1 概述

1.1陣列式皮帶秤工作原理：陣列式皮帶秤由N個(gè)稱重單元組成，煤料通過稱重單元時(shí)，稱重傳感器將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)換成可測量的電信號并傳送給現(xiàn)場信號采集單元。現(xiàn)場信號采集單元將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再發(fā)送給終端處理器。終端處理器通過一系列復(fù)雜的運(yùn)算后，得到煤料的質(zhì)量。

1.2陣列式皮帶秤組成：陣列式皮帶秤由以下幾個(gè)部分組成：稱重單元、稱重顯示器（含信號采集單元和終端處理器）、測速傳感器、現(xiàn)場接線盒。稱重單元采用特殊的稱體結(jié)構(gòu)，由一個(gè)稱重傳感器單點(diǎn)支撐，具有承載與力傳遞的功能。秤體與安裝在稱臺上的兩組稱重托輥組成一個(gè)獨(dú)立的稱重單元。稱重顯示器具備人機(jī)交互功能，采用嵌入式工業(yè)控制機(jī)以提高可靠性。

2 皮帶秤自身對計(jì)量精度的影響

2.1皮帶秤自身準(zhǔn)確度皮帶秤自身的準(zhǔn)確度會(huì)影響對煤炭的計(jì)量精度。皮帶秤準(zhǔn)確度是由皮帶秤制造廠商決定的，一般分為三個(gè)等級，即：0.5級，動(dòng)態(tài)累計(jì)誤差不大于總質(zhì)量的0.5%；1級，動(dòng)態(tài)累計(jì)誤差不大于總質(zhì)量的1%；2級，動(dòng)態(tài)累計(jì)誤差不大于總重量的2%。其中，最高等級為0.5級。

每個(gè)級別分別規(guī)定了該等級對應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)，如零點(diǎn)誤差、累計(jì)誤差、短期穩(wěn)定性、長期穩(wěn)定性、重復(fù)性等，這些指標(biāo)必須全部在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，才能稱之為是對應(yīng)等級的皮帶秤。

需要特別指出的是，市面上所謂的0.25級皮帶秤準(zhǔn)確度為0.25%，其實(shí)僅僅是指皮帶秤的累計(jì)誤差在0.25%之內(nèi)，其它各項(xiàng)指標(biāo)則沒有保障，基本上是不符合標(biāo)準(zhǔn)的。再者，現(xiàn)有的皮帶稱國家標(biāo)準(zhǔn)中，所規(guī)定的最高等級為0.5級，根本就沒有0.25級的皮帶秤。事實(shí)上，國家規(guī)定的初次檢定和后續(xù)檢定時(shí)的累計(jì)誤差應(yīng)不大于該等級指標(biāo)的一半，即0.5級皮帶秤檢定時(shí)的累計(jì)誤差不大于0.25%，1級皮帶秤不大于0.5%，2級皮帶秤不大于1%。

可見，在選擇皮帶秤時(shí)，不能單純追求高準(zhǔn)確度，而是要在保證一定準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上，選擇穩(wěn)定性高、質(zhì)量可靠的皮帶秤。

2.2皮帶秤自身誤差皮帶秤的自身誤差也會(huì)影響計(jì)量精度。日常工作中，皮帶秤的自身誤差主要表現(xiàn)為皮帶負(fù)荷測量誤差、皮帶速度測量誤差、儀表數(shù)模轉(zhuǎn)換與計(jì)算誤差這三個(gè)方面。

（1）皮帶負(fù)荷測量誤差。皮帶負(fù)荷測量誤差主要有稱量機(jī)構(gòu)誤差、傳感器精度等級、荷重信號的放大與傳輸誤差等。稱量機(jī)構(gòu)誤差主要由生產(chǎn)商采用的機(jī)構(gòu)樣式、物理材質(zhì)、加工水平等決定，這一誤差對皮帶秤計(jì)量精度的影響較大。

（2）皮帶速度測量誤差。皮帶速度測量誤差主要是測速脈沖在觸發(fā)計(jì)數(shù)器和測速脈沖傳輸時(shí)產(chǎn)生的誤差。市面上的皮帶秤測速裝置一般采用速度傳感器來測速，速度傳感器通過讀取被測軸每轉(zhuǎn)一周時(shí)光電變換器輸出的脈沖信號數(shù)量來計(jì)算被測軸轉(zhuǎn)速。這一誤差通過硬、軟件處理，可實(shí)現(xiàn)脈沖計(jì)數(shù)誤差小于0．05％。另外一種測速方法是通過測速編碼器測速，測速編碼器在可動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)輸出脈沖，可編程序控制器或計(jì)數(shù)器收到脈沖后，會(huì)根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)收到的脈沖總量計(jì)算可動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速。測速編碼器的誤差通常小于0.1%。無論采用哪種方式來測速，皮帶速度的測量誤差一般不會(huì)大于0.1%。即使皮帶機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，誤差也會(huì)維持在0.3%以下。

（3）儀表數(shù)模轉(zhuǎn)換與計(jì)算誤差。儀表數(shù)模轉(zhuǎn)換與計(jì)算誤差包括數(shù)字信號與模擬信號之間轉(zhuǎn)換的誤差、儀表計(jì)量測算時(shí)出現(xiàn)的誤差，現(xiàn)行儀表的數(shù)模轉(zhuǎn)換與計(jì)算誤差一般小于0.01%。

3 其它因素對精度的影響

除了皮帶秤自身因素對皮帶秤計(jì)量精度會(huì)產(chǎn)生影響外，皮帶秤安裝質(zhì)量、皮帶張力、煤料不穩(wěn)定、維護(hù)保養(yǎng)、標(biāo)定等也都會(huì)對計(jì)量精度產(chǎn)生影響。

3.1皮帶秤安裝質(zhì)量皮帶秤的安裝基礎(chǔ)必須牢固，安裝地點(diǎn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離振動(dòng)較大的區(qū)域，因?yàn)槠С邮菍φ駝?dòng)相當(dāng)敏感的設(shè)備，必須與產(chǎn)生振動(dòng)的設(shè)備隔離，以減小振動(dòng)對計(jì)量精度的影響，提高穩(wěn)定性。皮帶秤的安裝應(yīng)盡量水平，皮帶機(jī)傾角不能大于15°。皮帶秤的安裝地點(diǎn)還應(yīng)盡可能考慮計(jì)量過程的流暢，減少物料轉(zhuǎn)換、位移等過程，以避免中間環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的計(jì)量誤差。當(dāng)在皮帶秤附近施工時(shí)，要注意保護(hù)皮帶秤的傳感器。當(dāng)皮帶秤安裝在戶外時(shí)，最好給皮帶秤加裝防護(hù)罩，以減小雨、雪、大風(fēng)等外部惡劣環(huán)境因素對皮帶秤的影響。

3.2皮帶張力皮帶秤在運(yùn)行計(jì)量時(shí)，煤料的重力會(huì)間接地傳到稱量單元上。雖然皮帶張力在正常狀態(tài)下是水平力，但是當(dāng)皮帶上有煤料時(shí)就會(huì)產(chǎn)生豎直的作用力，該豎直力會(huì)影響煤料傳到皮帶上的重力。此外，皮帶張力還會(huì)隨著皮帶與煤料的運(yùn)動(dòng)而變化。理論上張力可以給予校準(zhǔn)和補(bǔ)償，但張力的補(bǔ)償難度大、效果差。在煤炭裝船作業(yè)過程中，通常通過調(diào)節(jié)皮帶張緊開關(guān)使皮帶張力保持穩(wěn)定平衡，并經(jīng)常更換皮帶，定期檢修，盡量減小該因素對計(jì)量精度的影響。

3.3煤料不穩(wěn)定煤料離開給料點(diǎn)后，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需要經(jīng)過一段時(shí)間的緩沖才能穩(wěn)定下來。由于煤料的不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致煤料的計(jì)量質(zhì)量不準(zhǔn)，因此需要在煤料離開給料點(diǎn)之后預(yù)留出一段皮帶，從而使煤料停止不穩(wěn)定狀態(tài)，并進(jìn)一步穩(wěn)定下來。煤炭輸送皮帶的設(shè)計(jì)帶速一般為4.7m/s左右，因?yàn)槠俣仍娇?，煤料越不穩(wěn)定，所以緩沖帶的皮帶長度要盡可能長，這樣才能減小煤料不穩(wěn)定對計(jì)量精度的影響。

3.4維修保養(yǎng)

皮帶秤后期的維修保養(yǎng)至關(guān)重要，要保持煤炭皮帶秤計(jì)量精度的長期準(zhǔn)確，必須要做好后期的維修保養(yǎng)工作。一要注意滾筒和托輥的潤滑，以保持皮帶運(yùn)行軌跡長期穩(wěn)定，防止皮帶跑偏。二要做好煤料防漏工作，漏斗襯板可以在防漏的同時(shí)均勻煤料在皮帶上的分布。三要防止皮帶意外劃傷或撕裂，以保證皮帶張力的穩(wěn)定。四要做好稱架的清潔工作，保證煤料荷重正常，而不是連同黏結(jié)在稱架上的煤料一起稱重。五要及時(shí)清除黏結(jié)在皮帶上的煤料，皮帶內(nèi)外側(cè)應(yīng)設(shè)有刮料清掃裝置。六要定期更換皮帶，皮帶長期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致其張力發(fā)生變化。七要在皮帶附近作業(yè)時(shí)，注意保護(hù)皮帶秤傳感器，以免破壞皮帶秤傳感器。八要定期調(diào)節(jié)皮帶秤零點(diǎn)，定期對皮帶秤掛碼標(biāo)定。

3.5標(biāo)定

皮帶秤的標(biāo)定質(zhì)量對其計(jì)量精度有重要影響，常用的皮帶秤標(biāo)定方式有四種：掛碼標(biāo)定、鏈碼標(biāo)定、實(shí)物標(biāo)定和電子標(biāo)定。所有標(biāo)定方式都是為了確保皮帶秤的計(jì)量精度，保證煤料稱重的準(zhǔn)確性。其中，掛碼標(biāo)定、鏈碼標(biāo)定是煤料皮帶秤標(biāo)定的兩種較常用的標(biāo)定方式。實(shí)物標(biāo)定雖然精確度相對較高，但標(biāo)定投入成本太大，涉及到實(shí)物處置問題，除非特殊要求，一般不使用實(shí)物標(biāo)定。掛碼標(biāo)定時(shí)，皮帶機(jī)空載運(yùn)行一段時(shí)間，然后進(jìn)行調(diào)零工作。調(diào)零結(jié)束后，再使皮帶機(jī)停止運(yùn)行，將砝碼放置在專用的砝碼盤上進(jìn)行標(biāo)定。鏈碼標(biāo)定裝置包含靜態(tài)鏈碼標(biāo)定和動(dòng)態(tài)鏈碼標(biāo)定兩種。在皮帶秤標(biāo)定過程中，有幾點(diǎn)需要注意的事項(xiàng)。

（1）為保證皮帶秤精度，必須采用精度比較高的靜態(tài)秤來稱量煤料。

（2）為保證皮帶秤穩(wěn)定性，必須在標(biāo)定前先使皮帶運(yùn)行一段時(shí)間。

（3）為避免水汽蒸發(fā)影響皮帶秤計(jì)量精度，物料必須要保持較干燥。

（4）為排除皮帶質(zhì)量不均勻所引起的偏差，必須在皮帶運(yùn)行整數(shù)圈的情況下取皮帶質(zhì)量的平均值。以上所述事項(xiàng)在標(biāo)定時(shí)都會(huì)對皮帶秤的計(jì)量精度產(chǎn)生影響，因此使用皮帶秤時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的標(biāo)定方式。

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