調速定量給料秤的標定

孫秉禮 李童玉

（1.合肥匯龍計量設備有限公司，合肥市 230051； 2 合肥水泥研究設計院，合肥市 230051）

調速定量給料秤（即定量給料機或稱重給料機等，以下簡稱配料秤）是集給料輸送、稱重計量和定量配料控制功能為一體，機電一體化的連續給料計量控制設備。是工業生產過程工藝質量控制和過程自動化的基礎設備。又是企業經濟技術管理的手段和基礎。廣泛地應用于建材、冶金、礦山、電力、化工和輕工等工業生產部門。

作為工業生產過程物料計量和配料控制設備，保持足夠的穩定的計量精度是生產使用的基本要求。配料秤在研究實驗、型式評價(即定型實驗)、產品出廠檢定、安裝檢修后和在生產使用過程中，都必須進行標定、校驗和調整。尤其在生產使用過程中，隨著時間、物料和環境變化，設備系統狀態變化，計量和控制精度隨之變化。因此，在生產使用中的配料秤，必須經常的、定期的進行標定和校驗，從而保證足夠的計量精度和良好運行工作狀態?？梢?，標定測試是伴隨計量設備使用終身不可缺少的工作。

配料秤的計量誤差，包括線性誤差、重復性誤差和回差三項的綜合誤差。配料秤標定測試時，即可以在量程范圍選定多點測定線性誤差，也可以選定一點（一般選在實際使用量程點或左右）標定重復性誤差。但是，在生產使用時，多為定流量運行，而且配料秤均經過檢定合格后出廠，標定測試也比較費時費力。所以，多在量程中選定一點進行標定，也有選兩點或三點進行標定，只有在研究實驗時選多點標定。

配料秤是帶速可調的多速秤，原則上既可以采用恒定皮帶秤速度，通過調節皮帶負荷改變瞬時流量進行標定，也可以恒定皮帶負荷，調節皮帶速度來改變瞬時流量進行標定。但長期實踐證明：負荷測量影響因素較多。往往對測量精度影響較大，帶速測量較為簡單，脈沖信號抗干擾較強，影響因素少，測量精度較高，而且模擬標定時改變負荷也較方便。所以，模擬標定時一般均采用恒定皮帶速度（選定在實際生產使用時帶速），調節改變皮帶負荷的方法進行標定。但在實際生產使用中，絕大多數情況不調節皮帶物料負荷，通過調節皮帶速度改變瞬時流量，這種方式也更簡單方便，有利于達到更好計量精度。所以，物料標定時，多采用物料負荷基本不變（選定在實際生產工作負荷），通過調節皮帶速度改變瞬時流量進行標定，這樣更貼近實際生產使用情況，更能反映實際運行計量精度。

配料秤的標定方式總體可分兩大類，即：模擬標定和物料標定。用戶需根據其具體生產工藝條件和使用要求科學合理的選擇標定方式方法，即達到標定的目的要求，且盡量簡便易行，省時省力、經濟實用，并符合國家標準規程和安全要求，因此，全面深入的了解和掌握配料秤的各種標定方式方法和特點十分重要。本文作較全面的介紹，以供參考。

1 標定試驗條件和準備工作

配料秤的標定試驗操作和數據處理必須符合電子皮帶秤國家標準和檢定規程，符合生產安全規程、符合生產工藝條件和使用要求。保證標定操作和數據處理規范、可信和實用。以下以常用的1級精度配料秤為例說明。（其它等級精度的標準可見國家標準）。即配料秤的首次和后續檢定誤差不大于0.5%，生產使用中的檢定誤差不大于1.0%。標定試驗需符合以下條件要求：

（1）確認配料秤系統的設備制造、安裝、調整質量正常合格，系統運行正常穩定。在標定試驗時，電氣系統首先通電預熱運行不少于30min，允許進行狀態參數和零點調整。如果物料標定試驗，應帶負荷運行，并確認系統運行正常穩定。

（2）環境條件：環境溫度在-10℃～40℃，溫度變化率不大于5℃/h，相對濕度不大于90%，供電電源：電壓V-15+10%，頻率H±2%，無外界強電磁干擾。

（3）測試范圍：在配料秤標稱量程的20%～100%范圍，取一點或多點進行標定試驗。多點標定一般在滿量程的20%（30%）、40%（50%）、60%、80%和100%范圍任意選取。單點標定最好選取在實際使用量程點或左右。

稱重傳感器的負荷必須在其額定負荷的20%～100%范圍，并最好工作在實際使用負荷，或在傳感器額定負荷的75%左右。

國外有的計量設備公司尚規定皮帶的最小負荷，國內一般沒有明確規定，但以較大的皮帶負荷較低的皮帶速度更理想。

（4）標定試驗的最小累計量不得低于以下三項中的最大值：

（a）不小于配料秤在最大小時流量的2%的流量。

（b）不小于配料秤在最大小時流量下皮帶運行1～3整圈的累計流量（皮帶圈數根據秤體長短確定）。

（c）不小于顯示儀表400d所代表的累計流量。

一般測量的累計流量越大，標定試驗的結果越接近實際使用平均狀況，測定的精度數據越高。但是，配料秤絕大多數是用于瞬時控制系統，要求有良好的瞬時控制調節功能。即良好的穩定流量功能。所以，筆者認為標定測定的累計流量不應大于該配料秤的30min的累計流量。

（5）標定試驗采用的標準衡器（即控制衡器）允差須不大于被標衡器標稱允差的1/3。對于一級精度的配料秤，首次檢定采用的標準秤的最大允差為0.16%，在生產使用中的檢定，采用標準秤的最大允差為0.33%，實際標定采用的標準秤，一般多用臺秤、料倉秤和汽車衡等靜態秤，允差多為0.1%～0.3%左右。

（6）標定試驗采用的模擬負荷，如：標準砝碼、鏈碼、小車碼、特制棒碼、沙袋碼等，對于一級精度配料秤，其重量最大允差為0.12%，實際多為0.05%左右。在物料標定時，如果稱量后的物料立即通過配料秤進行標定測量，物料稱重允差不大于被標定配料秤名義允差的1/3即可。

但是，在實際生產應用中，由于現場生產工藝條件限制和使用要求的不同，有時難以完全滿足上述條件要求，對于用于生產過程計量和控制的工業秤，只要滿足使用要求，設備使用和供應雙方認可，可以不受上述某些規定限制。標定結果雙方認可即可。但對于具有法規性標定，必須滿足規程規定條件。

2 模擬標定

采用通用標準砝碼、特制碼（如標定棒、砣、沙袋等）、鏈碼或電信號等替代物料載荷，對計量設備精度等狀態參數進行標定測試，叫模擬標定。模擬標定避免了截取、稱重、搬運，處理物料等麻煩操作，幾乎不受現場生產工藝條件的限制，整個標定操作過程相對簡單方便、省時省力。尤其在有些生產工藝條件進行物料標定很困難，甚至難以進行時，更是替代物料標定的主要方法。

模擬標定的種類較多，常見的主要有：掛（棒）碼標定、跑碼標定、鏈碼標定，和電信號模擬標定等。

2.1 掛碼標定

掛碼標定系指秤在空載狀態下，以通用標準砝碼或特制砝碼為載荷，在秤的標定架或承載器的相應承載位置，按著設定的負荷和程序加載和卸載操作，測試配料秤的精度和狀態參數。國內常把掛碼標定又分為靜態掛碼標定和動態掛碼標定兩種。所謂靜態掛碼標定，系指秤（皮帶）在停運靜止的狀態下，在標定架上或相應位置進行加載和卸載試驗，根據秤顯示儀表的數值和加卸載砝碼的重量測試秤的精度。所以，靜態掛碼標定精度，主要反映稱重傳感器、信號測量處理電氣儀表和承載器支點的綜合精度，實際價值相對有限。動態掛碼標定則是秤（皮帶）在空載運行狀態，在標定架或相關位置，以砝碼為載荷，進行加載和卸載試驗，再根據秤儀表顯示值和砝碼重量確定標定精度。可見，動態掛碼標定精度，除了包括稱重傳感器、信號處理電氣儀表和承載器支點的綜合精度外，還包括皮帶質量不均，傳動系統振動干擾等因素對精度影響。所以，比靜態掛碼更接近實際，更具實用價值。值得注意：由于動態掛碼標定試驗時，作為負荷的砝碼始終處于靜止不動狀態。所以，國外有些公司把這種標定方法仍稱為“靜態掛碼標定”或簡稱掛碼標定?？促Y料時應注意，不要誤會。

從掛碼標定試驗過程可見，砝碼是一種恒定的靜態集中載荷，并且負荷重力不經過皮帶直接作用在承載器上。而且載荷越大，稱重托輥（承載器的受力部分）與皮帶離開的趨勢越大，皮帶運行狀態對計量精度影響越小。而生產實際運行時，物料是一種自由松散非均勻的均布載荷，物料載荷是通過皮帶，把重力作用到承載器和稱重傳感器上。皮帶的質量不均，剛度大小，張力大小及變化，物料不均勻分布及運行狀態變化等影響因素在掛碼標定時都不存在，正是由于排除了這些在實際應用中必然存在的重要影響因素，造成掛碼標定精度與實際物料標定精度往往差異較大，即誤差較大，這是掛碼標定的最主要缺點。但是，掛碼標定非常簡單方便，省時省力，經濟易行，基本不受現場工藝條件限制?？梢暂p松快捷的檢測稱重傳感器、信號輸送處理單元，承載器及支撐結構，皮帶質量不均勻和運行振動等因素影響下系統的綜合測量精度和技術質量，是配料秤常用的重要檢測方法，主要表現在以下幾個方面：

（1）作為配料秤基本檢定和初步調整手段。配料秤安裝好以后，通過掛碼標定檢測其精度和狀態參數。如果存在系統誤差，可通過修改稱重系數和狀態參數來改善和提高計量精度，并為物料標定和系統調整提供良好基礎，采用掛碼標定可以很簡單方便的測量配料秤系統的線性誤差、重復性誤差和回差。從測定結果異常中可判定根源和找出解決問題方向，評定設計制造技術水平和質量。比如國內配料秤的設計和制造時，往往對承載器（包括無秤架結構）支點結構形式比較重視，而對于其中的關鍵構件（如簧片等）技術性能和質量卻不重視，甚至不清楚。從而導致配料秤計量精度低和不穩定。這類問題通過掛碼標定比較容易判斷問題的原因和解決問題的方向。這對于配料秤的研究和改進設計無疑十分重要。

（2）作為配料秤的復檢手段。在配料秤經過標定調整完全達標后，再進行一次掛碼標定，并記錄操作過程和顯示的狀態參數。經過一段生產運行后，再按同樣的條件和方法進行掛碼標定，如果測量顯示的狀態參數沒變，說明配料秤系統仍保持在原測定的精度和工作狀態，不需要再進行復雜麻煩的物料標定和調整。如果發生變化可根據原標定記錄的狀態參數調整過來，使其回歸到正常良好狀態。采用這種比對方法可以適當的減少勞動強度大、操作麻煩、環境惡劣的物料標定次數。

值得注意：掛碼標定對電子皮帶秤不太適用，實際采用的也不多。

掛碼標定操作方法步驟

（1）準確測量配料秤皮帶實際環長S(m).雖然可以根據配料秤規格計算出皮帶環長，但往往不夠精確，一般應以實測為準。從皮帶的中心線處測量往往較為困難，一般可從兩邊分別測量出皮帶環長，再取其平均值，即做為皮帶的實際環長。

（2）測量皮帶運行一整周的時間t(s)，在皮帶邊和機架上對應不動的位置各取一點做上記號，啟動配料秤皮帶在設定的速度恒速運行（最好取在實際使用速度范圍），按著所做記號用秒表準確測量皮帶運行一整圈的時間。為了減少操作誤差，一般連續測定不少于三次再取其平均值，作為試驗速度時皮帶運行一圈的時間，從而得出皮帶試驗標定時的速度：

（3）啟動配料秤系統預熱運行不少于30min，允許對狀態參數和零點進行調整，并確認系統運行正常穩定。

（4）啟動配料秤在手動控制狀態，皮帶按等于或接近實際使用速度恒速運行。按設定的程序和加載砝碼的重量，在標定架上平穩加載或卸載操作。每次加載重量須在稱重傳感器額定負荷的20%～100%范圍內，最好等于或接近實際使用負荷，或者是稱重傳感器額定負荷的70%～80%范圍?？蛇x擇一點或多點進行標定。

（5）標定時可以采用配料秤的流量稱重顯示器，為了更精確也可以接入高分辨率的累計記數器。

（6）啟動配料秤按上述設定狀態正常運行，在標定架上加上設定重量的砝碼。待皮帶上標記點與秤架標記點對齊時刻，開始記錄稱重顯示器或特定累計記數器的顯示值和起始時間，待皮帶運行到設定圈數時（應為三圈或三整圈以上）讀取記錄稱重顯示器或累計記數器的顯示值和終止時間。也可以把上述標定操作過程編寫入控制器。由控制系統自動完成標定操作。

（7）誤差計算。計量設備的計量誤差，分為絕對誤差和相對誤差。絕對誤差系指：測量結果（示值）與測量的真值之差。但所謂真值是無法求得的，在實際應用中是以滿足規定準確度的量值代替”真值”。即所謂的“約定真值”又稱實際值或理論值。

式中 ：Δ——絕對誤差；

Gt——計量儀表的顯示值；

G0——測量點的約定真值（即實際值）。

絕對誤差只能表征在同一量程測點和測量同等數量的結果，對于不同量程和不同測定數量之間的結果不能比較，即沒有可比性和通用性。所以，在實際工程中一般都采用相對誤差表示。所謂相對誤差：即是測量的絕對誤差與被測量的約定真值（即實際值）之比。并多以百分誤差形式表示。

相對誤差又分為滿量程誤差、區間滿量程誤差和測點當量誤差三種。滿量程誤差也稱滿值誤差和引用誤差，其系指測量點的絕對誤差值與該計量設備的滿量程約定真值（即測量上限實際值）之比的百分誤差，即：

式中；δm——滿量程百分誤差；

Gm——計量設備滿量程的約定真值（即實際值）。

早期的電子皮帶秤，尤其是日本一些公司和固體流量計等計量設備多用滿量程誤差表示計量精度，上世紀八十年代我國制定的“電子皮帶秤（專業）標準”也按滿量程或區間滿量程誤差表示。所謂區間滿量程誤差系指把整個量程范圍分成兩個或三個區間，在每個區間內按滿量程誤差計算方法計算誤差，這些方法現已很少采用了?，F在的國家檢定規程和絕大多數配料秤和電子皮帶秤均按當量誤差表示計量精度。

當量誤差又稱測點相對誤差，即為測量點的絕對誤差值與該測點的約定真值（即實際值）之比的百分誤差，如下式表示：

當量誤差對精度表征直觀明確，計算簡便，方便實用，容易被用戶接受。當前配料秤，電子皮帶秤等國家檢定規程均規定采用當量誤差表示和計算計量精度。

按累計流量計算當量誤差可按下式：

式中：Qt——計量儀表累計流量顯示值t；

Q0— —測量點累計流量約定真值t；

式中：ν ——標定試驗時皮帶運行速度，現場測定可得，m/s；

t——標定試驗時皮帶運行時間，標定測試可得，h；

q ——標定試驗時皮帶的線負載，kg/m。

對于本人設計的TDG（SK／SF）型和申克公司的DEL／M型以及稱重托輥垂直直接作用在稱重傳感器上的配料秤，其線負荷為q=G/Lw（kg/m），其中G為掛碼的總重量（kg），Lw為配料秤有效稱量段的實際長度（m）。

值得注意，采用上述掛碼標定首次對配料秤標定的誤差，不一定是掛碼標定的最終誤差，其誤差中可能包括粗大誤差(也稱寄生誤差)、系統誤差和隨機誤差。粗大誤差系指超出規定條件產生的偶然誤差，如：由于操作失誤、讀數記錄錯誤、偶然干擾誤差和設備狀態不正常造成明顯大于預期的誤差，這類誤差可以剔除不算。系統誤差系指在偏離測試規定條件或由于引入某種特定因素造成數值和符號有一定規律的誤差。系統誤差可以通過對稱重系數和狀態參數再調整校正消除。隨機誤差是在實際使用正常條件下，多次測量同一量值其誤差的絕對值和符號以不可預知的方式變化的誤差。這種隨機誤差是不能消除和剔出的，是配料秤掛碼標定的最終誤差。

再有，掛碼標定是研究設計配料秤中測試評定設計和制造質量的重要手段。配料秤系統的基本計量誤差主要源于重力負荷測量誤差，皮帶位移（即速度）測量誤差、信號傳輸處理誤差，環境影響誤差和標定測試的操作誤差。其中影響最大最復雜的是負荷測量誤差。而對負荷測量影響較大的除了料流狀態、皮帶張力及其變化外，秤架結構形式特別是支點性能是絕對不能忽視的。采用掛碼標定檢測秤架和支點性能質量及誤差是最簡單、快捷、經濟、實用的方法。具體操作方法如下：

（1）確認配料秤系統安裝、調整、運行正常合格，啟動系統運行預熱不少于30min，允許對狀態參數和零點進行調整。

（2）在稱重傳感器額定負荷的20%～100%范圍內，取一點或按相等間隔取數點，以通用標準或特制砝碼為載荷，在標定架上按設定負荷進行加載和卸載操作，記錄加載重量和顯示儀表的顯示值。加卸載操作須注意平穩輕拿輕放，負荷加載盡量居中對稱。

（3）以滿量程輸出顯示值為標準，根據砝碼實際重量和各點加卸載時儀表顯示值，計算出系統的線性誤差重復性誤差、回差的綜合誤差，這些誤差包括了稱重傳感器的誤差、信號輸出處理誤差和秤架（包括支點）承載器的測力誤差。其中前面兩項誤差可以簡便的測量，并且很小。所以，從線性重復性和回差三項數值中?？梢悦鞔_的分析判定秤架支點誤差和測量水平。

2.2 跑碼標定

跑碼標定也稱“拋碼標定”。即是采用通用標準砝碼或精心制作質量嚴格相等的沙袋（或填充其它干粉粒狀材料袋）或經過準確稱量重量相等長度一致的鏈條等為負載碼，在配料秤以設定的速度恒速正常穩定運行狀態，從秤的進料端按著設定負荷量或時間，輕輕平穩的按著大致相等間距，連續把砝碼拋放在皮帶中部位置，隨著皮帶運行，標碼通過皮帶工作面由出料端卸出并被接收，直至把預定的負載碼拋完或達到設定的標定時間為止。記錄拋出標碼總重量、標碼進入到移出稱重區的時間和累計流量顯示值。從而根據實測皮帶的工作長度、稱量段長度、皮帶實際速度、標碼總重量（即累計流量約定真值）和秤儀表累計流量的顯示值（即測量值）參照掛碼標定的誤差計算方法和公式（4）便可算出跑碼標定計量誤差。

由于配料秤秤體較短、平皮帶低速運行，平穩性較高，瞬時給料量一般不很大（小時流量為幾噸到幾百噸），有利于連續平穩加載卸載，有利于平穩安全操作，為跑碼標定提供了良好條件。

跑碼標定基本不受現場工藝條件限制，操作簡單方便，不需要增加輔助設備設施，經濟易行，不污染環境。載荷標碼直接連續鋪壓在運行的皮帶上，比較接近實際散裝物料負荷工作狀態，明顯優于掛碼標定的負荷狀態，是替代物料標定的較好方式，尤其對有些生產工藝環境難以進行物料標定的情況下，采用跑碼標定是一種較好的選擇，也適用于配料秤初始稱重系數和狀態參數調整的標定，是值得重視和推廣應用的標定方式。

在各種負載碼中，砂袋碼更為簡便多用，每個砂袋按特定的重量制作，如：5kg、10kg、20 kg、30 kg、50 kg等，具體應按稱重傳感器的量程和操作方便確定。一般標定時使稱重傳感器所受負荷為其實際使用負荷或為其額定負荷的75%左右。每個砂袋須精確稱量，并且每次標定所用的砂袋須稱出總重量。其重量誤差應優于配料秤名義精度的1/3。砂袋一般做成扁長形較好，有利于在皮帶上布置較密集均齊、連續和拋放方便?？傊按螤詈头植荚浇咏鼘嶋H散裝物料負荷狀態越好。如果采用鏈條碼，同樣需要精確稱量和分組，盡量接近散料負荷狀態，盡量減少操作誤差。但是，跑碼標定仍屬不均勻準集中負荷，與實際散裝物料負荷有明顯差異，尤其在負載開始進入和移開階段影響更大，標定的總載荷往往又不便很大。所以，跑碼標定仍不能完全取代物料標定，一般僅做為配料秤初步調整和減少實際物料標定次數的輔助標定方法。另外，跑碼標定也適用于恒速定量給料秤、鏈板秤等，但由于電子皮帶秤的機體長、皮帶速度高、輸送量一般很大、多為槽形皮帶結構、運行平穩性較差、拋放碼安全性差，不太適宜采用跑碼標定方式。

2.3 鏈碼和電信號標定

鏈碼是由多個質量相等的滾輪通過鏈板連接在一起，單位長度質量相同的滾鏈。以這種特制的鏈碼模擬物料載荷檢測計量設備的計量精度和狀態參數稱為鏈碼標定。還有的在滾鏈等距離長度上再固定加裝同質量砝碼，以調整線負荷和量程范圍。鏈碼又可分為普通鏈碼和循環鏈碼。普通鏈碼也稱為固定鏈碼，是平直松弛的鋪設在稱重區皮帶工作面上，鏈碼兩端分四角分別固定在機架上，標定時皮帶按生產使用速度運行，而鏈碼總體位置不變，通過滾輪轉動減少與皮帶的橫向摩擦阻力。可見，鏈碼是一種鋪在皮帶上的不動不變均布載荷。所謂循環鏈碼，是一條首尾連接成環形結構鏈碼。標定時把它放置在特定的滾輪支撐結構上，并使其下半部滾輪平直松弛鋪壓在稱重區皮帶面上，標定時鏈碼隨皮帶同步運行?？梢?，循環鏈碼是隨皮帶同步運行的理想不變的均布載荷，負荷作用更接近實際的物料負荷狀態。其中，一種叫無動力循環鏈碼，靠鏈碼與皮帶間的摩擦阻力，皮帶帶動鏈碼同步運行。另一種是有動力循環鏈碼，由專用傳動裝置拖動鏈碼支撐結構轉動，帶動鏈碼與皮帶同步運行。不論哪種鏈碼均力求接近實際散裝物料的負荷狀態，模擬物料與皮帶同步運行。各種模擬標定中，鏈碼標定比較更接近實際生產中物料負荷狀態，標定精度比較接近實際情況。所以，日本有的公司把鏈碼標定誤差乘以5/3系數作為皮帶秤的標稱誤差。但是，鏈碼是一種緊固連接一體的理想均布載荷，存在整體橫向拉力，其與自由松散自然狀態的不均勻物料均布載荷仍有顯著區別，鏈碼載荷不能完全替代實際物料載荷情況，標定的誤差也不能完全代替物料標定誤差。另外，鏈碼的購置、保存費用較高，重量較大，加載卸載、存放、搬運較為麻煩、費力，一般需要安置專門的存放、加載、卸載和標定輔助機構，標定工作量和費用較大。對于秤體短、帶速低、皮帶運行平穩的配料秤有更適宜的標定方法，很少采用鏈碼標定方式。鏈碼標定主要用于電子皮帶秤的標定，尤其在機體長、帶速高、運量大的重要使用場合，采用鏈碼標定方式較多。

鏈碼標定時首先要確定標定測量點數、量程和選定鏈碼。根據標定要求在秤的工作量程內可取一點，如滿負荷的90%一點標定。也可取兩點如在滿負荷的30%和80%兩點標定，還可以取在滿負荷的30%、60%和90%三點標定。標定的點數越多越有益，但工作量、時間、費用增加，一般多選一點多次標定。

鏈碼選用首先根據測定負荷確定鏈碼規格和數量。鏈碼規格即以其單位長度的重量（kg/m）表示，生產廠家多已標準化、系列化，可據使用要求選配。鏈碼的長度根據秤體的結構長度選定。鏈碼在皮帶面上越長越接近實際使用情況，測定的精度越高，但會增大標定鏈碼的重量、費用和標定操作、搬運、儲存的困難。所以，在滿足標定要求的條件下應盡量短一些才好。鏈碼的最小長度原則上為在此長度的皮帶上放置重物時稱重儀表有明顯反映，而在此長度以外放置重物時稱重儀表沒有明顯反應。具體各公司規定也小有不同，對配料秤一般整個皮帶面都需鋪滿。對于電子皮帶秤應為稱重區再向前后延伸兩個托輥間的總長度，一般為稱重區長度的2.5到4倍的距離。鏈碼節距長度需是托輥間距的因數，即托輥間距長度是節距長的整數倍，以保障重復標定時鏈碼滾輪與托輥相對位置不變，實際往往需要在放置鏈碼時精心調整。鏈碼的具體標定方法步驟和結果計算等請參閱相關資料，本文不再具體介紹。

電信號標定就是在稱重傳感器的橋路中接入旁路精密線撓電阻，并設置轉換開關。在標定試驗時通過轉換開關接入線撓電阻，由于傳感器橋路失去原來平衡狀態，便產生不平衡電信號輸出，信號的大小可由人工設定和調節，并代表負荷量輸入累計顯示器，模擬物料負荷進行標定試驗。這種標定方法雖然非常簡單方便，但把實際物料負荷更理想化了，很難反映物料負荷狀態變化和各種影響因素對計量的影響，尚沒見在配料秤的標定試驗中應用。

3 物料標定

物料標定是以生產實際使用物料或特定散裝固體物料為載荷，通過配料秤運行計量，測定其計量精度和狀態參數的試驗操作。標定結果真實的反映出負荷測量誤差、皮帶位移（速度）測量誤差、信號處理輸送誤差、環境影響誤差和試驗操作誤差的綜合誤差。真實的反映配料秤在生產使用中的計量精度和狀態，也反映出計量設備設計制造、安裝調試的綜合技術水平和質量。為用戶提供量化的真實可信的計量精度指標和過程控制的依據，為模擬標定提供比對的基準。所以，物料標定是配料秤最權威最常用的標定方式。

在生產使用中的配料秤一般應采用實際使用物料進行標定，這樣更符合生產實際情況，能更真實地反映實際使用計量和控制精度，試驗操作也更方便。對于研究試驗和設備出廠標定檢驗，一般采用特定的物料進行標定，所謂特定物料系指具有一定粒度、容重、水分的干燥松散碎石、砂石等塊粒狀物料。這樣即基本與使用物料狀態作用相同，物料也容易就地解決。并由于采用同一種物料，對每次標定的結果便于相互比較，有利于比對研究發現和解決問題。

配料秤的物料標定，可以在量程范圍內取一點標定，也可以按一定間隔取多點進行標定。在生產使用中的配料秤，均是技術成熟的定型產品，在研究設計、制造出廠過程都經過各項性能檢定和調整。所以，一般選定一點多次標定即可（一般采用三次測定為一組），并盡量選在實際使用量程范圍內，以利更能反映實際使用情況。在配料秤的研究實驗時，常常需要在量程范圍內選擇多點標定試驗。配料秤進行多點標定試驗時，原則上可以采用恒定皮帶速度，通過調節物料負荷改變量程范圍，也可以基本恒定物料負荷，通過調節皮帶速度改變量程范圍。但是，配料秤在實際生產應用中大部分是采用拖料工作方式，不調節物料負荷，通過調節皮帶速度調節瞬時流量改變量程范圍。所以，生產使用的配料秤在物料標定時，一般不調節物料負荷，通過調節皮帶速度改變量程范圍。這樣即貼近實際使用情況，操作也更方便，測的精度也較高。

但是，離線物料標定，勞動強度較大，操作麻煩，費時費力，標定過程容易產生揚塵污染，影響生產正常進行。有些由于生產工藝環境限制，物料的截取、搬運、稱量和處理都較困難，甚至無法實現，使物料標定無法進行。

3.1 物料標定的操作方式

（1）在線標定和離線標定。所謂在線標定系指稱重標準秤和配料秤一起都是生產工藝線中的組成部分，物料在生產流程過程中就可以完成標定測量。如在配料秤前設置稱重標準倉式秤，經過標準倉稱重的物料再按生產流程喂入配料秤稱重計量。從而根據標準倉顯示的重量值（即實際值）和配料秤儀表的累計流量顯示值（測量的示值）便可以計算配料秤的計量誤差。由于物料料流在整個測量過程和生產運行一樣在生產流程中完成，不用人工截取物料、稱料和處理等操作。所以，在線物料標定十分簡單方便，省時省力，不會產生揚塵污染，基本不影響正常生產， 是一種理想標定方式。因此，可以實現經常定期的對配料秤進行物料標定，有效地保障配料秤長期在較高的計量精度狀態運行。而且稱重標準倉的投入費用不很高，設有中間倉的工藝系統，應該積極采用在線標定。

離線標定系指在中斷生產的狀態下，配料秤按設定流量狀態正常運行時，在配料秤的出料端按設定的料量或時間截取物料，再用標準秤稱量截取物料的總重，從而得到截取物料總量的實際值，再根據配料秤儀表的重量顯示值，即可計算配料秤的計量誤差。顯然，這種截取測定未知料量的離線標定方式，操作麻煩，勞動強度較大，標定時間長，容易產生揚塵污染環境，尤其在大流量的情況下較困難，對生產也有一定影響。但在沒有在線標定條件時，一般只能采用這種方式，且是實際應用最多的標定方式。

（2）測已知料量和未知料量標定。所謂測已知料量標定是標定時稱重測量的物料先經過標準秤稱量，再通過配料秤稱重計量。采用標準倉的在線標定和把事先稱量好的物料倒入料倉再通過配料秤稱重計量都屬于此種。這種標定方式由于物料料流初始進入和末尾移出配料秤時，都有一段非正常負荷工作狀態，造成非正常計量誤差。為了減少這種非正常誤差對標定結果的影響，應采用較大的累計流量標定。上述離線截取物料標定就屬于測未知料量標定方式。是配料秤按設定流量穩定正常運行狀態下，按設定的時間或累計量截取卸出物料，再用標準秤稱量。在整個截取物料過程，配料秤的料流始終處于正常運行狀態。所以截取的物料量可以適當小些，但應注意減少操作誤差。

（3）靜態扒料標定，也稱“扒皮帶標定”。主要是在即沒有在線標定條件也不能實現截取物料的離線標定條件下采用。首先使配料秤系統在設定流量狀態定量正常運行，一般流量設定在實際使用量程范圍。準備兩塊厚度為2mm左右的工整平直的鋼板，鋼板的寬度須稍大于皮帶上料層的厚度，長度大于皮帶寬度200mm左右。配料秤在設定流量穩定正常運行的狀態下突然停車,記錄配料秤停車前一秒儀表顯示流量值。用兩鋼板在皮帶稱重區間隔1m處截取皮帶上物料，人工仔細扒出兩鋼板之間的物料，在標準秤上稱量料重G0，根據兩鋼板間距就可以得出料流線負荷q＝3600qv（kg／h），式中皮帶速度v可實測。再根據配料秤的流量顯示值，便可計算出計量誤差。扒料取樣標定方式，每次扒取物料較少，代表性相對稍差，所以，最好三次取料做一個平均值。這種標定方式雖然精度稍差，但仍優于模擬標定結果，而且操作比較簡單。在上述兩種方式難以實現時，應積極選擇靜態扒料方式。但目前這種標定方式應用較少，希望在更多的應用實踐中進一步完善和提高。

3.2 物料標定的主要步驟

（1）物料標定的準備工作

（a）根據具體工藝設備系統條件確定標定方式，凡是具備在線標定條件的自然采用在線標定方式。沒有在線標定條件時，一般采用動態截料稱重的離線標定方式。

（b）根據實際條件和使用要求，確定截取累計流量大小或時間，截取的料量越大越接近實際生產使用情況，標定的精度越高。但使標定工作量增大，時間增長。具體應根據檢定規程規定和環境條件使用要求確定。

（c）確定標定量程點和測定次數。在生產使用中的配料秤，均屬定型合格產品，為了減少標定工作量和時間，一般在量程范圍內選一點即可，測量點盡量選在實際使用量程范圍。為了貼近實際減少誤差，同一量程點至少要標定三次。取其平均值作為最終標定結果。

（d）準備好截取物料、標準秤等標定試驗操作工具設備和物料處理途徑。試驗操作人員應工作有序，崗位固定，以減少操作誤差。

（2）物料標定基本步驟

（a）檢查確認配料秤及相關設備系統安裝、調整狀態正常合格，啟動系統在設定參數帶負荷運行，確認系統運行穩定正常，預熱運行不少于30min，允許對零點和狀態參數進行調整。

（b）啟動系統運行，按著設定的累計流量或時間，在配料秤的出料端截取物料達到設定值。最好從截取物料開始到終止，在皮帶運行整數圈內完成，從而減少皮帶質量不均勻等產生的誤差。

（c）采用標準秤稱量截取物料總重量，即為實際值，記錄測試過程配料秤儀表的累計流量顯示值，即為測量料量的顯示值，從而可以計算計量誤差。同樣標定操作一般不少于三次。其平均值誤差即為標定結果誤差。

（3）標定測量誤差計算

（a）標定測量的絕對誤差：

絕對誤差：Δ=Gt-G0

式中：Gt——配料秤儀表的累計流量顯示值；

G0——標準秤稱量的累計流量顯示值（即實際值）。

（b）配料秤標定的相對誤差。前文已介紹物料標定應按測點當量誤差表示。即；

對于標定誤差值尚需判定分析，是否在正常的預期范圍？是否包含粗大誤差或系統誤差？如果誤差值明顯超出正常預期范圍，應考察環境條件有無較大干擾、操作有無較大誤差等等。對于粗大誤差應該剔除。如含有系統誤差，應該通過調整稱重系數和狀態參數消除。尤其是設備初次標定，常常經過多次標定和調整才能達到正常或最佳精度狀態。成為最后確認的計量精度。

4 結束語

配料秤是一種連續運行的動態計量控制設備，從研究設計、設備制造到生產應用，各個階段都伴隨標定測試工作。尤其在生產使用過程，經常定期標定、調整是保障正常良好使用精度不可或缺的手段。筆者建議：在生產使用中的配料秤，一般每個月要進行一次物料標定和狀態調整，最少要保證每季度進行一次物料標定和狀態調整。每周進行一次模擬標定和調整，發現問題及時調整和解決。再先進優良的配料秤，長期不進行標定調整，都不能發揮正常的計量控制功能。

在生產工藝線設計時，應同時考慮配料秤的標定條件和要求，為標定操作提供可行條件和空間，為物料處理提供方便條件。凡有條件應積極設置在線稱重標準倉，從而實現在線物料標定。對于要求較高的重要計量控制環節更為必要。

配料秤的標定，常常具有法規性質，需要遵照國家標準和檢定規程。但對于非法制的工業過程計量控制也有一定靈活性，只要滿足使用要求，某些條件可以根據實際情況掌握，力求簡便，經濟實效。

還有一些標定方式方法，但考慮應用面小，甚至有些不夠成熟，本文不再介紹。

1.孫秉禮、穆桂云.調速定量給料秤的調整和標定.水泥.1994，（6）：10-14.

2.連續累計自動衡器（皮帶秤）國家計量檢定規程.JJG195-2002.

3.岳慶寅、孫秉禮、張麗娟、穆桂云.水泥廠計量手冊（第八章：標定）中國建材工業出版社，1993年6月版.

4.方原柏.電子皮帶秤(第十章：電子皮帶秤的檢定和試驗).冶金工業出版社，2007年8月版.