雙托輥式電子皮帶秤在煙草行業(yè)的研究與應(yīng)用

欒松年，高潔，王海龍

（山東中煙工業(yè)有限責任公司青島卷煙廠設(shè)備動力處，山東 青島 266011）

在煙草行業(yè)中電子皮帶秤應(yīng)用廣泛，主要用于對煙葉、葉絲、梗絲、膨脹絲、薄片絲進行稱量、配比以及控制等，由于煙草行業(yè)的特殊性，其運用電子皮帶秤的過程同其它行業(yè)使用的電子皮帶秤存在比較大的差異，因此很多電子皮帶秤生產(chǎn)廠商針對煙草行業(yè)進行了技術(shù)方面的改進，電子皮帶秤也從最初的刀口支撐式發(fā)展到現(xiàn)在的直接承重式。其中，雙托輥式電子皮帶秤由于其在計量方面的優(yōu)勢成為煙草企業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備。

1 雙托輥式電子皮帶秤的稱重裝置

雙托輥式電子皮帶秤輸送機主要由機架、皮帶張緊裝置、輸送帶、輸送裝置、自動糾偏裝置、可調(diào)支撐組合、過渡托輥、計量稱重裝置、手動糾偏裝置、支架、驅(qū)動及測速裝置、皮帶清掃裝置等組成，其中計量稱重裝置主要由稱重傳感器、上滑塊、下滑塊、托輥連接塊、砝碼掛銷、稱重托輥、限位螺釘、調(diào)節(jié)螺桿組成（見圖1）。

圖1 雙托輥式電子皮帶秤的計量稱重裝置

2 雙托輥式電子皮帶秤的計量原理

當物料通過皮帶秤輸送機計量段時，這一區(qū)段上的物料重量對稱重托輥產(chǎn)生壓力，稱重托輥將這個力作用到負荷傳感器上，此時傳感器輸出一個正比于物料重量的電信號，該信號經(jīng)放大電路后送入輸入模塊，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后再送CPU模塊進行運算。同時，隨著輸送機的不斷運轉(zhuǎn)，裝于驅(qū)動電機上的光電脈沖編碼器發(fā)出脈沖，每一個脈沖代表皮帶走過的距離。每當皮帶走過一個固定的距離ΔL，采樣裝置完成一次重量、速度采樣工作。當物料通過皮帶秤后，采樣裝置已采樣多次，將各次采樣值按下式累計即可得到累計重量W：

式中：i為采樣脈沖；Pi為計量段上物料重量；L為計量段長；ΔL為采樣間隔距離。

式中，P/L即為皮帶每米上物料的重量，n為皮帶走過ΔL的段數(shù)，P/L·ΔL即為走過ΔL長度的重量，對n 段重量求和即得累計重量W。

電子秤皮帶速度v可由下式求得：

式中：T為走過ΔL 長度所需的時間；ΔL為采樣間隔。

當物料通過皮帶秤輸送機稱重段時,這一區(qū)段上的物料重量對稱重托輥產(chǎn)生壓力，稱重托輥將這個力作用到傳感器上，使傳感器產(chǎn)生一個與這區(qū)段上的物料質(zhì)量成正比的電壓信號，同時，編碼器發(fā)出與皮帶速度成正比的脈沖信號，送給控制電路進行計算和控制。最后得到瞬時流量Q：

式中：m為物料重量；v為皮帶速度L為計量段長。

3 雙托輥式電子皮帶秤的優(yōu)勢

雙托輥直接承重式電子皮帶秤承重裝置是由兩根稱重托輥、四只稱重傳感器組成，這種雙托輥的聯(lián)合監(jiān)控方式，保證了皮帶秤的秤臺始終有一個臺處于正常運行的狀態(tài)，確保了煙葉在制絲的各工序都處于精確稱量與配比（見圖2）。

圖2 雙托輥皮帶秤稱重裝置原理

如圖2，進料口方向的兩只傳感器組成一組計量秤臺，出料口方向的兩只傳感器又組成一組計量秤臺，兩組計量秤臺共同組成雙托輥秤的秤臺。物料進來先后經(jīng)過兩個秤臺，物料經(jīng)過電子皮帶秤，三個秤臺會分別對其進行稱重并累計。

同時，這種雙托輥相當于左右對稱的兩個單托輥秤臺的組合，在固定托輥距離相等的情況下雙托輥的計量段長度將遠長于單托輥的計量段長度，相同的物料在雙托輥秤臺上將被秤量更長的時間，而且感知更大的重量，這不僅提高了稱量的精度，也提高了靈敏度。

4 結(jié)語

雙托輥式電子皮帶秤基于其多計量秤臺的優(yōu)勢，進一步提高了電子皮帶秤的穩(wěn)定、可靠、管理等性能，在煙草行業(yè)得到了越來越廣泛的運用。