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1皮帶秤發(fā)展史
衡器是確定物體重量的一種稱重計量工具,是一種使用數(shù)量最多、最普遍的計量裝置。一些考古資料記載,我國早在公元前16世紀商朝、西周時期就已經(jīng)有了稱量物料的簡單衡器。機械秤作為衡器的一種,在隨后的時期有了很大的發(fā)展。隨著稱重技術(shù)的進步,在很多物料的輸送過程中常常要用到皮帶輸送機,人們會很自然的想到可以在皮帶輸送機上直接安裝一臺計量秤,讓皮帶輸送機一邊輸送物料一邊進行物料重量的計量,這樣的計量秤需要連續(xù)自動的運行,運行過程中不需要任何人參與,其應用難度當然遠高于靜態(tài)衡器。
1908年,美國人發(fā)明了一種在皮帶輸送機上使用的稱重設備,那是世界上第一臺根據(jù)皮帶速度和重量用機械方法進行物料輸送量計量的動態(tài)稱重設備。這一發(fā)明完全改變了原有的計量固體物料流量的方法。于是人們將這種根據(jù)重力計量固體物料流量的設備稱為梅里克型機械式皮帶秤。根據(jù)這項發(fā)明成立了某公司,開始生產(chǎn)皮帶秤。迄今為止,公司仍然是世界上最著名的皮帶秤生產(chǎn)廠商之一。
1954年,遼寧沈陽衡器廠研制了國產(chǎn)第一臺機械滾輪式皮帶秤,隨后,遼寧大連衡器廠、山西長治衡器廠、江蘇徐州衡器廠也陸續(xù)生產(chǎn)滾輪式皮帶秤。1979年,由當時的旅大市標準計量管理局起草,經(jīng)國家計量總局批準發(fā)布了“滾輪式皮帶秤試行檢定規(guī)程”,并于1980年5月1日起試行,這是我國第一份有關(guān)皮帶秤的規(guī)程。
2國產(chǎn)電子皮帶秤的發(fā)展
由于生產(chǎn)過程中不僅需要對物料進行計量,在很多環(huán)節(jié)上還需要對物料的瞬時流量進行自動控制,以維持流量的穩(wěn)定,這就需要物料的瞬時流量是標準信號,例如氣動信號或電信號。而純機械式的皮帶秤是無法提供這類信號的,這時國內(nèi)就出現(xiàn)了一種磅秤整機稱重式電子皮帶秤,它將一條輸送物料的短皮帶輸送機的整體放在一個磅秤上,當皮帶輸送機上沒有物料時,進行磅秤的零點調(diào)節(jié),使磅秤的標尺位置處于水平狀態(tài);當皮帶輸送機上有物料時,磅秤的標尺從水平狀態(tài)向上移動,測量標尺的受力或位移,這樣就可以得到瞬時的物料流量信號。
1964年,國家科學技術(shù)委員會在北京組織召開了起重運輸機械十年發(fā)展規(guī)劃會議,會議討論了在物料輸送由包裝運輸向散裝運輸發(fā)展的趨勢下,需要解決皮帶輸送機如何在輸送物料的同時實現(xiàn)計量這一課題,因此要求研發(fā)電子皮帶秤,并將這一任務交給北京起重運輸機械研究所承擔。
上世紀六十年代末期,國內(nèi)只有上海華東電子儀器廠、上海衡器廠、營口儀器三廠這三個廠家生產(chǎn)電子皮帶秤。這一時期的秤架都是帶平衡重的單托輾秤架,結(jié)構(gòu)比較單一,制造工藝較為粗糙,電子皮帶秤上使用的稱重傳感器也基本上是簡單的圓柱形,精確度不高,可靠性、穩(wěn)定性也比較差。儀器儀表都是以錯晶體管為主要元件,零漂、溫漂比較嚴重,而且晶體管等元件非常容易損壞,儀器使用壽命短。但是我國畢竟邁出了電子皮帶秤設計和生產(chǎn)的第一步,并且有了我們自己的電子皮帶秤產(chǎn)品,同時也培養(yǎng)了第一批從事電子皮帶秤科研、生產(chǎn)及應用的人才隊伍。
上世紀七十年代,電子皮帶秤開始真正被應用到工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域中,先后開始了新型秤架結(jié)構(gòu)的研發(fā)設計,并對電子皮帶秤的設計進行規(guī)范化。八十年代國產(chǎn)電子皮帶秤進入了初步發(fā)展的階段,在這個階段,建成了幾套皮帶秤系統(tǒng)試驗裝置,一批新型電子皮帶秤研制成功,全面引迸了國外電子皮帶秤生產(chǎn)技術(shù)并制定了第一批電子皮帶秤的行業(yè)標準。
上世紀九十年代至今,國產(chǎn)電子皮帶秤進入了全面發(fā)展的階段:國產(chǎn)電子皮帶秤的應用數(shù)量、應用形式大幅度增加,已經(jīng)進入世界的前列;皮帶秤上的電子計量顯示儀表大量開發(fā),并融入了更新的技術(shù)和工藝,功能進一步優(yōu)化和完善;秤架結(jié)構(gòu)更加多樣化,制造工藝也大為改善,直接承重式秤架、懸浮式秤架、多托輻雙杠桿式秤架等得到廣泛的應用;國內(nèi)自行研制開發(fā)的模擬校驗方法取得較大的發(fā)展,如循環(huán)鏈碼校驗法、實物缺碼疊加校驗法等;擁有一些核心技術(shù)的電子衡器企業(yè)也大量出現(xiàn),電子皮帶秤的應用技術(shù)得到普遍的關(guān)注和重視。
3國內(nèi)外現(xiàn)狀及差距
經(jīng)濟的發(fā)展離不開先進的衡器,科技的進步推動了電子衡器的發(fā)展,當今世界,電子衡器在全球的衡器市場上占據(jù)著主導地位。大多數(shù)發(fā)達國家都掌握有先進的稱重計量技術(shù),而電子衡器也在這些國家的出口貿(mào)易中也占有一定的比例。全球的衡器出口貿(mào)易中,少數(shù)的幾個發(fā)達國家占據(jù)了大多數(shù)的市場份額,而且技術(shù)含金量很高,發(fā)展中國家在衡器工業(yè)上與發(fā)達國家還存有較大差距。
改革開放以來,隨著我國在傳感器技術(shù)、顯示控制技術(shù)以及機械制造等行業(yè)的進步,也推動了中國衡器工業(yè)的發(fā)展,中國的衡器工業(yè)正在由原來的機械衡器時代向電子衡器時代轉(zhuǎn)變,國產(chǎn)的電子衡器的質(zhì)量和產(chǎn)量也在不斷提高,產(chǎn)品的種類也在不斷豐富,國產(chǎn)的電子衡器也開始大量出口。2008年全國共岀口衡器7.8億美元,比2007年增長19.22%,與2007年比2006年出口增長19.56%相比,在世界經(jīng)濟形勢急劇變化、國內(nèi)經(jīng)濟增長減速的情況下,衡器產(chǎn)品出口保持了平穩(wěn)的增長態(tài)勢。產(chǎn)品出口國家和地區(qū)共188個,全國衡器產(chǎn)品出口目的地第一大國仍然是美國,其次是德國、日本。
電子衡器一般指裝有電子裝置的衡器,由于其種類繁多,且涉及到貿(mào)易結(jié)算和消費者的利益,所以得到世界各國政府的普遍關(guān)注,并被確定為國家強制管理的法制計量器具。我國的國家標準中共劃分了十大類衡器,分別是臺秤、案秤、吊秤、地上衡、地中衡、皮帶秤、檢驗秤、料斗秤、軌道衡和特種秤,在國內(nèi)這些計量秤基本上都實現(xiàn)了產(chǎn)品的電子化。另外,在近幾十年,外資企業(yè)相繼進入中國市場,帶來了高水平的衡器產(chǎn)品和先進的稱重計量技術(shù),推動了我國衡器工業(yè)的發(fā)展,對于本國的衡器企業(yè),既是一種機遇,也是一種挑戰(zhàn)。如今,有著悠久歷史的中國衡器行業(yè),正在高度融合著現(xiàn)代先進的科學技術(shù),成為了一個新興的高技術(shù)裝備行業(yè)。
但是,與發(fā)達國家相比,我國的電子皮帶秤在電子技術(shù)、稱重計量技術(shù)、工業(yè)制造等方面仍存在很大的差距,主要有以下幾個方面:
(1)在基礎理論研究方面有很大差距。發(fā)達國家在衡器的電子化方面開發(fā)較早,在動態(tài)稱重、稱重的智能化、高精度和穩(wěn)定度等方面均有先進的理論基礎;而國內(nèi)在這方面起步較晚,相對落后。
(2)制造工藝及制造技術(shù)存在差距。發(fā)達國家十分重視制造工藝及技術(shù)的研制開發(fā),在裝備制造行業(yè)有著非常先進的技術(shù),對于產(chǎn)品的工業(yè)設計方面也處于領(lǐng)先地位,產(chǎn)品的開發(fā)、制造、調(diào)試、補償、修正都是按照嚴格的程序自動進行的。相比起來,國內(nèi)的裝備制造業(yè)雖然處于蓬勃發(fā)展的階段,但技術(shù)工藝依然相對落后,國內(nèi)只有少數(shù)的大型企業(yè)擁有現(xiàn)代化的制造檢測裝備及較先進的開發(fā)技術(shù)。
(3)在產(chǎn)品技術(shù)方面存在差距。當今的電子衡器技術(shù)是一門綜合的應用技術(shù),它集合了現(xiàn)代稱重計量技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)等各個方面。發(fā)達國家在每個領(lǐng)域都擁有很多知識產(chǎn)權(quán),技術(shù)非常成熟,相比之下,我國在大多數(shù)技術(shù)方面依舊比較落后,高檔次、高技術(shù)、高含金量的產(chǎn)品比較少。
(4)稱重設備上存在差距。傳感器是電子衡器重要的信號設備,直接關(guān)系到產(chǎn)品的精度、可靠性等方面,發(fā)達國家在集成電路的加工工藝上技術(shù)先進,傳感器的研發(fā)生產(chǎn)方面也有非常先進的技術(shù),在這些方面,我國還是比國外企業(yè)要落后許多,傳感器的研究開發(fā)和制造技術(shù)急需提高。
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