脫落，導致測速為0的情況也時有發生。皮帶機一般都是連續生產，正常情況下很少間歇或停運，托輥最容易磨損，維護人員要經常檢查稱重及區域內的托輥，一旦損壞，要及時更換或修復。

3.1.3 環境影響

環境溫度使得皮帶機皮帶的張力度發生變化，從而導致重量傳感器和速度傳感器的受力發生變化，影響計量數據的準確性。在氣溫變化很大時，由于熱敏效應，傳感器變送器中的電氣元件會產生溫漂，皮帶張力也會因熱脹冷縮而發生變化，這些因素會引起空帶零值偏差和斜率偏差。在我焦化企業中，電磁場環境可以說無處不在，周圍的電磁場由于電磁效應會對電子皮帶秤的儀表產生嚴重的干擾，儀表一般無法從自身消除干擾。

粉塵和顆粒物不僅影響動態皮帶秤，而且也影響靜態的標準料斗秤。主要表現為：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，從而減小了其對實際承載量的反應值；積落到承載部件上的粉塵和顆粒物使其的承載量比實際承載量增加了。

由于天焦和天鋼的皮帶秤安裝在鋼制的高架皮帶通廊上，加上季節性氣候影響，因此對風力的影響不容忽視。風力可以造成皮帶秤所處通廊的抖動，使得重力傳感器、速度傳感器不能真實地檢測載荷和速度，從而影響計量精度和運行的穩定性。

3.2 控制措施

3.2.1 改進方法及效果

借鑒汽車衡傳感器輸出信號的調整方法，即在皮帶秤的每個傳感器的供電橋路上串入一個可調電位器，通過調整電位器使每個傳感器的輸出信號基本一致，達到平衡，如圖1所示。

圖1 改進方法圖

調整時用砝碼分別對2臺皮帶秤的每個傳感器進行加載測試，測試數據如圖2所示。

由圖2可以看出，調整后每臺秤相對的兩個傳感器的輸出信號基本相等，這就保證了在皮帶左右跑偏比較大的情況下，兩個傳感器輸出信號之差始終保持在一個相對穩定的范圍內，這個相對穩定的信號差值確保了在皮帶跑偏的情況下皮帶秤的運行精度始終保持在0.5%內。

3.2.2 實物校驗結果

調整后利用實物校驗裝置對皮帶秤進行實物校驗，在皮帶跑偏情況下的校驗數據如表1～表3所示。

通過如上實物校驗數據可以看出，在皮帶調偏托輥分別處在兩個方向的極限位置時，皮帶秤的檢定精度仍保持在0.25%范圍內，達到了預期的效果。

圖2 調整前后數據對比圖

表1 調偏托輥處于向左方向的極限位置時的校驗數據

序號實物量/t1﹟秤顯示/t2﹟秤顯示/t誤差/% 118.95518.99518.9550.21 219.22519.27519.2300.24

表3 調偏托輥處于正中位置時的校驗數據

通過對皮帶秤數字轉換器內部線路的調整，使之靜態調試進一步完善，保證了皮帶秤整個秤體的平衡，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，實際運行精度在0.5﹪以內，達到了皮帶秤在貿易計量應用中的領先水平。

3.2.3 其他控制措施

針對以上分析，解決的方法就是盡量遠離電機、變頻器等電器設備，做好屏蔽電纜可靠接地，單獨穿管鋪設信號電纜，避免電纜線斷裂，儀表的全部電氣連接應緊固，做到防水，接頭部分要避免進水和塵埃。應盡量改善皮帶運行條件，給皮帶增加清掃器，因此在季節交替時一定要及時對皮帶秤進行零點校準及實物校準，同時安裝好皮帶重力調整裝置，保證輸送機狀態穩定，防止跑偏。加固計量皮帶機段的通廊、增加適宜的通風口進行降溫或保溫并根據天氣的變化調整皮帶機的張力器，以拉緊或放松膠帶，皮帶工每天對現場的粉塵和顆粒物進行清掃等改進措施，就更加能夠保證皮帶秤的穩定運行。

4 結束語

實踐證明，動態電子皮帶秤在天焦和天鋼公司焦炭貿易計量方面的應用及其改進和控制措施是成功的，是貿易計量上的一項創新，值得推廣。

[1]徐厚勝.電子皮帶秤在貿易計量中的應用[J].中國計量，2011（3）：77-79.

[2]朱思維.皮帶秤的安裝和維護[J].衡器，2011（3）：39-45.

[3]常永和.電子皮帶秤在高速公路穩定層自動配料系統中的應用[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.

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王進銳（1979—），女，河北石家莊人，工程師，主要從事自動化儀器儀表設備在焦化行業中的應用和維護工作。

（收稿 2012-06-20 編輯 崔建華）