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(zé)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(jìn)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(jìn)行了技術(shù)方面的改進(jìn)，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(jī)主要由機(jī)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(dāng)物料通過皮帶秤輸送機(jī)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(fù)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(jìn)行運算。同時，隨著輸送機(jī)的不斷運轉(zhuǎn)，裝于驅(qū)動電機(jī)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(dāng)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(dāng)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(dāng)物料通過皮帶秤輸送機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行稱重并累計。

同時，這種雙托輥相當(dāng)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(yuǎn)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(jìn)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。