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本文先是回顧了中國電子皮帶秤的早期發(fā)展歷史，然后從以下5個方面總結(jié)了國產(chǎn)電子皮帶秤30年的技術(shù)發(fā)展歷程：從單一產(chǎn)品到類別齊全、從粗放到逐步精細(xì)、從引進(jìn)到開始出口、從模仿到有所創(chuàng)新、從弱小到初步壯大。
1 國產(chǎn)電子皮帶秤的早期發(fā)展歷史回顧
1908年，美國人發(fā)明了世界上第一臺皮帶輸送機(jī)使用的稱重設(shè)備——機(jī)械式皮帶秤[1]，上世紀(jì)五十年代國外開始使用以稱重傳感器為檢測元件的電子皮帶秤，并迅速取代機(jī)械式皮帶秤而成為固體物料連續(xù)自動稱重主流計量設(shè)備。
上世紀(jì)五十年代中國的衡器業(yè)開始起步，1954年遼寧沈陽衡器廠試制了國產(chǎn)第一臺梅里克型GL機(jī)械滾輪式皮帶秤[2]，隨后，遼寧大連衡器廠、江蘇徐州衡器廠、山西長治衡器廠也陸續(xù)生產(chǎn)PGL滾輪式皮帶秤。
1964年，國家科委要求研制電子皮帶秤，將這一任務(wù)交由北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所承擔(dān)，成立了由學(xué)者孫邦杰、鄭時聲、周天恩、鄭齊信等人組成的課題組。1965年，課題組在首鋼燒結(jié)廠配料車間進(jìn)行了現(xiàn)場試驗；1966年初，北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所派工程技術(shù)人員到營口儀器三廠搞三結(jié)合研制；1967年年初完成樣機(jī)試制任務(wù)，樣機(jī)隨即在吉林長春第一汽車廠自備電廠輸煤系統(tǒng)安裝、調(diào)試、試運(yùn)行。1967年二季度在長春舉行電子皮帶秤樣機(jī)試運(yùn)行鑒定會，會議認(rèn)為：國內(nèi)第一臺電子皮帶秤樣機(jī)的產(chǎn)生開創(chuàng)了國內(nèi)動態(tài)電子稱重的第一步，實驗證明產(chǎn)品性能基本達(dá)到要求。隨后產(chǎn)品由營口儀器三廠生產(chǎn)，早期的型號為DZCB-2。
在1978年以前，國內(nèi)僅有少數(shù)幾家研究單位研制電子皮帶秤，也僅有營口儀器三廠、華東電子儀器廠、上海衡器廠等不到十個廠家生產(chǎn)電子皮帶秤。無論是電子皮帶秤的生產(chǎn)，還是電子皮帶秤的應(yīng)用均處于發(fā)展的萌芽階段：產(chǎn)品種類少、精確度低、投運(yùn)率低、應(yīng)用技術(shù)不成熟。
2 電子皮帶秤30年的技術(shù)發(fā)展
從1978年起，隨著中國的改革開放，電子皮帶秤也迎來了快速發(fā)展的機(jī)遇，30年來，我們走過了從單一產(chǎn)品到類別齊全、從粗放到逐步精細(xì)、從引進(jìn)到開始出口、從模仿到有所創(chuàng)新、從弱小到初步壯大這樣一段艱難的歷程，使國產(chǎn)電子皮帶秤達(dá)到主流廠家產(chǎn)品性能穩(wěn)定、基本能適應(yīng)市場需求的狀況。
2.1 從單一產(chǎn)品到類別齊全
1978年以前，國內(nèi)除生產(chǎn)單托輥單杠桿式秤架外，懸臂式秤架剛由研制單位研制并開始定型生產(chǎn)作為配料用，其余結(jié)構(gòu)形式的配料皮帶秤完全是空白。而目前國內(nèi)能夠生產(chǎn)幾乎所有類型的秤架，其中包括單托輥單杠桿式秤架、多托輥單杠桿式秤架、多托輥雙杠桿式秤架、懸臂式秤架、直接承重式秤架、多托輥組合懸浮式秤架和多托輥整體懸浮式秤架以及輕物料（如煙草）用的秤架；配料皮帶秤有能適應(yīng)從每小時數(shù)十公斤到上千噸給料能力的恒速式配料皮帶秤、拖料式單調(diào)速配料皮帶秤、帶專用給料機(jī)的雙調(diào)速配料皮帶秤以及輕物料（如煙草）用的調(diào)速配料皮帶秤。二次儀表除了微機(jī)化的嵌入式專用皮帶秤儀表外，還有采用PLC+HMI構(gòu)成二次儀表的方式，也有采用現(xiàn)場總線通訊的總線式二次儀表。
1979年，長沙某設(shè)計研究院學(xué)者劉玉松、李登濤先生為首的技術(shù)人員與湘潭鋼鐵廠計量所合作，研制一臺雙杠桿多托輥式電子皮帶秤，用于某焦化廠與煉鐵廠之間的焦炭交接計量，從而開啟了國產(chǎn)高精確度計量皮帶秤秤架的研究工作。南京某設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SYSTEM-6系列皮帶秤控制器，作為第一個中國自動化儀表類的產(chǎn)品在2002年12月通過“中國PROFIBUS產(chǎn)品測試實驗室”PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線測試。
2.2 從粗放到逐步精細(xì)
早期的秤架、二次儀表制作粗放，秤架支點還曾采用過普通軸承及刀口支承，杠桿水平方向面積大，容易積灰。現(xiàn)在的秤架支點多采用十字簧片、交叉簧片、橡膠軸承，轉(zhuǎn)動靈活、免維護(hù)；秤架材料經(jīng)過挑選，剛度大，秤架選擇水平方向面積小、積灰小的形式；一部分廠家放棄使用普通托輥作稱量托輥而改用經(jīng)精加工的專用托輥作稱量托輥；為了方便用戶進(jìn)行皮帶秤秤架的準(zhǔn)直性校準(zhǔn)調(diào)整，有的廠家隨皮帶秤供給專用托輥架高度調(diào)整墊片。
2.3 從引進(jìn)到開始出口
1983年遼寧營口儀器三廠率先從日本某公司引進(jìn)CS-EC型電子皮帶秤生產(chǎn)技術(shù)，隨后上海華東電子儀器廠從美國某公司、徐州電子皮帶秤衡器廠從美國某公司，承德自動化計量儀器廠、成都科學(xué)儀器廠、常熟重型機(jī)器廠聯(lián)合從德國申克(SCHENCK)公司引進(jìn)電子皮帶秤制造技術(shù)，促進(jìn)了國內(nèi)電子皮帶秤制造廠的技術(shù)改造。
由于中國衡器市場的迅猛發(fā)展，國外一些著名的衡器廠商也先后組建合資企業(yè)和獨資企業(yè)。例如美國某公司在徐州組建中美合資企業(yè)江蘇某技術(shù)公司及1990年8月日本某衡器有限公司與上海某實業(yè)總公司共同投資組建中日合資企業(yè)上海某有限公司。進(jìn)入二十一世紀(jì)后，國外一些著名的衡器廠商在華辦事處也紛紛組建獨資企業(yè)，開始在中國生產(chǎn)部分產(chǎn)品，如皮帶秤的秤架、配料皮帶秤的秤體等產(chǎn)品，以降低生產(chǎn)成本，提高在中國市場的競爭力。德國申克公司在天津成立申克工業(yè)技術(shù)有限公司，負(fù)責(zé)中國市場稱重及配料設(shè)備的進(jìn)口、組裝、制造、市場、銷售和技術(shù)服務(wù)；西門子公司在大連成立西門子傳感器與通訊有限公司，主要面向中國市場，生產(chǎn)和研發(fā)包括稱重產(chǎn)品在內(nèi)的各類傳感器及無線通訊設(shè)備；瑞士哈斯勒（HASLER）公司在上海嘉定成立哈斯勒工業(yè)設(shè)備(上海)有限公司，專業(yè)生產(chǎn)皮帶定量給料機(jī)、電子皮帶秤等工業(yè)稱重計量配料設(shè)備；美國拉姆齊公司隸屬的賽默飛世兒科技集團(tuán)（Thermo Fisher Scientific）公司也在中國建立了包括衡器產(chǎn)品在內(nèi)的生產(chǎn)基地。
國外公司進(jìn)入中國市場，一方面擠占了大量的市場份額，制約了國產(chǎn)電子皮帶秤的發(fā)展。但另一方面他又帶來先進(jìn)的電子皮帶秤制造技術(shù)、經(jīng)營管理模式和應(yīng)用經(jīng)驗，中國的制造廠商在與他們競爭的過程中也學(xué)到了很多技術(shù)、知識和經(jīng)驗，使國產(chǎn)皮帶秤的生產(chǎn)、應(yīng)用技術(shù)得以提高。
近年來，國產(chǎn)計量皮帶秤、配料皮帶秤也有少量出口，其中大部分是隨工程成套項目出口的，但這也標(biāo)志國產(chǎn)計量皮帶秤、配料皮帶秤部分產(chǎn)品能達(dá)到一般國際水平。但與同時期進(jìn)口計量皮帶秤、配料皮帶秤相比，單套價格要低60~70%，這也說明國產(chǎn)計量皮帶秤、配料皮帶秤的品牌、質(zhì)量、性能還有相當(dāng)大的差距。
國內(nèi)公司正逐步拓展海外市場，江蘇某集團(tuán)有限公司已在海外成立三家子公司：某荷蘭公司、某英國公司和某澳大利亞公司。
2.4 從模仿到有所創(chuàng)新
國產(chǎn)計量皮帶秤、配料皮帶秤在發(fā)展的初期、中期有相當(dāng)多的產(chǎn)品是依賴引進(jìn)或模仿，我們在國內(nèi)廠家的網(wǎng)站上，可以看到相當(dāng)多的計量皮帶秤產(chǎn)品與某公司的結(jié)構(gòu)相近，可以看到相當(dāng)多的配料皮帶秤產(chǎn)品與某公司的結(jié)構(gòu)相近。但近年來，國內(nèi)廠家在創(chuàng)新方面有了以下一些進(jìn)展：
北京市某技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司于上世紀(jì)九十年代中期開始研制DCX型模擬載荷試驗裝置，其重復(fù)性達(dá)到0.1%，該裝置已列入JJG195-2002皮帶秤國家計量檢定規(guī)程，可用于對0.5級皮帶秤、1級皮帶秤和2級皮帶秤進(jìn)行使用中檢驗；
銅陵市某電子公司、中國科技大學(xué)共同研究開發(fā)的“ICS-PJZ型電子皮帶秤計量、校驗集成系統(tǒng)”（作者將其稱為“物料砝碼疊加試驗法”），已取得初步成果，他可以在皮帶機(jī)正常物料輸送的情況下用砝碼自動地對皮帶秤進(jìn)行動態(tài)檢驗，幾套試驗項目的檢定精確度優(yōu)于0.3%；
南京某控股份有限公司為解決皮帶秤計量準(zhǔn)確度低、長期穩(wěn)定性差的難題，開發(fā)了“陣列式皮帶稱重系統(tǒng)”，他將多個稱重單元（1~N）順序串聯(lián)安裝在皮帶輸送機(jī)上，組成一個陣列。采用一個專用的數(shù)學(xué)模型對各單元的檢測值進(jìn)行計算與比較，然后就皮帶張力對稱重的影響進(jìn)行修正。在單元數(shù)N＝8的情況下，可將皮帶張力影響減少90%以上。試驗結(jié)果證實：在單元數(shù)N=8的情況下，皮帶秤的實物標(biāo)定準(zhǔn)確度可以長期穩(wěn)定地達(dá)到0.25%水平，實際測試時，可以達(dá)到0.1%的水平。這樣的系統(tǒng)還可以降低安裝要求及托輥粘料的影響，減小維護(hù)量。
江蘇某集團(tuán)有限公司研發(fā)的F型實時在線校準(zhǔn)稱重給煤機(jī)（專用于電廠的配料皮帶秤）在一條配料用的皮帶輸送機(jī)上有三組秤架。其中一組安裝在物料落料點的后方，僅用于皮重測量，以實現(xiàn)在線調(diào)零功能；另外兩組秤架安裝在物料落料點的前方，能夠在正常給煤的工作狀況下進(jìn)行稱重計量，并按“物料砝碼疊加試驗法”的原理實現(xiàn)在線校準(zhǔn)的功能，從而解決了多年來稱重給煤機(jī)使用精度較低的難題；
重慶某稱重系統(tǒng)有限公司在面對小型礦山皮帶秤計量問題時，針對小型礦山皮帶輸送機(jī)運(yùn)行狀況極差及人為作弊的現(xiàn)狀采取了相應(yīng)措施，其中包括增加整體式過渡托輥、定時自動調(diào)零、視頻監(jiān)控、二次儀表改進(jìn)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)圖像采集等方法使這一問題得到較好的解決；
國內(nèi)廠家根據(jù)用戶的需求已經(jīng)將單一的皮帶秤重量測量裝置擴(kuò)展為可以包括視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程無線傳輸、數(shù)據(jù)集中采集顯示在內(nèi)的皮帶秤數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)。
2.5 從弱小到初步壯大
1978年以前，國內(nèi)僅有不到十家皮帶秤生產(chǎn)廠，年產(chǎn)量通常為數(shù)十臺，品種也往往是單一的，目前年產(chǎn)值過億的電子皮帶秤的主流廠家已有多家，他們的產(chǎn)品品種繁多，年產(chǎn)量超過數(shù)百臺，這些企業(yè)現(xiàn)在都已經(jīng)在當(dāng)?shù)氐母咝麻_發(fā)區(qū)建成了高檔的辦公樓及生產(chǎn)廠房，其設(shè)施設(shè)備與國外類似廠家的差距已經(jīng)很小了。
南京某控股份有限公司是一家以皮帶秤為主要產(chǎn)品的生產(chǎn)廠，為實現(xiàn)公司打造“中國稱重基地”的藍(lán)圖，2007年，經(jīng)南京市科技局批準(zhǔn)在某公司組建南京市“動態(tài)稱重工程技術(shù)研究中心”。2008年7月30日，南京某公司投資500萬建設(shè)的“動態(tài)稱重工程技術(shù)研究中心”通過了由南京市科技局主持的驗收評審。該中心目前已建有國內(nèi)唯一、國際領(lǐng)先的“QPS皮帶秤全性能測試系統(tǒng)”。系統(tǒng)內(nèi)裝有L=30~50m、B＝650~1200mm皮帶機(jī)4條（皮帶機(jī)傾角0°、6°），用于計量皮帶秤的試驗；裝有B=650mm大傾角皮帶機(jī)一條，用于試驗物料的轉(zhuǎn)運(yùn)；裝有可供B＝800、1200mm“整機(jī)式皮帶秤”、“定量皮帶秤”進(jìn)行試驗的場所；裝有V=40m3料斗秤一臺、料斗二個，用于試驗物料的稱量和貯存。系統(tǒng)可模擬皮帶秤使用現(xiàn)場的各種工況，用于皮帶秤產(chǎn)品性能測試和新品開發(fā)；二期還將建設(shè)“粉狀物料稱重裝置試驗系統(tǒng)”。一個企業(yè)能拿出這么多的人力、物力、場地建設(shè)一套高標(biāo)準(zhǔn)的皮帶秤動態(tài)試驗裝置，表明企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人的高瞻遠(yuǎn)矚和將企業(yè)做大做強(qiáng)的決心。
3 結(jié)束語
國產(chǎn)電子皮帶秤的發(fā)展歷史只有短短的四十年，在走過打基礎(chǔ)的起步階段十年之后，沐浴了改革開放的春風(fēng)，三十年的時間使我國電子皮帶秤技術(shù)有了飛躍的發(fā)展，取得了較大的成就。但我們也應(yīng)該看到，國產(chǎn)電子皮帶秤的整體水平極不均衡，還有一部分規(guī)模偏小、裝備落后、技術(shù)實力較弱的生產(chǎn)廠在勉強(qiáng)維持，而代表國內(nèi)最高水平的企業(yè)與國外先進(jìn)國家的水平還有一定差距，我們還需為進(jìn)一步提高中國電子皮帶秤技術(shù)水平而努力。

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