皮帶秤技術的應用與發展趨勢

王擁軍 孔令媚河南省安陽鋼鐵集團公司焦化廠

皮帶秤技術的應用與發展趨勢

王擁軍 孔令媚
河南省安陽鋼鐵集團公司焦化廠

在我國快速發展的歷程中，皮帶秤產業經過引進、提高和創新，目前的技術水平已經能夠滿足工業生產對計量的要求。皮帶秤主要應用于煤炭、礦石等固體物料的連續自動稱重以及貿易結算中，該計量方式因具有較高的準確性、較強的穩定性以及較好的可靠性等優點，得到工業生產單位的廣泛應用。

皮帶秤；自動校準技術；發展趨勢?

隨著我國逐漸實施節能降耗戰略，相關部門對能源的計量檢測越來越重視，皮帶秤主要應用于散裝物料的皮帶運輸系統中，并作為連續累計稱重的自動衡器。皮帶秤主要由三部分組成，一是稱重承載器，二是稱重儀表，三是位移傳感器。其根據用途可分為兩大類，一類是在現場的皮帶機上安裝皮帶秤，通過皮帶秤對物料的輸送過程進行累計計量，又稱為輸送機皮帶秤；另一類是通過皮帶秤在工業生產中控制器輸送物料流量，使其符合相關工藝要求，此類皮帶秤在控制流量時一般與皮帶給料機配合完成，又稱為稱重給料機。

一、皮帶秤技術的應用

1、輸送機皮帶秤

輸送機皮帶秤通常在用戶現場的皮帶上進行安裝，主要用途包括企業內部計量管理、結算貿易以及監控生產過程三種。其中，計量管理皮帶秤的精度一般控制在±0.4%左右，其皮帶寬度一般在大于500mm且小于2000mm的范圍內，皮帶速度控制在4m、s左右，主要用于管理企業庫存、考核機組以及內部結算等；貿易結算皮帶秤具有較好的穩定性和較高的精度要求，精度一般控制在0.125%—0.5之間，其皮帶寬度一般在大于650mm且小于2200mm的范圍內，皮帶速度控制在5m/s左右，具有高達8000t、h，主要用于貨物的接收、裝車或裝船等過程中；過程監控皮帶秤一般應用于生產工藝控制，合理控制破碎機和球磨機的給料量，準確控制洗煤廠的洗煤量等，其精度一般控制在0.5%—0.2%之間。這種類型的皮帶秤通常選用一組稱重托輥，支撐結構為杠桿式。

在安裝輸送機皮帶秤時，具有較高的工況要求和現場安裝技術要求，不僅要保證皮帶秤的重復性和穩定性，而且要保證其準確性。

2、稱重給料機

稱重給料機通常由兩部分組成，一部分是皮帶秤，一部分為皮帶輸送機，主要任務是控制輸送物料流量，一般還稱為定量給料機，帶速控制在每秒0.4m—0.6m左右，工作原理圖圖1：

(圖1 稱重給料機原理圖)

為了確保恒定的輸出流量，一般會根據輸送物料的種類及控制精度，對稱重給料機的皮帶速度、給料量進行適當調整，從而確保將給料流量控制在合理范圍內。稱重給料機的皮帶秤與給料機一般由皮帶秤生產廠一起制造并提供給用戶。在設計制造給料機時，需要對皮帶秤的重復性、線性以及穩定性進行充分考慮。皮帶給料機必須符合設計要求，具有較大的機械結構剛性，確保皮帶運輸相對平穩，嚴格杜絕皮帶跑偏情況發生，有效控制皮帶的恒定張力，及時清除稱架表面的積灰，最大程度避免零點漂移，為稱重給料機的自動校準提供良好條件。

3、皮帶傳感器

皮帶秤能夠從位移傳感器上獲得物料在皮帶上的移動距離，物料的重量則從桿架上的稱重傳感器得知，在儀表上二者的累加可得出瞬時流量和累計量，兩個傳感器中任意一個誤差都會對皮帶桿的精度造成嚴重影響。光位移傳感器一般采用多種形式，其中包括磁阻脈沖式、光電脈沖式等，測量精度可達0.05%，一般在尾部滾筒或大直徑的托輥上安裝位移傳感器。皮帶秤一般采用電阻應變式的稱重傳感器，過載能力控制在大于150%FS且小于300%FS范圍內，按照稱架結構其受力形式分為壓式和拉式兩種。

4、皮帶秤的校準

皮帶秤的校準方式一般分為兩種，一種是物料校準，一種是模擬校準。模擬校準又分為四種，一是循環鏈碼校準，二是掛碼校準，三是鏈碼校準，四是電子校準。上述四種模擬校準因為無法將整條皮帶輸送機上承受物料時皮帶的干擾和張力因素完全模擬出來，只能將局部的一部分模擬出來，因此無法代替物料校準，只能夠當作物料校準后對皮帶秤精準度校準的一種方式?，F場一般采用汽車衡、料斗秤或軌道衡進行物料校準。

二、皮帶秤的發展趨勢

1、稱重信號數字化

稱重傳感器易受干擾且不利于長距離傳送的主要原因是其信號只有0—30V。為了使抗干擾能力得到增強，滿足長距離傳輸的需求，數字轉換器逐漸走入了人們的視野。數字轉換器便于在現場稱重橋架旁進行安裝，并將連續稱重傳感器的模擬信號轉化為數字信號。因為儀表使用了數字信號轉換器技術，所以與稱重現場的距離擴大到2000m，從而使系統的抗干擾能力大大增強。

2、實時在線校準

一臺基于32位微處理器控制的6000型稱重儀表和三組獨立的秤架組成了賽摩三橋系列皮帶秤，在運行過程中能夠自動在線校準物料，并實現在線的比對與調零，從而大大提高皮帶秤運行的穩定性、可靠性與準確性，使皮帶秤多年來在線實物校準的瓶頸得到解決。將計量稱和毛重稱安裝在皮帶運輸機上，使自動在線校準通過相互比對的方法不斷物料掛碼校準。

3、網絡化

皮帶秤主要通過工業以太網和現場總線實現網絡化，現如今流行工業總線包括CAN、Modbus、DeviceNETdeng等。隨著互聯網技術的快速發展，工業以太網的發展促進了皮帶秤網絡化，在互聯網上對皮帶秤進行網絡化的管理，不僅能夠確保皮帶秤的穩定性與準確性，而且能夠校準和維護全世界任何地方的皮帶秤。

三、結束語

綜上所述，近年來，皮帶秤得到快速發展，生產與貿易中對皮帶秤的應用越來越廣泛，要求越來越高。皮帶秤要不斷適應社會的發展需求，將先進的數字化技術應用于皮帶秤中，進一步增加其可靠性；積極探索實時在線校準技術，進一步提高皮帶秤的穩定性和準確性；努力實現網絡化，提高皮帶秤儀表的性能和功能，使其成為工業生產和貿易結算的主要計量器具。

[1]董雷；基于PLC的皮帶秤配料系統的設計及其算法研究；青島理工大學；2016