電子皮帶秤的計(jì)量準(zhǔn)確性方法探究

王東方

摘 要：文章對(duì)于現(xiàn)有的散裝物料計(jì)量方式以及計(jì)量問(wèn)題進(jìn)行介紹與初步分析，對(duì)影響電子皮帶秤計(jì)量精準(zhǔn)度的因素進(jìn)行羅列分析。針對(duì)計(jì)量現(xiàn)狀，提出更改電子皮帶秤選型、優(yōu)化改善物理結(jié)構(gòu)等方式，以提高其計(jì)量精度。

關(guān)鍵詞：電子皮帶秤;散狀物料;準(zhǔn)確度;誤差分析

就當(dāng)前大宗散裝物料（煤炭、礦石等）的運(yùn)輸方式而言，船舶運(yùn)輸是最經(jīng)濟(jì)且高效的選擇，其中，大宗散裝物料的裝卸以及轉(zhuǎn)運(yùn)工作大多是通過(guò)皮帶輸送機(jī)進(jìn)行的。大宗散裝物料一直都存在一個(gè)世界性難題，即其稱重計(jì)量問(wèn)題。無(wú)論是國(guó)際還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，船舶運(yùn)輸貨物的稱重計(jì)量方式一般采用“水尺計(jì)重”，該方法至今為大多數(shù)進(jìn)出口貨物貿(mào)易、費(fèi)用計(jì)算、關(guān)稅繳納以及索賠仲裁提供了主要憑證。但不可忽視的是，水尺法抗干擾性較低，受外界因素影響嚴(yán)重，因此，得到的結(jié)果存在較大的誤差。

從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題開(kāi)始，針對(duì)大宗貨物的計(jì)量準(zhǔn)確度方法研究一直在進(jìn)行，結(jié)合當(dāng)代新型科技的發(fā)展，電子皮帶秤作為大宗散裝貨物的主要計(jì)量裝置被廣泛應(yīng)用，其中，高精度陣列式電子皮帶秤的準(zhǔn)確性更為優(yōu)良，相較于傳統(tǒng)的皮帶秤，其精準(zhǔn)度得到了巨大的提高優(yōu)化。但是，電子皮帶秤主要用來(lái)計(jì)量皮帶上處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的貨物，對(duì)于動(dòng)態(tài)計(jì)量，誤差是不可避免的，對(duì)于如何減少動(dòng)態(tài)誤差這一問(wèn)題，本文對(duì)其展開(kāi)詳細(xì)分析并提出相關(guān)改善方式。

1? ? 皮帶秤原理及產(chǎn)生誤差原因

電子皮帶秤的稱重橋架安裝在輸送機(jī)機(jī)架上，當(dāng)貨物經(jīng)過(guò)稱重橋架時(shí)，計(jì)量托輥感應(yīng)到皮帶上的貨物，其質(zhì)量會(huì)通過(guò)杠桿作用于稱重傳感器上，傳感器向外輸送一個(gè)與貨物質(zhì)量成正比的電壓信號(hào)。同時(shí)，皮帶上也安裝了測(cè)速傳感器，其獲得的皮帶輸送速度信號(hào)也會(huì)一同發(fā)送給稱重儀器，通過(guò)內(nèi)置的計(jì)算換算公式，稱重儀器會(huì)給出貨物的瞬時(shí)流量，再通過(guò)積分計(jì)算貨物的總重量以及其他參數(shù)即可給出。基于以上電子皮帶秤的稱重原理，其產(chǎn)生誤差的原因主要有以下幾種。

（1）電子皮帶秤自身的原因。影響電子皮帶秤計(jì)量精準(zhǔn)度的自身原因可能有溫度、帶速變化大小、負(fù)載變動(dòng)、電子皮帶秤的計(jì)量環(huán)境穩(wěn)定性以及其他外界干擾等。

（2）由于皮帶機(jī)內(nèi)部的影響，例如皮帶機(jī)托輥不穩(wěn)定，皮帶硬度、厚度、材料以及其前期安裝質(zhì)量不到位等，都會(huì)造成計(jì)量誤差。

（3）外界環(huán)境的影響，電子皮帶秤的運(yùn)用場(chǎng)所本就多種多樣，對(duì)其產(chǎn)生較大影響的主要有環(huán)境濕度、溫度、磁場(chǎng)以及平穩(wěn)度等。

（4）電子皮帶秤前期的安裝失誤以及后期的維護(hù)檢修工作不到位原因。安裝環(huán)節(jié)的主要影響因素一般是操作人員專業(yè)素養(yǎng)不高，技術(shù)水平受限導(dǎo)致的安裝不規(guī)范，安裝后的調(diào)試不徹底，復(fù)查不合格;也可能是安裝位置有所偏差，同時(shí)在校準(zhǔn)時(shí)操作不規(guī)范。

2? ? 提高皮帶秤準(zhǔn)確性的方法

（1）電子皮帶秤的選型。當(dāng)前，市面上電子皮帶秤型號(hào)多種多樣，對(duì)于其型號(hào)性能的選擇也是決定其計(jì)量準(zhǔn)確性的一個(gè)因素。就近幾年的電子皮帶秤發(fā)展情況而言，陣列式電子皮帶秤有著極大的優(yōu)勢(shì)以及良好的發(fā)展趨勢(shì)，就理論而言，其研究結(jié)果可以說(shuō)是比較完善先進(jìn)的。

主要有以下兩種理論：第一，陣列式皮帶秤內(nèi)力理論，對(duì)于計(jì)量皮帶上每一個(gè)獨(dú)立稱重單元來(lái)說(shuō)，皮帶張力對(duì)計(jì)量的影響和傳統(tǒng)皮帶張力原理沒(méi)有較大區(qū)別，即在稱重陣列中相鄰單元的張力會(huì)互相抵消。整體來(lái)看，就是將整塊稱重皮帶看成單元張力整合所成的“整體內(nèi)力”，兩兩抵消后其對(duì)稱重的影響理論上來(lái)說(shuō)即為零。第二，陣列式皮帶秤皮帶效應(yīng)理論，“皮帶理論”指的是皮帶自身的硬度等物理特點(diǎn)對(duì)稱重計(jì)量產(chǎn)生的效應(yīng)。在皮帶計(jì)量時(shí)，槽形皮帶呈現(xiàn)為半剛性狀態(tài)，若支撐點(diǎn)的高度不統(tǒng)一在同一準(zhǔn)直面上，沿著貨物運(yùn)動(dòng)方向的皮帶就會(huì)處于波浪狀態(tài)，該狀態(tài)對(duì)計(jì)量產(chǎn)生的效應(yīng)即為“皮帶效應(yīng)”。影響“皮帶效應(yīng)”的主要因素大多是皮帶自身的物理特性，例如硬度、材料、溫度等，當(dāng)然也受到外界濕度等影響。基于以上較為成熟的理論研究，若想在電子皮帶秤的計(jì)量準(zhǔn)確性上有所提高，可以選擇陣列式電子皮帶秤。

（2）提高電子皮帶秤秤框周圍的輸送裝置的剛度。皮帶秤輸送裝置兩側(cè)裝著間隔3 m的槽鋼支架，以架托起皮帶支架、托輥等。若該支架負(fù)載過(guò)大，其變形量可能會(huì)超過(guò)0.4 mm規(guī)定值。對(duì)于這類現(xiàn)象，解決的方法是在秤框前后的支架進(jìn)行加固改造，在原有的支承點(diǎn)間再添加12個(gè)支承加固點(diǎn)，該改裝操作對(duì)于秤框的平穩(wěn)性以及輸送裝置的剛度都有著巨大的改善作用。

（3）減少皮帶拉力影響。秤框上的托輥以及前后輸送皮帶支架上托輥的距離大小，也是影響電子皮帶秤計(jì)量準(zhǔn)確度的因素之一，其主要原因是托輥安裝不規(guī)范以及安裝位置不合理，若托輥安裝不符合要求，則皮帶經(jīng)過(guò)秤框時(shí)穩(wěn)定性較低，會(huì)產(chǎn)生震蕩搖晃等動(dòng)作，對(duì)計(jì)量精度的影響極大。改善方法是在秤框前后各托輥組間都添加一支托輥，并通過(guò)長(zhǎng)繩進(jìn)行固定，另外用不同厚度的墊片承托調(diào)節(jié)托輥支架，以保證中間和兩側(cè)的托輥與繩子接觸。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

電子皮帶秤的計(jì)量精度涉及貨物的費(fèi)用以及各類因素，是長(zhǎng)期存在的精度難題之一。通過(guò)分析電子皮帶秤誤差的原因，具有針對(duì)性地提出電子皮帶秤改善優(yōu)化建議，例如改變其物理結(jié)構(gòu)、增加加固輔助結(jié)構(gòu)或采用新型皮帶秤進(jìn)行計(jì)量運(yùn)輸?shù)龋蕴岣弋?dāng)代電子皮帶秤的計(jì)量精度，更好地為科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]王斌.皮帶秤的原理及誤差分析[J].大科技，2014（27）：56-58.

[2]顏敏，鄧如勇，黃校春，等.電子皮帶秤計(jì)量準(zhǔn)確性方法研究與設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化儀表，2019（1）：67-69，73.

[3]林金標(biāo).提高微機(jī)電子皮帶秤計(jì)量準(zhǔn)確性的途徑[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2001（2）：22-23.